一、锂电池制造专属：冷水机的 4 大核心功能特性

锂电池制造（动力锂电池、储能锂电池）对温度精度、环境湿度要求严苛，温度波动会导致极片涂层脱落（影响电芯容量）、电解液分解（缩短循环寿命），直接影响锂电池的安全性与能量密度。专用锂电池制造冷水机通过微精度控温与低湿度适配设计，满足 GB/T 31485-2015、IEC 62133-2017 等行业标准要求，保障电芯生产过程的高稳定性。

1. 锂电池极片干燥冷却

针对锂电池极片（正极三元材料、负极石墨材料）的干燥工序，极片需在 120-150℃下烘干水分后，快速冷却至 25±1℃（避免极片高温氧化，防止涂层热应力脱落）。冷水机采用 “极片干燥机冷却辊系统”：通过嵌入冷却辊的钛合金冷却管，将极片表面温度从 130℃稳定冷却至 25±0.5℃，冷却速率控制在 5℃/s，同时配备 “极片速度联动” 功能 —— 当极片传输速度从 1m/min 提升至 2m/min 时，自动加大冷却流量（从 1.2m³/h 增至 2.0m³/h），确保不同传输速度下的冷却效果一致。例如在动力锂电池正极极片干燥中，稳定冷却可使极片含水率≤50ppm（国标≤100ppm），涂层附着力≥5N/m（避免卷绕时涂层脱落），极片平整度误差≤0.1mm/m，符合《锂离子电池正极极片》（GB/T 37202-2018）要求，保障电芯后续卷绕工序的一致性。

2. 电芯注液恒温控制

锂电池电芯注液（电解液为碳酸酯类混合液）需在 20-25℃、湿度≤1% RH 的干燥环境中进行，温度过高会导致电解液挥发（注液量偏差超 5%），过低则会增加电解液黏度（注液效率下降 30%）。冷水机采用 “注液室 - 电解液储罐双恒温系统”：一方面通过冷却盘管将注液室温度稳定控制在 23±0.3℃；另一方面通过冷却套对电解液储罐降温，将电解液温度控制在 22±0.2℃，避免温度差导致的电解液吸潮。例如在方形动力锂电池注液中，双恒温设计可使电芯注液量偏差≤2%，电解液含水率≤20ppm，电芯首次充放电效率提升至 90% 以上（传统控温仅 85%），避免因注液不均导致的电芯容量一致性差（容量偏差≤3%）问题。

3. 电芯化成测试冷却保护

锂电池电芯化成（首次充电激活）过程中会产生大量热量（温度升至 40-50℃），高温会导致 SEI 膜生成不均（影响循环寿命），甚至引发电芯热失控。冷水机采用 “化成柜多通道冷却系统”：通过冷却板与电芯表面贴合，将电芯温度稳定控制在 30±0.5℃，同时配备 “充电电流联动” 功能 —— 当化成电流从 0.5C 提升至 1C 时，自动提升冷却功率（从 500W 增至 800W），实时抵消电流增大产生的额外热量。例如在圆柱锂电池化成中，冷却保护可使电芯化成后循环寿命达 1500 次以上（高温化成仅 1200 次），电芯表面温度差≤2℃，SEI 膜阻抗稳定在 50-80mΩ，符合《锂离子电池化成工艺要求》，避免因高温导致的电芯鼓包、容量衰减问题。

4. 低湿度适配与防腐蚀设计

锂电池制造车间为干燥房（湿度≤1% RH），冷水机采用 “全封闭低湿度兼容结构”：外壳采用 304 不锈钢（表面喷砂处理，避免凝露），所有电气部件采用防潮设计（防护等级 IP65），防止低湿度环境导致的部件静电损坏；接触电解液的冷却管路采用 PTFE 材质（耐碳酸酯类电解液腐蚀，使用寿命≥5 年），管路接口采用氟橡胶密封垫（耐高低温 - 20℃至 200℃，防电解液渗漏）；同时配备 “静电消除模块”，避免静电吸附粉尘污染极片或电芯。

二、锂电池制造冷水机规范使用：5 步操作流程

锂电池制造对电芯容量、循环寿命要求极高，冷水机操作需兼顾微精度控温与干燥环境适配，以锂电池专用水冷式冷水机为例：

1. 开机前干燥与系统检查

• 干燥检查：启动注液室除湿系统，确保环境湿度≤1% RH；用无尘布蘸取异丙醇（纯度≥99.7%）擦拭冷水机表面及接口，去除残留粉尘与静电；检查冷却管路 PTFE 部件是否有破损，避免电解液渗漏；

• 系统检查：确认冷却介质（去离子水，电阻率≥18.2MΩ・cm，添加防腐蚀剂）液位达到水箱刻度线的 85%，检测水泵出口压力（稳定在 0.3-0.5MPa），查看冷却辊、化成柜冷却板接口密封状态（无渗漏）；通过电阻率仪检测冷却介质纯度，不达标则启动纯化系统（反渗透 + EDI）处理。

