电池超纯水设备主要应用于蓄电池、锂电池及太阳能电池等制造领域，是这些行业生产过程中不可或缺的关键设备。电池超纯水设备通过多级工艺组合实现高效净化，其核心工作原理可分为预处理、膜分离、电去离子（EDI）及终端精处理四个环节，具体如下：
一、预处理：去除悬浮物与杂质
预处理是超纯水制备的di一步，目的是通过物理过滤和化学吸附去除水中的悬浮物、胶体、有机物及余氯等杂质，保护后续膜元件和树脂免受污染。典型配置包括：
多介质过滤器：利用石英砂、活性炭等介质拦截大颗粒悬浮物。
活性炭过滤器：吸附水中的余氯、有机物及异味，防止氧化性物质破坏反渗透膜。
软水器：通过离子交换树脂去除水中的钙、镁等硬度离子，防止反渗透膜结垢。
精密过滤器：采用5μm或1μm滤芯进一步截留微小颗粒，确保进水浊度≤0.5NTU。
二、膜分离：反渗透（RO）脱盐
反渗透是超纯水制备的核心环节，利用半透膜在压力作用下截留水中98%以上的溶解盐、细菌、病毒及大部分有机物。其工作原理为：
高压驱动：通过高压泵将预处理后的水加压至1.5-3.0MPa，克服渗透压使水分子通过反渗透膜。
离子截留：膜孔径仅0.0001μm，可有效截留Na⁺、Cl⁻等一价离子及Ca²⁺、Mg²⁺等二价离子，产水电导率通常≤10μS/cm。
浓水排放：截留的杂质随浓水排出，浓水与产水的比例一般为1:3至1:5。
三、电去离子（EDI）：深度净化与树脂再生
EDI技术结合电渗析与离子交换原理，实现连续、无化学试剂的深度脱盐，其核心过程包括：
离子吸附：RO产水进入EDI模块后，淡水室中的离子交换树脂吸附水中残留的微量离子（如SiO₂、CO₂等）。
电场驱动：在直流电场作用下，阳离子向阴极迁移，阴离子向阳极迁移，通过选择性离子交换膜进入浓水室。
树脂再生：电场促使水分子电离生成H⁺和OH⁻，持续再生树脂活性，避免传统离子交换需酸碱再生的弊端。
产水指标：EDI产水电阻率可达15-18.2MΩ·cm，满足电池生产对超纯水的严苛要求。
四、终端精处理：确保水质稳定
为满足电池行业对超纯水的终极需求，设备通常配备终端精处理单元，进一步去除水中微粒、细菌及总有机碳（TOC）：
紫外线杀菌：利用185nm和254nm双波长紫外线破坏微生物DNA，确保产水无菌。
超滤（UF）：采用0.01μm孔径膜截留胶体、大分子有机物及细菌，产水SDI（污染指数）≤2。
抛光混床：填充核级离子交换树脂，将电阻率提升至18.2MΩ·cm以上，同时降低TOC至≤5ppb。
五、自动化控制与安全保护
现代电池超纯水设备采用PLC+触摸屏控制系统，实现以下功能：
液位控制：自动调节原水补水、中间水箱及纯水箱液位，防止设备空转或溢流。
在线监测：实时显示产水电导率、电阻率、流量及压力等参数，超标时自动报警并停机。
自我保护：具备过压、过流、短路及漏水保护功能，确保设备安全运行。
