鋰電池行業制氮機

定義與核心作用

鋰電池制氮機（又稱電池制氮機、氮氣機）是采用變壓吸附（PSA）技術的氣體分離設備，以空氣為原料生產高純度氮氣。其核心作用是通過惰性氣體保護，防止鋰電池生產過程中材料氧化、電解液變質，并提升電池安全性與性能。

工作原理

基于PSA變壓吸附原理：

1. 原料處理：空氣經壓縮凈化后進入吸附塔，氧分子因尺寸較小優先被碳分子篩吸附，氮氣富集并通過分子篩間隙進入緩沖罐。
2. 雙塔交替：系統配備并聯雙塔，一塔加壓吸附產氮，另一塔減壓脫附再生，通過PLC自動控制時序，實現連續供氮。
3. 純度控制：通過調節吸附壓力、時間等參數，氮氣純度可達95%-99.9995%，露點可低至-60℃（常壓下）以滿足干燥要求。

應用場景

電極材料制備

1. 1. 干燥與混合：氮氣保護正負極材料免受氧化與吸濕。
   2. 涂布與輥壓：惰性環境防止活性物質與空氣反應。

電芯組裝

1. 1. 焊接保護：防止鋁殼高溫氧化變黑，提升焊接質量。
   2. 卷繞/疊片：抑制電極材料氧化，減少雜質污染。

電解液處理

1. 1. 灌裝與注液：置換空氣避免氧氣、水蒸氣與電解液反應，維持化學穩定性。
   2. 真空破泡：注液后充氮解除真空，平衡內外氣壓并加速降溫。

環境控制

1. 1. 干燥房與隧道爐：全程通氮保持低氧低濕環境，防止電池受潮。
   2. 等離子清洗：配合氮氣去除極片表面雜質。

測試與儲存

1. 1. 化成與分容：氮氣提供穩定測試環境，確保數據準確性。
   2. 成品封裝：充氮延長電池存儲壽命。

設備特點

高效供氮

1. 1. 先進氣流分布技術使分子篩利用率最大化，啟動后20分鐘內可產出合格氮氣。
   2. 流量范圍廣（3-5000Nm³/h），適配不同規模產線。

經濟性與便利性

1. 1. 能耗僅為空壓機耗電量，成本低于液氮外購。
   2. 模塊化撬裝設計，占地面積小，無需基建投資。

智能化控制

1. 1. PLC系統監控純度（99%-99.9995%）、壓力（0.1-0.8MPa）等參數，支持無人值守

行業趨勢

• 替代傳統供氮方式：現場制氮逐步取代瓶裝/液氮運輸，減少揮發浪費與供應鏈風險。
• 定制化解決方案：根據產線需求靈活設計純度、流量及集成方案，適配高鎳正極、固態電池等先進工藝。

總結

鋰電池制氮機通過PSA技術實現高效、低成本的氮氣自給，覆蓋電極制備到成品測試全流程，是提升電池一致性、安全性與壽命的核心設備。