Intelligente chemische Anlagen stärken die New-Energy-Branche: Innovative Anwendung der Shanghai YHChem Technology in der Herstellung von Lithiumbatterie-Materialien

Einführung

 

Mit der rasanten Entwicklung der globalen Industrie für neue Energiefahrzeuge sind Lithium-Ionen-Batterien als Schlüsseltechnologie für die Energiespeicherung in den Fokus der Branche gerückt, insbesondere hinsichtlich des technologischen Upgradings und der Kapazitätserweiterung ihrer Wertschöpfungskette. Als Kernkomponenten von Lithiumbatterien beeinflussen die Herstellungsverfahren entscheidender Materialien wie Elektrolyt und Kathodenmaterialien direkt die Leistung, Sicherheit und Kosten der Batterie. Shanghai YHCHEM  Intelligent Technology Co., LTD., als professioneller Anbieter von chemischen Trenn- und Reinstoffanlagen, spielt mit fortschrittlichen Kernequipment wie Molekulardestillation und Reaktionsgefäßen eine bedeutende Rolle bei der Herstellung von Materialien für erneuerbare Energien.

 

Unternehmenshintergrund und technische Kompetenz

 

Shanghai YHCHEM  Intelligent Technology wurde 2009 gegründet. Es ist ein börsennotiertes Unternehmen am STAR Market der Shanghaier Wertpapierbörse, ein nationales High-Tech-Unternehmen sowie ein spezialisiertes, präzises, markantes und innovatives Unternehmen. Das Unternehmen bietet globalen Kunden umfassende Lösungen und Anlagen für Reaktion, Konzentration, Trennung, Reinigung und Temperaturkontrolle. Zehntausende von Anlagensystemen sind bei über tausend namhaften Unternehmen in mehr als 100 Ländern und Regionen weltweit im Einsatz. Im Bereich der neuen Energierohstoffe YHCHEM  Hat Technology mit seiner tiefen Expertise in der chemischen Trenntechnik entscheidende Prozessanlagenunterstützung für die Herstellung von Lithiumbatteriematerialien bereitgestellt.

 

Die Anwendung von Kerntechnologien im Bereich der neuen Energien

 

Die Anwendung der Molekulardestillationstechnologie bei der Reinigung von Elektrolytlösungsmitteln

Technische Hintergründe

 

Der Elektrolyt von Lithium-Ionen-Batterien besteht hauptsächlich aus Lithiumsalzen, Lösungsmitteln und Additiven. Dabei machen die Lösungsmittel 70–80 % des Gewichts des Elektrolyts aus und umfassen hauptsächlich Carbonatverbindungen wie Ethylencarbonat (EC), Propylencarbonat (PC), Dimethylcarbonat (DMC), Methylethylcarbonat (EMC) und Diethylcarbonat (DEC). Die Reinheit dieser Lösungsmittel beeinflusst direkt die Zyklenlebensdauer, die Sicherheitsleistung und die elektrochemischen Eigenschaften der Batterie.

 

YHCHEM  Technologielösungen

 

Das Kurzweg-Molekulardestillationsystem von YHCHEM  Technology hat erhebliche Vorteile bei der Reinigung von Elektrolytlösungsmitteln gezeigt

 

Prozessmerkmale

 

• Niedrige Betriebstemperatur: Die Molekulardestillation erfolgt unter Vakuumbedingungen, wobei die Betriebstemperatur um 50–100 ℃  niedriger liegt als bei der atmosphärischen Destillation, wodurch die thermische Zersetzung wärmeempfindlicher Carbonatverbindungen wirksam verhindert wird

 

• Hochreine Trennung: Es kann niedrig- und hochsiedende Verunreinigungen im Lösungsmittel effektiv trennen, wodurch die Produktreinheit über 99,9 % erreicht

 

• Kurze Verweilzeit: Die Flüssigkeitsfilmevaporationstechnologie ermöglicht es dem Material, sich extrem kurz in der Hochtemperaturzone aufzuhalten, wodurch Nebenreaktionen reduziert werden

