隨著新能源汽車和儲能產業蓬勃發展,鋰電池已成為現代能源體系的核心組件。然而,鋰電池在攪拌、涂布、烘干、注液、封裝、焊接等工程產生揮發性有機化合物VOCs、焊接粉塵等污染物,這些污染物若未經處理直接排放,不僅會對大氣環境造成污染,還會對周邊居民身體有傷害,因此,需要對鋰電池廢氣進行凈化處理后達標排放。
1.鋰電池廢氣來源
鋰電池制造主要在前段工序產生廢氣,主要來源如下:
電極制備環節:在攪拌、涂布工序中,NMP溶劑大量揮發(NMP用量約占制造成本的3-5%)
烘烤干燥過程:溫度控制不當會導致更多有機溶劑揮發
注液與封裝工序:電解液中的DMC(碳酸二甲酯)、EC(碳酸乙烯酯)等溶劑易揮發
這些揮發性有機物(VOCs)的排放濃度通常在200-2000mg/m3之間,遠高于國家排放標準(如《電池工業污染物排放標準》GB30484-2013規定VOCs排放限值為80mg/m3)。因此,高效可靠的廢氣處理系統成為鋰電池工廠不可或缺的環保設施。
2.鋰電池廢氣處理設備
針對不同廢氣特性,行業已形成成熟的組合處理工藝:
2.1 NMP廢氣回收:冷凝+吸附
在涂布環節,NMP廢氣通過“二級冷凝+吸附樹脂”工藝實現高效回收。廢氣先經-30℃深冷冷凝,使90%以上的NMP液化回收;剩余廢氣再通過活性炭吸附塔,吸附飽和后用蒸汽吹脫,冷凝液經靜置分層可重新用于生產。該工藝使NMP回收率達90%以上,既降低企業成本,又減少溶劑消耗。
2. 2 酸性廢氣中和:堿洗塔的酸堿中和法
針對含氟廢氣,企業普遍采用“急冷塔+堿洗塔+除霧器”組合工藝。廢氣首先通過急冷塔快速降溫至40℃以下,避免二噁英生成;隨后進入堿洗塔,與氫氧化鈉溶液充分接觸,HF等酸性氣體被中和為氟化鈉溶液;最后經除霧器去除水分,確保排放達標。
2.3. 焊接煙塵凈化:從源頭到末端的三重凈化
焊接工位需配置“高負壓集塵器+阻燃濾筒+HEPA過濾器”系統。高負壓集塵器通過15kPa以上吸力捕捉火花與煙塵,阻燃濾筒防止金屬顆粒引發火災,HEPA過濾器則對0.3μm顆粒物過濾效率達99.97%。對于激光焊接等特殊工況,還可采用移動式煙塵凈化工作站,實現靈活部署。
2.4 注液與封裝廢氣:活性炭吸附脫附+CO催化燃燒
在注射與封裝工序產生VOCs廢氣濃度低,采用活性炭吸附脫附+CO催化燃燒工藝,廢氣經吸附凈化并脫附后轉換成小風量、高濃度的有機廢氣,對其進行熱氧化處理,并將有機物燃燒釋放的熱量有效利用。
在選擇鋰電池廢氣處理設備時,企業需要根據自身的實際情況進行綜合考慮。首先要考慮廢氣的濃度、流量和成分等因素,選擇適合的處理工藝。其次要考慮設備的運行成本和維護難度,確保設備能夠長期穩定運行。此外,還要考慮設備凈化效率,確保處理后的廢氣能夠達到國家排放標準。
【本文標簽】 鋰電池廢氣處理設備 鋰電池廢氣處理設備廠家
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