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你知道为什么锂电池的生产要用到超纯水设备吗?

来源:青州福润水处理设备有限公司更新时间:2025-08-26

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下面我将从几个方面详细解释为什么必须使用超纯水设备:

1. 杂质离子的具体危害

普通水中含有大量的离子,如钙离子(Ca²⁺)、镁离子(Mg²⁺)、钠离子(Na⁺)、钾离子(K⁺)、氯离子(Cl⁻)、硫酸根离子(SO₄²⁻)等。

这些“看不见的杀手”在锂电池生产中会造成毁灭性影响:

· 导致自放电,缩短寿命: 这些杂质离子会在正负极之间穿梭,形成微小的“内部短路”通道,导致电池在存放时电量自行消耗(自放电),

     大大缩短其循环寿命和保质期。

· 影响SEI膜的形成: 在电池首次充电时,电极表面会形成一层至关重要的固态电解质界面膜(SEI膜)。这层膜稳定与否直接决定了电池的寿命。

     杂质离子的存在会破坏SEI膜的均匀性和稳定性,导致电池性能衰减加快,甚至引发内短路。

· 产生气体,引发鼓包和隐患: 某些杂质离子(如Fe³⁺、Cu²⁺)会参与化学反应,在电池内部产生气体(如CO₂、CO等)。

     这会导致电池鼓包(胀气),内压增大,极端情况下可能引起漏液、起火甚至爆炸。

· 改变电解液性质: 电解液是锂电池的“血液”,要求极高的纯度。

     微量水分和杂质都会与电解液中的锂盐(如LiPF₆)发生反应,生成有害的HF(氢氟酸),腐蚀电极材料,导致电池容量迅速下降。

2. 超纯水在锂电池生产中的具体应用环节

超纯水几乎贯穿了锂电池生产的整个前道和中道工序:

· 浆料制备(关键环节): 正极和负极的活性材料(如磷酸铁锂、三元材料、石墨)、导电剂、粘结剂需要用水(或NMP溶剂)混合成均匀的浆料。

     这是超纯水用量大的环节,任何杂质都会直接被带入电极内部,后患无穷。

· 集流体(铜箔/铝箔)清洗: 在涂布之前,需要用水清洗集流体,去除其表面的油脂和污染物,确保涂布浆料能牢固附着。

     如果使用普通水,清洗后残留的杂质离子会污染后续工序。

· 设备和环境清洁: 搅拌罐、涂布机、管道等生产设备以及车间地面的清洁,也必须使用超纯水。防止设备上的杂质在生产过程中污染产品。

· 溶剂: 在某些配方中,超纯水本身也作为溶剂使用。