Mesure de la NMP
Les batteries lithium-ion sont des sources d’énergie légères et à haute densité pour de nombreux appareils différents, comme les téléphones mobiles, les ordinateurs portables, les voitures électriques et même les avions. Les séparateurs en polymère, similaires aux séparateurs de batterie ordinaires, sont utilisés dans les batteries lithium-ion pour séparer l’anode et la cathode tout en permettant le mouvement des ions dans la cellule. Ces séparateurs multicouches sont généralement composés d’une ou plusieurs couches de polyéthylène et d’au moins une couche de polypropylène. La N-Méthyl-2-pyrrolidone (NMP) est une base chimique nécessaire à la production de batteries au lithium. La vapeur produite pendant la production est toxique et rapidement inflammable. L’utilisation des NMP est associée à des coûts élevés. Le recyclage réduit les coûts ainsi que la nocivité.
Contrôler le processus de fabrication des séparateurs
Les avantages des piles au lithium sont une densité énergétique élevée, une tension de cellule élevée ainsi qu’une large gamme de températures. Le lithium est utilisé comme matière active dans l’électrode négative. En raison de son potentiel standard d’environ -3,05 V et de la tension élevée des cellules qui en résulte, le lithium est le meilleur matériau d’électrode négative possible pour les batteries.
Cependant, la production de batteries au lithium est associée à de nombreux dangers.
Pour la production de batteries au lithium, des tiges de fer sont introduites dans une solution de NMP et de PVDF afin de lier les ions de lithium à la tige. Le NMP est utilisé comme solvant pour dissoudre le PVDF, afin que ce dernier puisse recouvrir la tige positive. À la fin, les tiges de fer sont placées dans une étuve, où le NMP s’évapore.
Le NMP est volatile à partir d’une température de 203°C et est très dangereux pour l’environnement et la santé. En outre, le NMP est rapidement inflammable. La vapeur est donc détournée et recueillie dans un récipient spécial, appelé tour de récupération. De l’eau est ajoutée à cette vapeur. Dans le conteneur, la vapeur chaude de NMP se mélange à l’eau froide, la concentration de NMP dans l’air diminue et la concentration dans l’eau augmente. Le NMP change d’état d’agrégation et devient liquide et n’est plus hautement inflammable. L’eau devient tiède. Il est important de garder à l’esprit que la température de l’eau ne doit pas augmenter, sinon vous auriez à nouveau de la vapeur chaude avec une concentration élevée de NMP.
Les réfractomètres en ligne de Schmidt + Haensch sont l’outil idéal pour surveiller le processus de fabrication de ces séparateurs et pour maintenir les normes de qualité les plus élevées.
