Attrezzature chimiche intelligenti potenziano l'industria delle energie rinnovabili: l'applicazione innovativa di Shanghai YHChem Technology nella produzione di materiali per batterie al litio

Introduzione

 

Con lo sviluppo rapido dell'industria globale dei veicoli a nuova energia, le batterie agli ioni di litio, come tecnologia chiave per l'accumulo di energia, hanno visto un aggiornamento tecnologico e un'espansione della capacità della loro catena industriale divenire il fulcro del settore. In quanto componenti fondamentali delle batterie al litio, i processi di preparazione di materiali chiave come l'elettrolita e i materiali catodici influiscono direttamente sulle prestazioni, sulla sicurezza e sui costi della batteria. Shanghai YHCHEM  Intelligent Technology Co., LTD., in quanto fornitore specializzato di apparecchiature per la separazione e purificazione chimica, svolge un ruolo significativo nella produzione di materiali per le nuove energie grazie alle sue attrezzature avanzate come la distillazione molecolare e i reattori.

 

Contesto aziendale e competenza tecnica

 

Shanghai YHCHEM  Intelligent Technology è stata fondata nel 2009. È un'azienda quotata sul mercato STAR della Borsa di Shanghai, un'impresa nazionale ad alta tecnologia e un'azienda specializzata, raffinata, distintiva e innovativa. L'azienda si impegna a fornire ai propri clienti globali soluzioni complete e apparecchiature per reazione, concentrazione, separazione, purificazione e controllo termico. Dispone di decine di migliaia di sistemi di apparecchiature impiegati in oltre mille aziende di fama mondiale in più di 100 paesi e regioni del mondo. Nel settore dei materiali per le nuove energie, YHCHEM  Technology, grazie all'ampia esperienza accumulata nella tecnologia di separazione chimica, ha fornito un supporto fondamentale in termini di apparecchiature di processo per la produzione di materiali per batterie al litio.

 

L'applicazione delle tecnologie principali nel settore delle nuove energie

 

L'applicazione della tecnologia di distillazione molecolare nella purificazione dei solventi per elettroliti

Background tecnico

 

L'elettrolita delle batterie agli ioni di litio è composto principalmente da sali di litio, solventi e additivi. Tra questi, i solventi rappresentano il 70-80% del peso dell'elettrolita e includono principalmente composti carbonatici come il carbonato di etilene (EC), il carbonato di propilene (PC), il carbonato di dimetile (DMC), il carbonato di metiletilile (EMC) e il carbonato di dietile (DEC). La purezza di questi solventi influisce direttamente sulla durata del ciclo, sulle prestazioni di sicurezza e sulle prestazioni elettrochimiche della batteria.

 

YHCHEM  Soluzioni Tecnologiche

 

Il sistema di distillazione molecolare a corto percorso di YHCHEM  Technology ha dimostrato significativi vantaggi nella purificazione dei solventi per elettroliti

 

Caratteristiche del Processo

 

• Funzionamento a bassa temperatura: la distillazione molecolare opera in condizioni di vuoto, con una temperatura di esercizio di 50-100 ℃  inferiore rispetto alla distillazione atmosferica, prevenendo efficacemente la decomposizione termica dei composti carbonatici sensibili al calore

 

• Separazione ad alta purezza: è in grado di separare efficacemente impurità a basso punto di ebollizione e ad alto punto di ebollizione nel solvente, portando la purezza del prodotto oltre il 99,9%

 

• Tempo di permanenza breve: la tecnologia di evaporazione a pellicola liquida permette al materiale di rimanere nella zona ad alta temperatura per un tempo estremamente ridotto, riducendo il verificarsi di reazioni secondarie

 

Casi applicativi pratici: un noto produttore di elettroliti ha adottato il sistema di distillazione molecolare a corto percorso YMD-10S di YHCHEM  Tecnologia per il raffinamento del carbonato di dimetile (DMC). La capacità di lavorazione di questo sistema raggiunge gli 80 kg/h, aumentando la purezza del DMC dal 98,5% al 99,95% e riducendo il contenuto di umidità al di sotto di 10 ppm, migliorando significativamente le prestazioni elettrochimiche dell'elettrolita.

 

Applicazione dei microreattori a flusso continuo nella sintesi di sali di litio

 

Background tecnico

 

Esafuorofosfato di litio (LiPF ₆) è il sale di litio più importante nell'elettrolita. La sua sintesi prevede la reazione tra fluoruro di idrogeno e pentossido di difosforo. Durante il processo, le condizioni di reazione devono essere rigorosamente controllate per evitare il verificarsi di reazioni secondarie.

