NMP在锂离子电池中的应用/

锂离子电池是当今国际公认的理想化学能源,具有体积小,电容量大,电压高等优点,被广泛用于移动电话、手提电脑等电子产品,日益扩大的电动汽车领域将来给锂离子电池带来更大的发展空间。

NMP是生产锂离子电池电极非常重要的辅助材料,在锂离子电池前段配料过程中最普遍被使用的溶剂,俗称甲基,学名叫N-甲基吡咯烷酮,分子式C5H9NO。

N-甲基吡咯烷酮(NMP)的应用领域

 N-甲基吡咯烷酮

  • 我国和世界主要发达国家出台了很多扶持新能源汽车的政策。新能源汽车等七大战略性新兴产业的发展规划,将从政策层面对我国电动汽车进一步推进。
  • 2009年全球锂离子电池产量约为30.5亿万只,合计电池容量约为15000WMH,数据显示:2013年电动汽车锂电池容量达到14000WMH,相当于2009全球小型锂电池容量93%;2018年电动汽车锂电池容量达到45000WMH,相当于2009年小型锂电池容量近3倍。
  • NMP属于氮杂环化合物,具有一系列优异的物理、化学性质,是一种无毒性、沸点高、极性强、粘度低、腐蚀性小、溶解度大,挥发度低,稳定性好,易回收的高效选择性溶剂。广泛应用于石油化工、农药、医药、电子材料等领域。

N-甲基吡咯烷酮(NMP)的性质、用途以及安全性

NMP的性质、用途以及安全性

  • 质量标准:纯度95%;水分小于1.3%;折射率大于1. 4655。
  • 制法:γ-丁内酯与甲胺反应,反应完毕后冷却,去除过量的甲胺和水使产物浓缩,再经减压蒸馏即可。
  • 物化性质:性状 无色透明油状液体,微有胺的气味。熔点 -24.4℃、沸点 203℃、相对密度 1.0260、折射率 1.486、闪点 95℃、溶解性 能与水、醇、醚、酯、酮、卤代烃、芳烃互溶。
  • 性质:无色透明油状液体。能与水、醇、醚、酯、酮、卤代烃、芳烃互溶。
  • 用途:优良高级溶剂,广泛应用于石油化工、农药、医药、电子材料等领域。可用于合成气脱硫、润滑油精制、润滑油抗冻剂、烯烃萃取剂、农用除草剂,绝缘材料、集成电路制作,pvc尾气回收,清洗剂、染料助剂、分散剂等。
  • 安全性:小鼠、大鼠LD50( mL/kg):3.5、2.2(静脉注射);4.3、3. 4(腹膜内注射);7.5、3. 8(经口)。空气中允许极限浓度为100×lO-6。可燃液体,应密封防潮、避光贮存。

涂布机NMP废气回收处理系统

 锂电池极片

  • 锂电池极片涂布设备的废气回收装置。采用增加、冷凝法进行高效、无排放回收。包括吸风罩、增压机、冷凝器、溶剂储槽、溶剂泵和溶剂回收桶;所述吸风罩设在所述涂布设备的上方,吸风罩、增压机和冷凝器采用通气管道依次相连;所述冷凝器再通过通液管道连接所述溶剂储槽,所述溶剂泵通过管路连接溶剂储槽,所述溶剂泵再连接溶剂回收桶;所述溶剂储槽上设有废气出口。本实用新型NMP溶剂回收循环再利用系统,主要用于吸附涂布生产过程中排出的NMP废气,并且利用冷凝将废气中的NMP变成液体回收循环再利用。
  • N-甲基吡咯烷酮(NMP)为无色透明液体,沸点202°C,闪点95°C,能与水混溶,溶于乙醚,丙酮及各种有机溶剂,稍有氨味,化学性能稳定,对碳钢、铝不腐蚀,对铜稍有腐蚀性。 具有粘度低,化学稳定性和热稳定性好,极性高,挥发性低,能与水及许多有机溶剂无限混溶等优点。目前,对用过、脏废的甲基吡咯烷酮大多通过溶剂回收机加真空减压系统进行回收利用。其依据是基于:因其沸点比较高,所以不能采用直接回收方法,通过真空减压,可以降低回收加热温度,保证回收品质,提高回收安全系数。
  • 在锂电池生产领域,正极浆料一般采用NMP液体溶剂,其利用率的大小是每个电池生产制造商所关心的头等大事,当一批正极浆料设计完成并生产涂布时,通常传统的方法是采用高温加热的方法去除NMP溶剂(温度120°C,时间%iin)。NMP以气体的形式散失掉,整个过程中消耗了大量的NMP溶剂,以气体蒸发的NMP溶剂也被白白浪费了。同时,极不利于节能环保。
  • 溶剂回收效率85-95%,节约热能效率60-80%。例如:处理1万风量,采用ZN-FSQ-10000-1组合式溶剂机组(含热回收机组),回收溶剂46kg/h(极片设计的各项指标在1万风量合理的NMP浓度范围,节约电能187kw/h,一年回收溶剂加节约电能价值达人民币200万元(按回收溶剂1万元/吨,电费0.7元/算)。
  • 经过溶剂回收处理后的气体中有机溶剂的含量可以在39ppm以下,或者到“零”排放要求,NMP废气排放完全满足ISO14000之要求和符合国家《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996。涂布机中的空气采取闭式循环,环境温度、湿度以及空气质量对涂布质量影响减小。

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