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一、背景概述

水分檢測被譽為鋰電池制造的“生命線”，直接決定了電池最終的安全性、循環(huán)壽命與綜合性能。具體而言，水分的侵入會引發(fā)多重嚴(yán)重問題：其一，導(dǎo)致高性能催化劑中毒失活，水分不可逆地吸附于活性點位，破壞催化中心；其二，引發(fā)一系列副反應(yīng)，如正負(fù)極材料的水解、分子結(jié)構(gòu)改變，并可能生成氫氟酸（HF）等腐蝕性物質(zhì)，既劣化電池質(zhì)量，又損害生產(chǎn)設(shè)備；其三，水分若與反應(yīng)體系中的活潑金屬或遇水劇烈化學(xué)品接觸，極易觸發(fā)劇烈放熱、沖料甚至爆炸，帶來重大安全風(fēng)險。

二、項目介紹

該項目位于湖南一家大型新能源材料公司，該公司專注于新能源材料領(lǐng)域，產(chǎn)品布局涵蓋鎳系、鈷系、磷系、鈉系和錳系等多種材料，廣泛應(yīng)用于3C電子、動力交通及儲能等領(lǐng)域。

該公司通過實時數(shù)據(jù)反饋精準(zhǔn)控制催化劑循環(huán)管道系統(tǒng)中的水分，優(yōu)化干燥、分離等關(guān)鍵工藝參數(shù)，在確保水分含量符合標(biāo)準(zhǔn)的同時，有效降低設(shè)備故障風(fēng)險，減少維修支出。

三、實施方案

現(xiàn)場安裝一套四方儀器提供的激光微水氣體分析儀，采用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光（TDLAS）技術(shù)，具備高精度和快速響應(yīng)能力，可穩(wěn)定測量水分并與工藝高效匹配，有效預(yù)防水分超標(biāo)引發(fā)的設(shè)備故障。該設(shè)備支持RS-485和4~20mA等多種通訊接口，可輕松集成至現(xiàn)有控制系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時上傳與遠程監(jiān)控。同時，憑借Ex db IIC T6 Gb防爆等級和IP66防護等級的設(shè)計，能夠在復(fù)雜工況下保持長期穩(wěn)定運行。

激光微水氣體分析儀

（1）系統(tǒng)概述

激光微水氣體分析儀是一款測量氣體濕度的高性能光學(xué)設(shè)備，具有測量精度高、響應(yīng)速度快，靈敏度高、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，具備報警輸出、模擬信號輸出、通訊接口豐富等特點，支持濕度體積比和露點值顯示，尤其適用于苛刻介質(zhì)環(huán)境——包括腐蝕性氣體、高溫高壓閉環(huán)反應(yīng)系統(tǒng)，以及貴金屬催化劑等對水分敏感的關(guān)鍵工藝場合。

（2）系統(tǒng)特點

• 光學(xué)傳感器技術(shù)，壽命長，響應(yīng)快

• 測量準(zhǔn)確，靈敏度高，穩(wěn)定可靠

• 采用TDLAS原理，測量不受背景氣干擾

• 支持模擬/數(shù)字信號多種方式輸出

• 防爆、防護等級高

（3）技術(shù)參數(shù)

四、項目價值

催化劑載體對水分極為敏感，微量水（>5ppm）即易引發(fā)水解失活，造成產(chǎn)品純度波動。傳統(tǒng)水分檢測方式存在明顯瓶頸：電解法傳感器在含氯離子等腐蝕性氣體環(huán)境中壽命不足3個月，需頻繁維護；人工取樣分析則存在至少2小時的滯后，無法實時干預(yù)工藝異常。TDLAS技術(shù)有效解決了這一痛點，其響應(yīng)速度快、測量精度高，實現(xiàn)了水分的實時精準(zhǔn)監(jiān)測。該技術(shù)已成功避免12次水分超標(biāo)事件，并將催化劑更換周期從6個月延長至9個月，顯著降低了系統(tǒng)故障率。

項目現(xiàn)場