 

Praktische Anwendungsbeispiele: Ein bekannter Elektrolythersteller hat das YMD-10S Kurzweg-Molekulardestillationssystem von YHCHEM  Technologie zur Raffination von Dimethylcarbonat (DMC) eingesetzt. Die Kapazität dieses Systems beträgt 80 kg/h, erhöht die Reinheit von DMC von 98,5 % auf 99,95 % und senkt den Feuchtigkeitsgehalt auf unter 10 ppm, wodurch die elektrochemische Leistung des Elektrolyten erheblich verbessert wird.

 

Anwendung von kontinuierlichen Durchfluss-Mikroreaktoren in der Lithiumsalz-Synthese

 

Technische Hintergründe

 

Lithiumhexafluorophosphat (LiPF ₆) ist das wichtigste Lithiumsalz im Elektrolyten. Seine Synthese umfasst die Reaktion von Fluorwasserstoff und Diphosphorpentoxid. Während des Prozesses müssen die Reaktionsbedingungen streng kontrolliert werden, um Nebenreaktionen zu vermeiden.

 

YHCHEM  Technologielösungen

 

Das kontinuierliche Mikroreaktorsystem von YHCHEM  Technology bietet einen präziseren und sichereren Verfahrensweg für die Synthese von Lithiumsalzen

 

Technische Vorteile

 

• Schnelle Mischung: Laminare Durchmischung in Mikrokanälen gewährleistet eine schnelle und gleichmäßige Kontaktierung der Reaktanden

 

• Präzise Steuerung: Echtzeit-Anpassung von Reaktionstemperatur, Verweilzeit und Materialverhältnis

 

•  Sichere Produktion: Reaktoren mit kleinem Volumen reduzieren den Bestand an gefährlichen Stoffen

 

• Die kontinuierliche Produktion hat die Produktionsleistung und die Konsistenz der Produktqualität verbessert

 

Anwendung der Rotationsverdampfungstechnologie bei der Rückgewinnung organischer Lösungsmittel

 

Technische Hintergründe

 

Bei der Herstellung von neuen Energierohstoffen entsteht eine große Menge Abflüssigkeit, die organische Lösungsmittel enthält, darunter Nebenprodukte aus der Elektrolytproduktion, Mutterlauge aus dem Syntheseprozess von Kathodenmaterialien sowie organische Bestandteile aus dem Zerlegungs- und Recyclingprozess von Batterien. Die Rückgewinnung und Wiederverwendung dieser Lösungsmittel kann nicht nur die Produktionskosten senken, sondern auch Umweltverschmutzung minimieren, was den Entwicklungsprinzipien der grünen Produktion und der Kreislaufwirtschaft entspricht.

 

YHCHEM  Technologielösungen

 

YHCHEM  Das großtechnische Rotationsevaporator-System der Technologie bietet effiziente Lösungen zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln für Unternehmen im Bereich der neuen Energien

 

Ausrüstungsmerkmale

• Großkapazitätsdesign: Die Verarbeitungskapazität eines einzelnen Geräts kann 50–200 L erreichen und deckt so die Anforderungen der industriellen Produktion ab

 

• Hochwirksame Kondensation: Mehrstufiges Kondensationssystem, Rückgewinnungsrate der Lösungsmittel über 95 %

 

• Automatisierungssteuerung: Integriertes automatisches Steuerungssystem für Temperatur, Druck und Drehzahl, einfach zu bedienen

 

• Explosionsgeschütztes Design: Erfüllt die Sicherheitsanforderungen für die Behandlung organischer Lösungsmittel, mit einer Explosionsgeschütztheit gemäß ExdIIBT4

 

• Materialauswahl: Auswahl des geeigneten Materials basierend auf den Eigenschaften des Lösungsmittels, wie z. B. Edelstahl 316L, PTFE-Beschichtung usw.