1. 分工序参数精准设定

根据锂电池不同制造工序需求，调整关键参数：

• 极片干燥冷却：冷却辊水温 20±0.5℃，水流速度 1.2-2.0m³/h（按极片速度适配），开启 “速度联动” 模式，极片速度每提升 0.5m/min，流量增加 0.3m³/h；

• 电芯注液：注液室冷却水温 23±0.3℃，电解液储罐冷却水温 22±0.2℃，水流速度 0.8-1.2m³/h，开启 “双恒温联动” 模式，温度偏差报警阈值 ±0.2℃；

• 电芯化成：化成柜冷却板水温 28±0.5℃，水流速度 1.0-1.5m³/h，开启 “电流联动” 模式，充电电流每提升 0.2C，冷却功率增加 100W；

• 设定后开启 “权限加密” 功能，仅持锂电池操作资质人员可调整参数，操作记录自动上传至锂电池生产执行系统（MES），满足 IATF 16949 质量追溯要求。

1. 运行中动态监测与调整

通过冷水机 “锂电池制造监控平台”，实时查看各工序温度、冷却介质电阻率、电芯化成数据（电压、温度）等信息，每 5 分钟记录 1 次（形成电芯质量台账）。若出现 “极片含水率超标”（多因冷却辊温度偏高），需降低冷却辊水温 1-2℃，小批量试干燥（10 片极片）检测含水率；若电芯注液量偏差超 5%（多因电解液温度波动），需重新校准储罐冷却水温 ±0.1℃，同时检查注液泵精度；若化成电芯温度超 40℃（多因冷却功率不足），需提升冷却板水流速度，降低化成电流至 0.8C，待温度恢复后重新测试循环寿命。

2. 换产与停机维护

当生产线更换电芯类型（如从方形电芯换为圆柱电芯）或极片材料（如从三元正极换为磷酸铁锂正极）时，需按以下流程操作：

• 换产前：降低冷水机负荷，关闭对应工序冷却回路，用去离子水冲洗冷却辊、注液室冷却盘管（去除残留极片粉末、电解液），根据新电芯工艺重新设定参数（如磷酸铁锂极片干燥冷却温度降至 22℃）；

• 换产后：进行 “空白电芯测试”（用空载电芯模拟化成、注液工序），检测温度精度与冷却效果，合格后装入待加工极片 / 电芯正式生产；

• 日常停机维护（每日生产结束后）：关闭冷水机，启动系统自清洁程序（用去离子水循环冲洗管路 20 分钟 + 氮气吹扫干燥），更换冷却介质过滤器滤芯；清洁温度传感器（用无尘布擦拭），检测注液室湿度是否达标。

1. 特殊情况应急处理

• 冷却介质污染（电解液渗漏）：立即停机，关闭与注液室 / 化成柜的连接阀，排空污染介质并按危废规范处理；用去离子水冲洗管路 3 次，启动纯化系统使新介质电阻率达标；已加工的极片 / 电芯需进行全性能检测（如极片涂层附着力、电芯容量），不合格产品全部报废；

• 突然停电（电芯化成中）：迅速关闭冷水机总电源，断开与化成柜的连接，启动备用 UPS 电源维持电芯低温存储（温度≤25℃）；恢复供电后，先启动纯化系统，待介质纯度达标后逐步启动冷水机，对停电前化成的电芯重新激活并检测循环寿命；

• 注液室温度骤升（超 28℃）：立即停止注液操作，启动冷水机 “应急冷却” 模式（注液室冷却流量提升至 1.5 倍），同时加大除湿系统功率；待温度恢复至 23±0.3℃后，检查冷却盘管是否结垢，排除故障前禁止继续注液，已注液的电芯需检测电解液含水率。

三、锂电池制造冷水机维护与选型要点

• 日常维护：每日清洁设备表面与过滤器，检测冷却介质电阻率；每 2 小时记录极片含水率、电芯化成温度数据；每周用柠檬酸溶液（浓度 1%）清洗冷却管路（去除水垢），校准温度传感器（溯源至国家计量院锂电池专用标准）；每月对水泵、压缩机进行低振动维护（更换减震垫），检查 PTFE 管路腐蚀状态；每季度更换纯化系统树脂，对管路进行压力测试（保压 0.5MPa，30 分钟无压降）；

• 选型建议：极片干燥选 “冷却辊专用冷水机”（控温 ±0.5℃），电芯注液选 “双恒温冷水机”（带低湿度适配），电芯化成选 “多通道冷却冷水机”（支持电流联动）；大型锂电池工厂建议选 “集中供冷 + 分布式纯化系统”（总制冷量 100-200kW，支持 8-12 条电芯生产线并联）；选型时需根据电芯产能与工艺需求匹配（如年产 1GWh 动力电池需配套 150-200kW 冷水机，圆柱电芯化成需配套 50-80kW 冷水机），确保满足锂电池高精密制造需求，保障电芯性能与安全。