在鋰電池規模化生產中,粉塵污染以 “高安全風險、強產品影響性” 成為企業心腹之患。從正極金屬氧化物粉塵到負極石墨粉塵,再到極片裁切碎屑,不同工序粉塵特性迥異,卻均可能引發爆炸、影響電池質量或損害健康。
作為深耕大氣環保 20 年的國家級高新技術企業“深圳市天得一環境科技有限公司”(簡稱 “天得一”)承建三大創新平臺,服務上千家鋰電企業,精準解構各環節粉塵痛點,推出 “分工序定制、全流程管控” 方案,為企業筑牢安全與品質防線。?針對 “前段材料制備 - 中段極片加工 - 后段電芯制造” 流程,其方案避免傳統 “通用除塵” 弊端,確保粉塵排放濃度穩定低于 10mg/m³(國標),甚至控制在 5mg/m³ 以下。
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一、前段材料制備:高風險粉塵核心區?
前段聚焦正、負極材料合成研磨,粉塵以 “金屬氧化物、石墨粉” 為主,粒徑細、活性高、易爆炸,是治理重點:?
1. 正極材料制備:金屬氧化物粉塵占比超 90%?
磷酸鐵鋰(LFP)粉塵:混合階段粒徑 0.5-5μm,粉碎后細至 0.1-2μm,易形成 “粉塵云”;雖爆炸風險低,但會影響漿料一致性,導致極片厚度偏差。?
三元材料(NCM/NCA)粉塵:粒徑 0.3-4μm,強氧化性且含重金屬;易吸潮結塊堵設備,與空氣混合達 20-50g/m³ 遇靜電即可能爆炸,長期吸入引發職業病。?
鈷酸鋰(LCO)粉塵:粒徑 0.2-3μm,強腐蝕性;附著設備降低攪拌效率,鈷泄漏還會污染水土,觸犯環保法規。?
2. 負極材料制備:石墨粉塵與碳粉雙污染?
石墨粉塵:粉碎后粒徑 0.1-10μm(≤5μm 占比超 60%),輕細易漂浮;爆炸極限僅 12.5-50g/m³,摩擦生靜電遇火源易爆炸,還會導致極片導電性不均,縮短電池壽命。?
碳粉與包覆粉塵:碳化階段產生 0.5-8μm 無定形碳粉,易堵濾材;包覆粉塵黏性強,堆積設備易過載,還可能跨工序污染。?
二、中段極片加工:機械性粉塵集中期?
中段以 “涂布 - 干燥 - 裁切 - 分條” 為核心,粉塵多為機械加工型,濃度雖低,但對設備與產品影響更直接:?
1. 極片裁切 / 分條:碎屑雙危害?
正極極片碎屑:金屬氧化物為主,粒徑 2-20μm,尖銳堅硬;會卡入裁切機刀縫致精度下降、極片毛刺,引發電芯短路,還會劃傷輸送帶增維修成本。?
負極極片碎屑:石墨粉與粘結劑混合,粒徑 1-15μm,絮狀易吸附;附著極片致厚度不均、卷繞 “鼓包”,增加電池內阻與自放電風險。?
2. 隔膜切割:塑料粉塵隱形干擾?
切割產生 0.5-10μm 白色透明塑料粉塵,絕緣不導電;附著極片與隔膜間破壞貼合度,進入卷繞機齒輪組易卡頓,堆積高溫區可能分解產有毒氣體。?
3. 涂布環節:殘留粉料二次污染?
正極涂布干燥不足產 “濕粉料”(金屬氧化物 + NMP 溶劑),黏性強易堵刮刀;負極涂布殘留石墨粉形成 “二次揚塵”,增加治理難度。?
三、后段電芯制造:微量粉塵精準控?
后段涵蓋 “組裝 - 注液 - 化成 - 檢測 - 修復”,粉塵量少但危害大,尤其影響電芯性能與檢測精度:?
1. 電芯組裝:粉塵致命影響?
極耳焊接粉塵:鋁 / 銅焊接產 0.1-5μm 金屬熔渣;落入電芯刺穿隔膜引短路,附著焊接點降強度,致極耳脫落。?
殼體加工粉塵:鋁殼 / 鋼殼裁切打磨產 5-30μm 金屬碎屑;殘留殼體內污染電解液,影響反應效率甚至引殼體腐蝕。?
2. 檢測與修復:零星粉塵擾精度?
極片修復粉塵:打磨毛刺產 0.5-8μm 金屬氧化物或石墨粉塵;落在檢測傳感器上致數據失真,誤判合格電芯或讓不良品流入市場。?
殼體修復粉塵:砂紙打磨產 10-50μm 鋁粉 / 鋼粉;進入注液口污染電解液,縮短電池循環壽命。?
四、天得一:分工序 “除塵 + 防爆” 一體化方案,?針對各工序粉塵特性,天得一打造全鏈方案,兼顧除塵與安全:?
1. 前段高風險粉塵治理?
用 “全密閉設備 + 高負壓濾筒除塵器”,正極配 “PPS+PTFE 覆膜濾筒”(耐氧化防黏),負極加氮氣惰化系統(氧濃度<12%);除塵器設泄爆片、管道裝隔爆閥,粉塵捕捉效率 99.9%。?
2. 中段機械性粉塵治理?
部署 “裁切機專用接口 + 側吸式集氣臂”,連隔爆型濾筒除塵器,實時吸碎屑;負極區域加局部氮氣吹掃,集氣罩用防靜電材質,減靜電與堆積風險。?
3. 后段微量粉塵治理?
檢測工位配 “小型桌面除塵機”(內置微型隔爆閥),殼體區鋪防靜電墊;組裝車間粉塵箱設小型泄爆片,適配零星粉塵隱患。?
4. 智能管控與運維?
全系統裝粉塵、氧濃度、壓力傳感器,數據傳中控,超標或故障時自動報警并啟動應急,還能監測濾材狀態,提醒更換降人工成本。
從材料到電芯,鋰電粉塵治理核心是 “工序適配 + 安全兼顧”。
選擇天得一,既能破解各環節痛點,又能獲 “除塵 + 防爆” 全流程保障,讓鋰電生產既潔凈又安心!

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