 

Prozessvorteile

 

• Temperaturbedingungen: Betrieb bei niedriger Temperatur und reduziertem Druck zum Schutz wärmeempfindlicher Substanzen

 

• Hohe Rückgewinnungsrate: Das mehrstufige Kondensations- und Vakuumsystem gewährleistet eine hohe Rückgewinnungseffizienz

 

• Chargebasierte Verarbeitung: Geeignet für intermittierenden Produktionsbetrieb

 

• Flexible Bedienung: Kann verschiedene Arten von organischen Lösungsmittelgemischen verarbeiten

 

Anwendungsbereiche

• Die Rückgewinnung von Lösungsmitteln wie DMC, EMC und DEC im Elektrolyt-Herstellungsprozess

 

• Das Recycling von Lösungsmitteln wie N-Methylpyrrolidon (NMP) während der Herstellung von <s:1> Kathodenmaterialien

 

• Trennung und Extraktion organischer Elektrolyte im Batterierecyclingprozess

 

• Rückgewinnung wertvoller Lösungsmittel aus laborbedingten Abflüssigkeiten

 

Anwendung der Dünnschichtverdampfungstechnologie in der Abfallbehandlung

 

Technische Hintergründe

 

Die Behandlung von hochviskosen, hochsiedenden und wärmeempfindlichen Abfällen, die während der Produktion von neuen Energienmaterialien entstehen, stellt eine technische Herausforderung dar. Diese Abfälle enthalten oft wertvolle Bestandteile, doch herkömmliche Behandlungsverfahren sind ineffizient oder führen leicht zur Zersetzung und Beschädigung nützlicher Komponenten.

 

YHCHEM  Technologielösungen

 

Der Dünnfilmverdampfer von YHCHEM  Technologie bietet eine effektive Lösung für die Behandlung besonders anspruchsvoller Abfallstoffe

 

Prozessvorteile

• Hohe Anpassungsfähigkeit: Er kann hochviskose (bis zu 50.000 cP), wärmeempfindliche und neigungsanfällige Materialien verarbeiten

 

• Die Wärmeübertragungseffizienz ist hoch: Der Wärmeübergangskoeffizient der Dünnschichtverdampfung liegt bei dem 3- bis 10-fachen gegenüber herkömmlichen Verdampfern

 

• Die Verweilzeit ist kurz: Die Verweilzeit des Materials auf der Heizoberfläche beträgt nur wenige Sekunden bis mehrere zehn Sekunden, wodurch die thermische Zersetzung stark reduziert wird

 

• Flexible Bedienung: Kann unter Hochvakuumbedingungen betrieben werden, wodurch die Verdampfungstemperatur weiter gesenkt wird

 

• Kontinuierlicher Betrieb: Unterstützt kontinuierliches Beschicken und Entleeren, geeignet für großtechnische industrielle Produktion

 

Gerätee Typ

• Schabfolientyp-Dünnschichtverdampfer: Geeignet für mittelviskose Materialien

 

• Zentrifugal-Dünnschichtverdampfer: Geeignet für hochviskose und leicht verkrustende Materialien

 

• Vakuum-Rinne-Dünnschichtverdampfer: Geeignet für wärmeempfindliche Materialien

 

Anwendungsszenarien

• Behandlung und Recycling von Polymer-Elektrolyt-Abfällen

 

• Rückgewinnung organischer Bestandteile aus dem Abwasser der Klebebindung

 

• Konzentration und Reinigung von Zusatzstoffen mit hohem Siedepunkt

 

• Reduktionsbehandlung von Abwasser mit Metallsalzen

 

• Prozessoptimierung und technologische Innovation

 

Intelligentes Steuerungssystem

 

YHCHEM  Die Technologie hat fortschrittliche DCS-Systeme (Distributed Control System) in ihre Anlagen integriert und damit folgende Funktionen realisiert:

 

• Echtzeitüberwachung: Echtzeit-Erfassung von Schlüsselparametern wie Temperatur, Druck, Durchflussmenge und Füllstand

 

• Automatische Steuerung: Automatische Anpassung der Reaktionsbedingungen gemäß den Prozessanforderungen

