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一、背景概述

水分檢測(cè)被譽(yù)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(huì)引發(fā)多重嚴(yán)重問(wèn)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(diǎn)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(lái)重大安全風(fēng)險(xiǎn)。

二、項(xiàng)目介紹

該項(xiàng)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(dòng)力交通及儲(chǔ)能等領(lǐng)域。

該公司通過(guò)實(shí)時(shí)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(shí)，有效降低設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)，減少維修支出。

三、實(shí)施方案

現(xiàn)場(chǎng)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(cè)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳與遠(yuǎn)程監(jiān)控。同時(shí)，憑借Ex db IIC T6 Gb防爆等級(jí)和IP66防護(hù)等級(jí)的設(shè)計(jì)，能夠在復(fù)雜工況下保持長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)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(cè)量氣體濕度的高性能光學(xué)設(shè)備，具有測(cè)量精度高、響應(yīng)速度快，靈敏度高、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，具備報(bào)警輸出、模擬信號(hào)輸出、通訊接口豐富等特點(diǎn)，支持濕度體積比和露點(diǎn)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(duì)水分敏感的關(guān)鍵工藝場(chǎng)合。

（2）系統(tǒng)特點(diǎn)

• 光學(xué)傳感器技術(shù)，壽命長(zhǎng)，響應(yīng)快

• 測(cè)量準(zhǔn)確，靈敏度高，穩(wěn)定可靠

• 采用TDLAS原理，測(cè)量不受背景氣干擾

• 支持模擬/數(shù)字信號(hào)多種方式輸出

• 防爆、防護(hù)等級(jí)高

（3）技術(shù)參數(shù)

四、項(xiàng)目?jī)r(jià)值

催化劑載體對(duì)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(dòng)。傳統(tǒng)水分檢測(cè)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(gè)月，需頻繁維護(hù)；人工取樣分析則存在至少2小時(shí)的滯后，無(wú)法實(shí)時(shí)干預(yù)工藝異常。TDLAS技術(shù)有效解決了這一痛點(diǎn)，其響應(yīng)速度快、測(cè)量精度高，實(shí)現(xiàn)了水分的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)。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(gè)月延長(zhǎng)至9個(gè)月，顯著降低了系統(tǒng)故障率。

項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)