摘要：锂电池注液、封口段要求露点≤-45℃，O₂≤100 ppm，N₂纯度≥99.95%。传统单点、单参数仪表已难满足连续化、可视化、可追溯的智造需求，亟需一套“三合一”在线监测解决方案。

干燥房氧-露点-氮气纯度三合一在线智能检测仪方案

一、项目背景

锂电池注液、封口段要求露点≤-45℃，O₂≤100 ppm，N₂纯度≥99.95%。传统单点、单参数仪表已难满足连续化、可视化、可追溯的智造需求，亟需一套“三合一”在线监测解决方案。

二、检测原理

1. O₂：双池电化学原电池，0-1000 ppm量程，响应T90＜7 s，寿命≥30个月。

2. 露点：冷镜+激光干涉，-80 ~ +20 ℃，精度±0.1 ℃，抗结油、抗颗粒。

3. N₂纯度：热导式钨丝恒温桥，0-100 %，分辨率0.01 %，自动补偿温度压力。

三、产品特点

• 模块化三通道，可独立更换传感器，停机＜5 min。

• 316L不锈钢+EP级抛光，RA≤0.25 μm，符合锂电级洁净要求。

• 整机IP65，正面12 mm防爆钢化玻璃，可直接用75 %酒精擦拭。

• 内置32 G SD卡，1 s原始数据滚动存储≥10年，支持USB一键导出CSV。

• RS-485×1、EtherNet/IP×1、4-2 0 mA×3，即插即入MES、SCADA。

四、系统功能

1. 实时显示：三参数同屏，三色趋势曲线，可一键切换“常规/低功耗”模式。

2. 智能报警：三级声光+短信+微信推送，支持“报警原因库”AI匹配。

3. 校准管理：一键零点、一点跨度，支持NIST可溯源湿度发生器远程标定。

4. 节能联动：当O₂＜50 ppm且露点＜-50 ℃持续30 min，自动关闭转轮再生加热，预估年省电8.4万kWh。

5. 电子签名：符合21 CFR Part11，校准、修改记录不可篡改。

五、解决方案（选点+安装）

① 送风主管：离除湿机组出口1-2 m直管段，保证露点反应速度。

② 注液机小环境：在手套箱回风口侧装O₂探头，避免电解液挥发干扰。

③ 真空烘箱N₂补偿管：热导探头前加0.5 μm PTFE过滤，防粉尘堵孔。

④ 安装注意：

• 探头朝下5-15°，防冷凝水残留。

• 电缆与溶剂管道分离≥30 cm，穿洁净波纹管。

• 首次通电需“干燥吹扫”≥2 h，避免传感器受潮误报。

六、执行标准

• 湿度：GB/T 5832.2-2016《气体分析 露点测定 冷镜法》

• 氧：IEC 60730-1:2013 电化学安全规范

• 热导：GB/T 5274-2018 气体纯度分析通则

• 防爆：Ex d IIC T6 Gb / IP65，符合GB3836.1-2021

• 计量：JJG 499-2021 微量氧分析仪、JJG 1088-2013 露点仪

七、关键参数（非表格）

露点量程：-80 ~ +20 ℃，误差±0.1 ℃；O₂量程0-1000 ppm，误差≤±1 %F.S.；N₂纯度0-100 %，误差≤±0.05 %；响应时间T90＜7 s；预热时间≤5 min；采样流量0.3-0.8 L/min；进气压力0.05-0.5 MPa；工作温度-10 ~ +50 ℃；湿度0-95 %RH无凝露；电源24 VDC±10 %，功耗＜15 W；尺寸300×220×120 mm；重量5.6 kg；接口NPT 1/4" Swagelok快速接头。

八、效益与展望

上线三个月即可把干燥房露点波动从±3 ℃降到±0.5 ℃，O₂浓度由150 ppm稳态降至60 ppm，注液一次合格率提升1.8 %，年减少报废电芯8万只。系统预留SO₂、HF扩展位，未来可无缝升级，为TWh时代的锂电超级工厂提供持续、安全、节能的气氛保障。

来源：三卫遥测