 

• Datenaufzeichnung: Vollständige Aufzeichnung der Produktionsdaten erleichtert die Qualitätsrückverfolgbarkeit

 

• Fernüberwachung: Unterstützt Ferndiagnose und technischen Support

 

Umweltfreundliches und grünes Design

 

Bei der Herstellung von Materialien für erneuerbare Energien YHCHEM  Legt die Technologie großen Wert auf Umweltschutz und nachhaltige Entwicklung

 

• Lösungsmittelrückgewinnung: Das beiliegende System zur Lösungsmittelrückgewinnung erreicht eine Rückgewinnungsrate von über 95 %

 

• Abgasbehandlung: Integrierte Endgasbehandlungsanlage zur Einhaltung der Emissionsstandards

 

• Energieverbrauchsoptimierung: Durch Prozessoptimierung und Geräteverbesserung wird der Energieverbrauch pro Produkteinheit um 20–30 % gesenkt

 

Trends und Aussichten der technologischen Entwicklung

 

Herstellung von Materialien für Feststoffbatterien

 

Mit der Entwicklung der Feststoffbatterietechnologie ergeben sich neue Anforderungen an die Ausrüstung für die Herstellung fester Elektrolytmaterialien wie Sulfide und Oxide. YHCHEM  Die Technologie entwickelt spezielle Geräte für die Herstellung fester Elektrolytmaterialien, darunter:

 

• Ultra-hochvakuum Molekulardestillationssystem

 

• Inertatmosphären-Hochtemperaturreaktor

 

• Präzisionsmahl- und Dispersionsanlage

 

2. Recycling und Wiederverwendung

 

Das Recycling und die Behandlung von gebrauchten Lithiumbatterien ist ein wichtiger Aspekt für die nachhaltige Entwicklung der neuen Energiewirtschaft. YHCHEM  Die technologischen Fachkenntnisse im Bereich des Recyclings von Batteriematerial umfassen:

 

• System zur Rückgewinnung und Raffination organischer Lösungsmittel

 

• Geräte zur Trennung und Reinigung von Metallsalzen

 

• Vorrichtung zur schadlosen Behandlung von Abfallstoffen

 

Digitale und intelligente Modernisierung

 

In Kombination mit Industrie-4.0- und Künstliche-Intelligenz-Technologien YHCHEM  Technologie fördert die intelligente Modernisierung ihrer Anlagen

 

• Youdaoplaceholder0 Prozessoptimierungsalgorithmus basierend auf maschinellem Lernen

 

• Vorhersage-basiertes Wartungssystem

 

• Eine digitale Managementplattform für den gesamten Prozess

 

Am Ende

 

Shanghai YHCHEM  Intelligent Technology nutzt seine technologischen Vorteile im Bereich der chemischen Trennung und Reinigung und hat erfolgreich traditionelle chemische Anlagen mit den Herstellungsanforderungen von Materialien für erneuerbare Energien kombiniert, wodurch entscheidende technische Ausrüstungsunterstützung für die Lithium-Ionen-Batterie-Wertschöpfungskette bereitgestellt wird. Durch die innovative Anwendung von Kernkomponenten wie Molekulardestillation, Reaktionsgefäßen und Durchflussreaktoren wurden nicht nur die Produktqualität und die Produktionseffizienz von Materialien für erneuerbare Energien verbessert, sondern auch die gesamte Branche vorangetrieben, sich in Richtung umweltfreundlicher, intelligenter und effizienter Entwicklung weiterzuentwickeln.

 

Mit der kontinuierlichen und schnellen Entwicklung der Industrie für erneuerbare Energien und dem stetigen technologischen Fortschritt YHCHEM  Technologie wird weiterhin die technologische Innovation und Marktexpansion im Bereich der Herstellung von neuen Energierohstoffen vertiefen und damit mehr technische Lösungen und apparative Unterstützung für die qualitativ hochwertige Entwicklung der globalen New-Energy-Industrie beitragen.