Maria Nyman
产品工程师
Vaisala
电池制造
随着全球逐渐远离化石燃料，对高质量电池的需求不断增加。电池在电动汽车和可再生能源储存中起着关键作用，这两者都具有环境效益。在本文中，我们将探讨如何通过回收利用 N-甲基-2-吡咯烷酮 (NMP) 来使电池制造更加可持续，同时节约成本。
NMP 在锂离子电池制造中的作用及回收的重要性
N-甲基-2-吡咯烷酮 (NMP) 在锂离子 (Li-ion) 电池制造中被广泛用作溶剂，用于溶解聚偏氟乙烯 (PVDF) 等粘合剂，以及制备电极浆料。含有 NMP、粘合剂、活性材料和添加剂的均匀浆料被涂覆在高性能电池核心的集流体上。
尽管 NMP 在许多电池制造工艺中必不可少，但它也给成本、环境影响、安全风险和溶剂排放法规的合规性带来了挑战。这些挑战使得妥善处理和高效回收 NMP 成为降低成本、减少排放和确保更安全工作环境的重要手段。
各家电池制造商纷纷寻求更可持续且更具成本效益的生产方法，对改善 NMP 回收效果的兴趣也日益增加。回收的 NMP 越多，生产成本就越低，环境影响也越小。回收的 NMP 通常会出售给回收工厂，这些回收工厂可能会将其重新供应给电池制造商。NMP 还可以用于其他行业，如制药和半导体行业。
通过回收再利用 NMP，制造商不仅降低了成本，还能推进形成更加可持续和更负责任的电池制造工艺。
改善 NMP 回收效果
在电池制造的干燥阶段，NMP 会在电极浆料干燥过程中蒸发。干燥过程中释放的 NMP 蒸汽通过三个主要步骤进行收集和净化：
•冷凝：NMP 蒸汽被收集、冷却并凝结成液态。液态 NMP 被收集起来进行进一步净化。
•洗涤：剩余的 NMP 蒸汽进入洗涤器，在那里去除杂质和残留气体。
•精馏：对净化后的 NMP 进行精馏，从剩余杂质中分离出高纯度溶剂，使其可以再次使用。
如何通过在线折光仪改善 NMP 回收效果
在线折光仪可使 NMP 回收过程更加高效，从而更具成本效益。持续、实时的 NMP 浓度测量有助于精确控制 NMP 回收过程中的关键阶段。这样就能在必要时即时调整，改善工艺效果，保障 NMP 的质量。
在线折光仪技术的同步浓度测量可以从两大方面改善 NMP 回收效果：
•洗涤器：在线折光仪可实时提供浓度数据，因此可以对洗涤器参数进行精确调整。此优化措施可减少溶剂损失、提高回收率、降低生产成本，还可减少水和能源消耗，使该流程更加可持续。
•精馏塔。在精馏塔出口处监测 NMP 浓度可确保高效使用能源，借此就可以对精馏参数进行微调，确保获取高纯度的 NMP，防止回收的溶剂受到污染。
维萨拉 Polaris™ 在线折光仪非常适合实时监测 NMP 浓度。Polaris™ PR53GC 紧凑型折光仪和 Polaris™ PR53GP 探头在线折光仪都可以与 Indigo520 数据处理单元搭配，轻松、准确地进行实时监测。
减少溶剂使用和废弃物的环境效益
减少电池制造中的 NMP 用量和 NMP 废料，有助于降低制造过程对环境的影响。通过回收再利用 NMP，制造商可以防止其释放到大气中，从而减少空气污染，并充分降低 NMP 污染水源的风险。回收再利用还减少了生产 NMP 原料的需求，而其生产过程会消耗大量能源。这有助于减少整个电池生产行业的碳足迹。回收 NMP 还能帮助制造商遵守日益严格的环境法规。
回收 NMP、降低原材料成本的经济优势
除了显著的环境效益外，回收 NMP、降低原材料成本还具有许多经济优势。NMP 是一种昂贵的化学品，因此减少其用量并予以回收可以降低总体材料成本。减少对 NMP 的需求还可提高供应链的抗风险能力，降低供应短缺的风险。最后，通过回收 NMP 来推动循环经济可以提升制造商的品牌声誉，同时对可持续实践的政策激励和政府补助也可以降低运营成本。
让电池制造更加可持续
通过减少废弃物、降低排放并回收有价值的原材料，电池制造商不仅可以将环境影响降至更低，还能享受丰厚的经济效益。而要实现这一目标，理想方法就是使用在线折光仪技术实时监测 NMP 浓度。这有助于优化制造过程 — 减少 NMP 用量、改善回收效果，同时降低环境影响和成本。
立即联系维萨拉，了解在线折光仪如何降低成本，让运营更加可持续。
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