NMP在锂离子电池生产中的作用

NMP在锂离子电池生产中的作用锂离子电池是当今国际公认的理想化学能源，具有体积小，电容量大，电压高等优点，被广泛用于移动电话、手提电脑等电子产品，日益扩大的电动汽车领域将来给锂离子电池带来更大的发展空间。我国和世界主要发达国家出台了很多扶持新能源汽车的政策。新能源汽车等七大战略性新兴产业的发展规划，将从政策层面对我我国电动汽车进一步推进。2009年全球锂离子电池产量约为30.5亿万只，合计电池容量约为15000WMh,数据显示：2013年电动汽车锂电池容量达到14000WMh，相当于2009年全球小型锂电池容量93%：2018年电动汽车锂电池容量达到45000WMh,相当于2009年小型锂电池容量近3倍。NMP属于氮杂环化合物，具有一系列优异的物理、化学性质，是一种无毒性、沸点高、极性强、粘度低，腐蚀性小、溶解度大，挥发度低，稳定性好，易回收的高效选择性溶剂。广泛应用于石油化工、农药、医药、电子材料等领域。NMP是生产锂离子电池电极非常重要的辅助材料，在锂离子电池前段配料过程中最普遍被使用的溶剂，俗称甲基，学名叫N-甲基吡咯烷酮，分子式为C5H9NO在配料阶段：作为PVDF溶剂，参与浆料分散，形成介质均匀，在一定粘度范围内长时间保持稳定的浆料在涂布阶段：作为浆料的主要液体载体，以稳定的厚度均匀涂敷在金属基材上，要求和金属基材有非常好的润湿性和流动性在涂布烘烤阶段：湿膜在烘箱中匀速运行，溶剂有规律性挥发，NMP承担造孔功能，NMP以稳定的速度从湿膜中挥发，形成孔径均匀，分布均匀的多孔微电极结构。涂布机NMP废气回收处理系统和余热回装置通过对NMP废气进行回收，空气经过净化处理后，达到“零”排放要求,余热循环利用可按客户的要求达到了节约热能效率65-80%，投资小，能耗低，功率小，是进口机的10%左右，完全不用转轮也能达到和超过日本NICHIAS疏水性沸石酮类吸附蜂巢转轮的各项性能指标，是一款高性价比的产品。工作原理如下：一、NMP废气回收处理系统可设计成50-100%全封闭循环，溶剂回收--采用冷冻-内循环吸附浓缩技术回收废气中的有机溶剂，有机溶剂的回收率大于85-95%：由于涂布机排气风量大、浓度低，采用内循环不断将废气中的有机溶剂浓释到一定的浓度，然后再进行冷凝回收，降低回收成本。同时该产品有如下优点:1、溶剂回收效率85-95％，节约热能效率60-80%。例如：处理1万风量，采用ZN－FSQ-10000-1组合式溶剂机组(含热回收机组)，回收溶剂46kg/h（极片设计的各项指标在1万风量合理的NMP浓度范围，节约电能187kw/h，一年回收溶剂加节约电能价值达人民币200万元(按回收溶剂1万元/吨，电费0.7元/算）。2、经过溶剂回收处理后的气体中有机溶剂的含量可以在３９ppm以下，或者到“零”排放要求，NMP废气排放参照执行《前苏联工作环境空气中有害有机物的最大允许浓度》和按照《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》(GB/T3840-91)计算出的排放速率标准要求。完全满足ISO14000之要求和符合国家《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996。3、涂布机中的空气采取闭式循环，环境温度、湿度以及空气质量对涂布质量影响减小。二、余热回收--采用高效节能技术使涂布机热能消耗降低60-80%：正常情况下涂布过程有大量的气体排出，其温度一般在110℃左右，同时有大量的新鲜空气补充到涂布机中。我公司采取先进的内循环显热交换传热技术将排气与补充到涂布机的新鲜空气进行热量少部分进行交换，大部分不交换经过净化处理后立即补充到涂布机的中去，使补充到涂布机中的空气预热到85.5℃左右，从而使涂布机的加热能量下降60-80%左右，同时使进入表冷的空气温度降至55℃。目前国内绝大部分用户都是采用楚一测控NMP溶液浓度检测仪对回收的NMP溶液浓度进行实时检测，一般NMP液体回收的浓度在75-85%之间，到达设定的浓度值后通过PLC自动控制排液气动球阀，将废液排到储液罐内，以方便进入下道工序进行精馏形成高纯度NMP溶液，直接用于生产用的溶剂。国内比较知名的用户有：力神电池、星源材质、国轩高科等。