3M过滤产品在新能源电池生产过滤中的应用

guolvfenlitech1 · 发表于 2023-3-2 16:07:10

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2023-03-02 环球过滤分离技术网 guolvfenlitech1

随着电动车、3C及储能领域的快速发展，锂离子电池的用量越来越大。为了得到电性能稳定的电池，电芯生产工艺中的过滤环节至关重要。 3M致力于为电芯生产厂家提供优质、高效的过滤器产品，以满足锂离子电池电芯生产厂家日益严格的过滤需求。

电极涂覆材料的过滤

正/负极电极材料涂覆在电极集流体金属箔片上之前，需要进行多道过滤，以去除电极浆料中的超尺寸颗粒、凝胶等污染物，降低正/负电极的缺陷率。

锂离子电池的正极材料一般为三元材料或磷酸铁锂等活性有效成分和胶粘剂，分散在N-甲基吡咯烷酮（NMP）溶剂中，形成一定黏度的悬浮浆料；负极与正极类似，一般为石墨颗粒和胶粘剂分散在去离子水中形成的浆料。

电极涂覆材料的过滤可简略地描述为以下流程图：

经过多级过滤，可确保电极材料颗粒度符合要求，尽可能减少电极上的划痕及其他缺陷。此工艺点对过滤器的要求可以概括为以下几点：

刚性结构 – 适合过滤高黏度浆料流体
分级过滤 – 拦截超尺寸大颗粒，让小尺寸有效成分通过
深层滤材 – 有效拦截可变形凝胶类污染物

原材料的过滤

要想保证涂覆电极材料的清洁度，并减轻浆料过滤的负担，原材料的过滤十分必要，尤其是作为溶剂的NMP和去离子水。和浆料过滤不同，此类过滤希望去除流体中所有的固体颗粒，且流体黏度一般较低，因此可以选择精度更高、过滤面积更大的过滤器产品。

3M优势产品推荐

3M工业过滤及分离系列解决方案，可高效满足您对电极浆料过滤和原材料过滤的需求。同时，3M专业技术人员可帮助生产企业依据自身不同工艺特点，从中挑选适合且匹配的3M产品，以解决生产上的过滤难点。

3M™ Betafine™ XL系列折叠滤芯

最高过滤精度可达0.2微米，可以去除溶剂中的微小颗粒，从而减轻下游浆料过滤的负担，为锂离子电池电芯生产厂家提高生产效率、节约综合过滤成本。

3M™ Betapure™ AU系列刚性滤芯

Betapure™ AU系列为双组分纤维热熔形成的刚性滤芯，拥有绝对过滤精度，其特殊的结构，结合3M创新的材料技术，精确的生产工艺控制、产品检测和验证，为客户提供精确和稳定的过滤效果。

Betapure™ AU系列刚性滤芯非常适合于高黏度、高固含量的涂覆浆料过滤，其分级拦截作用，可以保证将超尺寸的固体污染物拦截，同时尽量保留小尺寸固体有效成分；其深层滤材可以有效去除浆料中的可变形胶状污染物，使浆料达到合适状态，从而降低电极缺陷率。

Betapure™ AU系列刚性滤芯具有稳定的污染物截留效果，如下图所示，Betapure™ AU在使用初期、中期，乃至末期，对于不同尺寸颗粒的截留效率始终保持一致，保证了下游浆料的质量，从而确保了电极涂覆的良品率。

3M™ CTG-Klean 密封型过滤系统GPJ系列

在一座安全、高效的锂离子电池电芯生产车间里，如何方便、快捷地更换过滤器呢？显然，芯式过滤器需要拆卸并清洗滤筒，更换滤芯时浆料会污染环境，其中的溶剂等还会对操作工人的健康产生影响，这并不是我们所追求的安全与高效。

囊式过滤器可以有效地解决芯式过滤器带来的问题。首先，滤囊包裹着滤芯，使得在过滤和更换过程中，浆料不会污染环境，且最大限度地减少了操作人员与浆料的接触；其次，由于浆料没有与滤筒接触，因此更换滤囊后，滤筒无需进行彻底清洗；再次，滤囊的空余体积远小于滤筒，因此在节约浆料方面，滤囊的表现也是更胜一筹；最后，滤囊的进料/出料口在同一侧，且滤筒为快开卡箍连接，安装也更为方便。

3M™ CTG-Klean 密封型过滤系统GPJ系列滤囊具有如下特点：