氮气-新能源锂电池生产中的保护神

近段时间有不少客户在咨询我们，关于锂电池用制氮机的需求，为了顺应市场的需求，我司研发团队与生产部门不断学习与突破，终于将制氮机用于锂电池生产工艺上的技术方案确定，也得到相关客户的认可，因此，这里简单做个分享，关于氮气在锂电池生产工艺中的作用，有不足之处也请各位专家和同行，多多指正。

       锂离子电池的生产制造，是由一个个工艺步骤严密联络起来的过程。整体来说，锂电池的生产包括极片制造工艺、电池组装工艺以及最后的注液、封口、化成、老化工艺。在这三个阶段的工艺中，每道工序又可分为数道关键工艺，每一步都会对电池最后的性能形成很大的影响。

在极片制造工艺阶段，可细分为浆料制备、浆料涂覆、极片辊压、极片分切、极片干燥五道工艺。在电池组装工艺，又根据电池规格型号的不同，大致分为卷绕、入壳、焊接等工艺。组装完成后的注液工艺又包括注液、封口。最后是电池的化成、老化、分容三步工艺。在电池制作完成后，需要对电池进行初次预激活和稳定化，也就是最后的化成-老化-分容工序。

氮气在锂电池生产的整个过程中算得上是无处不在，哪里都有它的身影，确实称得上是保护神了，这里总结下氮气的具体作用：

1. 氮气的防止氧化的作用；

在锂电池的生产过程中，特别是在正极材料的制备和装配阶段，需要防止材料与空气中的氧气和水分发生反应。氮气通常被用作惰性气体，以替代空气中的氧气，从而防止氧化反应的发生，确保电池正极材料的稳定性。

氮气可以防止涂布区内气氛的氧化反应，保持涂布区内的气氛稳定。这样可以大大减少因空气进入导致的电气性能下降、电气损失、容量降低等问题。

涂布剂在涂布过程中，很容易受到氧化而失去活性，导致涂布质量下降。氮气可以减少与涂布剂接触的氧气含量，从而提高涂布质量。氮气可以通过涂布区进口处注入，气流速度不能太快，应该控制在合适的范围内。涂布区内的氮气浓度应保持在7-10%左右，涂布过程中应该不断检测氮气浓度。

涉及工艺段：正极/负极材料制浆、涂布、叠片

                                                                                          制浆工艺                                                                                              涂布工艺

2. 氮气的控制反应环境的作用；

在锂电池内部，存在着许多被分离的阳极和阴极。锂离子在电池的两极之间移动时，会发生化学反应。如果环境中存在氧气等杂质，锂离子可能会与氧气产生反应，这会导致电池的性能受到影响。而氮气可以将氧气从电池中排除，减少与锂离子的反应，从而保证电池的性能和寿命。

涉及工艺段：一次/二次注液、化成、老化

注液车间

3. 氮气的创建真空或气氛保护作用；

锂电池的生产中通常涉及到溅射镀膜的过程，这是在电池极片表面沉积薄膜以提高性能的方法。氮气可用于创建真空或惰性气氛，确保溅射过程中的稳定性和质量。

涉及工艺段：真空烘烤、溅射镀膜

溅射镀膜工艺

4. 氮气的电池清洗作用；

氮气还可以用于清洁电池壳体及电池组件表面，去除可能对电池性能产生负面影响的杂质或残留物，以保证电池内部的纯净度和品质。

涉及工艺段：电池组件清洗、电池壳体清洗

套膜清洗工艺

5. 氮气的烘烤除水的作用；

在氮气烘烤中，也可以通过控制湿度来减少水分的存在。水分可能对电池的性能和寿命产生负面影响，因此通过氮气烘烤可以有效地去除潮湿环境中的水分。

涉及工艺段：真空烘烤

真空烘烤车间

6. 氮气的焊接防氧化的作用；

在锂电池的正极/负极激流盘焊接、极耳焊接、入口焊接、封口焊接、电池外壳的焊接都用重要的作用，防止金属焊接的氧化变色，保证焊接的稳定性和安全性。

涉及工艺段：正极/负极激流盘焊接、极耳焊接、入口焊接、封口焊接、电池外壳焊接。

焊接工艺

然而，氮气在锂电池使用过程中，也起到了很重要的作用：

7. 氮气的防止热失控作用；

在锂电池的使用过程中,氮气可以用来填充电池内部,形成一层保护膜,防止电池内部的氧化反应和热失控。这样可以有效地提高锂电池的安全性能,减少事故的发生。

汽车锂电池

8. 氮气可延长锂电池的寿命

氮气可以用来延长锂电池的寿命。在锂电池的使用过程中,电池内部的锂离子会不断地在正负极之间移动,从而导致电池的容量逐渐降低。氮气可以用来减缓这种容量衰减的速度。具体来说，氮气可以减少电池内部的氧化反应，从而减少电池内部的腐蚀和损伤。此外，氮气还可以减少电池内部的温度变化，从而减少电池的老化和损伤。

储能锂电池

9. 氮气可以提高锂电池的性能；

在锂电池使用过程中，氮气可用来调节电池内部的压力和温度，从而提高电池的输出功率和能量密度。此外，氮气还可以用来减少电池内部的电阻，从而提高 电池的效率和稳定性。

总的来说，氮气在锂电池材料生产中具有控制反应环境、保护材料、提高材料表面的氧化还原性能等多重作用。同时，氮气也可以用于电池测试、评估和使用中，提高电池的稳定性和安全性。随着电池技术的不断进步，氮气在电池材料生产中的应用也将越来越广泛。

公司介绍

        苏州海宇分离技术有限公司是一家专业从事空气分离制氮、制氧及配套设备的研制、开发、制造的高新技术企业，依托中科院化物所科研技术转化成果深耕气体分离及纯化技术，为客户提供差异化、领先节能、高效、智能、安全稳定的产品，包括制氧、氮、氩气体空分及液体空分设备，外循环液化设备，天然气液化设备，高纯气体提纯设备，尾气回收分离设备等系列产品。应用于冶金、石化、煤气化、电子、化工、光电、造船、医药、建材、磁性材料、纺织、热处理等多个行业，用户遍及全国各地并销往美洲、欧洲、亚洲和非洲等40多个国家。

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