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锂电池生产厂房低湿度控制节能技术

2025-07-28 09:42:28

锂电池的生产工艺分为三大部分，分别是极片制作、电芯制作和电池组装。这些工艺对空气品质的要求十分严格，某些工艺对车间内空气中的水分极其敏感，如果空气湿度稍有提高，就会造成电池鼓胀漏液等问题，严重影响生产效率和电池质量。因此，湿度控制就成为锂电池生产中的重要一环。根据生产工艺特点，锂电池生产厂房根据湿度

锂电池的生产工艺分为三大部分，分别是极片制作、电芯制作和电池组装。这些工艺对空气品质的要求十分严格，某些工艺对车间内空气中的水分极其敏感，如果空气湿度稍有提高，就会造成电池鼓胀漏液等问题，严重影响生产效率和电池质量。因此，湿度控制就成为锂电池生产中的重要一环。

根据生产工艺特点，锂电池生产厂房根据湿度需求大致分为三类：

第一类是普通湿度需求房间，如原材料库房、极耳胶物料间、铜/铝箔拆箱区等，其湿度控制要求为≤60%。

第二类是低湿需求空调房间，如取样间、极耳胶合浆间、正极辊切间等，湿度控制需求为≤20%；负极辊切间、负极激光模切间等，湿度控制需求为≤45%。

第三类是低露点湿度需求空调房间，如电池拆解间、干燥间以及注液间等房间，其湿度控制需求为露点≤-30℃，甚至-50℃。

第一类厂房的湿度要求容易实现，采用常规的空调冷却除湿方式即可；第二类厂房的湿度要求实现难度较大，冷却除湿技术已经不能满足，需要使用转轮除湿技术；第三类厂房的湿度要求实现难度最大，需要采用两级转轮除湿技术才能够实现，如下图所示。

转轮除湿技术是常见的湿度独立控制技术，能够满足锂电池厂房苛刻的湿度要求，但是转轮再生时采用电或蒸汽加热，用于转轮再生，效率低、能耗大，是锂电池生产厂房空调系统的能耗大户。

溶液除湿技术是一种新型的湿度独立控制技术，荣获国家技术发明奖二等奖。该技术可以替代转轮除湿的部分功能，同时利用废热再生或热泵再生的方式，使溶液除湿的再生工艺实现近零能耗，经济效益显著。

溶液除湿技术采用具有吸湿功能的盐溶液（氯化钙等）为工作介质，利用溶液的吸湿特性对空气湿度进行控制。当溶液的表面蒸汽压低于空气的水蒸气分压力时，溶液吸收空气中的水分，空气被除湿；吸湿后的溶液被加热或遇到低湿气体时，表面蒸汽压高于空气水蒸气分压力，会释放水蒸气，重新成为具有吸湿功能的溶液，这就是再生过程。

在锂电池生产厂房空调系统中使用溶液除湿技术，可以采用热泵回收吸湿过程的产热，产生的高温热用于溶液再生，也可以利用车间的低湿排风再生。这样，再生用能大幅度降低，甚至接近零能耗，远低于转轮技术利用高温热空气再生的能耗。

锂电池生产工艺中，溶液除湿能够完全满足第二类厂房湿度要求，替代相关厂房的转轮除湿，降低整体除湿能耗；溶液除湿无法完全满足第三类厂房湿度要求，只能替代两级转轮除湿中的一级，形成溶液除湿+一级转轮流程，降低部分除湿能耗。改造项目只需在外部新增溶液除湿机组，停运一级转轮即可。改造后的除湿流程如下图所示。

采用溶液除湿替代转轮后，节能效果明显。首先，溶液除湿的再生能耗远低于转轮，运行费用大幅度降低；其次，二级转轮除湿负荷大幅度降低，再生温度得以降低，可利用蒸汽凝结水等工业余热，也减少了再生干风消耗；第三，大幅降低蒸汽或电能的需求与消耗，减小工厂碳排放。

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