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英国Alphasense氧气传感器O2-W2:筑牢锂离子电池生产干燥间的安全防线

日期:2025-12-11 22:39
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摘要: 在锂离子电池制造过程中,电解液配制与电芯注液是决定电池安全与性能的核心环节。电解液中的锂盐(如LiPF₆)对水分和氧气极度敏感:微量水分(>20 ppm)会引发锂盐分解,产生HF等腐蚀性副产物;氧气(>0.1%浓度)则可能氧化溶剂分子,导致电解液黏度升高、离子电导率下降,*终引发电芯鼓胀、容量衰减甚至热失控。英国Alphasense公司推出的O2-W2氧气传感器,凭借其低检测限、高抗干扰性与长期稳定性,成为干燥间环境及设备腔体中氧/水双控的理想解决方案,为电池制造筑起一道“隐形安全网”。 低检测...

在锂离子电池制造过程中,电解液配制与电芯注液是决定电池安全与性能的核心环节。电解液中的锂盐(如LiPF₆)对水分和氧气极度敏感:微量水分(>20 ppm)会引发锂盐分解,产生HF等腐蚀性副产物;氧气(>0.1%浓度)则可能氧化溶剂分子,导致电解液黏度升高、离子电导率下降,*终引发电芯鼓胀、容量衰减甚至热失控。英国Alphasense公司推出的O2-W2氧气传感器,凭借其低检测限、高抗干扰性与长期稳定性,成为干燥间环境及设备腔体中氧/水双控的理想解决方案,为电池制造筑起一道“隐形安全网”。



检测限与高精度,捕捉微量氧风险

干燥间内,即使局部氧浓度突破0.1%阈值,也可能触发电解液氧化链式反应。英国Alphasense氧气传感器O2-W2通过优化电化学结构,在N₂基线(零点)下输出电流极低,结合其线性度特性,可精准检测<0.1%的氧浓度波动。例如,在电解液配制罐的氮气保护系统中,O2-W2可实时反馈氧浓度变化,当检测值超过设定阈值时,立即联动氮气吹扫装置,将氧浓度压回安全范围,避免锂盐分解。其输出范围(1580~120 µA at 20.9% O₂)与灵敏度可重复性(图3),确保了从高浓度到极低浓度的全量程测量精度。

抗干扰设计,破解干燥间复杂环境挑战

干燥间内常伴随高湿度(短暂冷凝)、溶剂挥发(如DMC、EC)及压力波动(因氮气吹扫),传统传感器易因此产生测量偏差。英国Alphasense氧气传感器O2-W2通过以下设计实现**抗干扰能力:

· 湿度灵敏度<0.7%40°C,0~95% RH),抵御冷凝水对电化学膜的干扰;

· 溶剂兼容性:外壳采用耐有机溶剂材料,避免DMC等溶剂腐蚀;

· 压力灵敏度<0.1%/20 kPa,适配氮气吹扫导致的压力瞬变。

集成优化,适配干燥间空间与工艺节奏

英国Alphasense氧气传感器O2-W2直径仅20.0 mm、高度17.4 mm,可轻松嵌入配制罐、注液机腔体或干燥间循环风道,不占用关键操作空间。其工作温度范围(-30~55℃)覆盖干燥间常见环境(通常25±5℃),存储期限达6个月(密封罐,3~20℃),减少备件更换频率。更关键的是,其输出漂移<5%/3个月(典型值),寿命>24个月(降至85%原始输出),与干燥间设备清洗周期及传感器校准周期高度匹配,降低全生命周期维护成本。

工艺优化实践:从氧控到品质跃升

某头部电池企业实践显示,在电解液配制线集成英国Alphasense氧气传感器O2-W2后,氧浓度波动范围从0.2%~0.5%压缩至<0.05%,电解液水分含量稳定控制在15 ppm以下,电芯注液后良率提升12%,循环寿命延长8%。在注液机腔体中,O2-W2与水分传感器联动,形成“氧-水双控”系统,彻底杜绝了因环境失控导致的电芯黑斑、鼓胀等缺陷

英国Alphasense氧气传感器O2-W2以技术突破重新定义了锂离子电池干燥间的环境控制标准,其低检测限、抗干扰设计与长寿命特性,为电解液配制与电芯注液提供了“零容忍”安全保障。随着新能源汽车与储能产业对电池安全性要求的持续提升,O2-W2将成为保障工艺稳定性、提升产品竞争力的核心组件,助力行业迈向更高标准的品质控制新时代。

                                                  负载电阻                                      Ω                                              47~100

                                                  反应时间                从零点到20ppmO2的t90时间 (s)                        < 15

                                                  零点电流                零级空气中等效的ppm值                                   <2.5

                                                  压力范围                                     Kpa                                         80~120

                                                  直径                                     mm(含标签)                                     20.0

                                                  温度范围                                     ℃                                           -30~55

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