 

YHCHEM  Soluzioni Tecnologiche

 

Il sistema di microreattore a flusso continuo di YHCHEM  Technology fornisce un percorso di processo più preciso e sicuro per la sintesi dei sali di litio

 

Vantaggi tecnici

 

• Miscelazione rapida: la miscelazione in flusso laminare all'interno dei microcanali garantisce un contatto rapido e uniforme dei reagenti

 

• Controllo preciso: regolazione in tempo reale della temperatura di reazione, del tempo di permanenza e del rapporto tra i materiali

 

•  Produzione sicura: reattori di piccolo volume riducono la quantità di materiali pericolosi presenti

 

• La produzione continua ha migliorato l'efficienza produttiva e la coerenza della qualità del prodotto

 

Applicazione della tecnologia di evaporazione rotativa nel recupero di solventi organici

 

Background tecnico

 

Nel processo di produzione dei materiali per le nuove energie si genera una grande quantità di liquido di scarto contenente solventi organici, inclusi i sottoprodotti della produzione di elettroliti, la madre liquida nel processo di sintesi dei materiali catodici e la separazione delle componenti organiche nel processo di smontaggio e riciclo delle batterie. Il riciclo e il riutilizzo di questi solventi possono non solo ridurre i costi di produzione, ma anche minimizzare l'inquinamento ambientale, in linea con i concetti di sviluppo della produzione verde e dell'economia circolare.

 

YHCHEM  Soluzioni Tecnologiche

 

YHCHEM  Il sistema tecnologico dell'evaporatore rotante su larga scala fornisce soluzioni efficienti di recupero solventi per le aziende del settore delle nuove energie

 

Caratteristiche dell'attrezzatura

• Design ad alta capacità: La capacità di elaborazione di un singolo dispositivo può raggiungere i 50-200 L, soddisfacendo le esigenze della produzione industriale

 

• Condensazione ad alta efficienza: Sistema di condensazione multistadio, con un tasso di recupero del solvente superiore al 95%

 

• Controllo dell'automazione: Sistema di controllo automatico integrato per temperatura, pressione e velocità di rotazione, facile da utilizzare

 

• Design a prova di esplosione: Rispetta i requisiti di sicurezza per il trattamento di solventi organici, con grado di protezione antideflagrante fino a ExdIIBT4

 

• Selezione dei materiali: Scegliere il materiale appropriato in base alle caratteristiche del solvente, come acciaio inossidabile 316L, rivestimento in PTFE, ecc.

 

Vantaggi del Processo

 

• Condizioni di temperatura: Funzionamento a bassa temperatura e pressione ridotta per proteggere le sostanze sensibili al calore

 

• Alto tasso di recupero: Il sistema multistadio di condensazione e sottovuoto garantisce un'elevata efficienza di recupero

 

• Trattamento per lotti: Adatto alla modalità di produzione intermittente

 

• Funzionamento flessibile: Può gestire vari tipi di miscele di solventi organici

 

Campi di applicazione

• Il recupero di solventi come DMC, EMC e DEC nel processo di produzione dell'elettrolita

 

• Riciclo di solventi come la N-metilpirrolidone (NMP) durante la preparazione dei materiali catodici <s:1>

 

• Separazione ed estrazione di elettroliti organici nel processo di riciclo delle batterie

 

• Recupero di solventi pregiati da liquidi di scarto di laboratorio

 

Applicazione della tecnologia dell'evaporazione a pellicola nel trattamento dei rifiuti

 

Background tecnico

 

Il trattamento di rifiuti ad alta viscosità, alto punto di ebollizione e termosensibili generati durante il processo produttivo dei materiali per le nuove energie rappresenta una sfida tecnica. Questi rifiuti contengono spesso componenti preziosi, ma i metodi tradizionali di trattamento sono inefficienti o tendono a causare la decomposizione e il danneggiamento dei componenti utili.

 

YHCHEM  Soluzioni Tecnologiche

 

L'evaporatore a pellicola sottile di YHCHEM  Technology fornisce una soluzione efficace per il trattamento di materiali di scarto particolarmente difficili

 

Vantaggi del Processo

• Elevata adattabilità: in grado di gestire materiali ad alta viscosità (fino a 50.000 cP), termosensibili e soggetti a incrostazioni

 

• L'efficienza del trasferimento di calore è elevata: il coefficiente di scambio termico dell'evaporazione a pellicola è da 3 a 10 volte superiore rispetto a quello degli evaporatori tradizionali

 

• Il tempo di permanenza è breve: Il tempo di permanenza del materiale sulla superficie riscaldata è solo di pochi secondi fino a decine di secondi, riducendo notevolmente la decomposizione termica

 

• Funzionamento flessibile: Può funzionare in condizioni di alto vuoto, ulteriormente riducendo la temperatura di evaporazione

 

• Funzionamento continuo: Supporta l'alimentazione e lo scarico continui, adatto alla produzione industriale su larga scala

 

Tipo di attrezzatura

• Evaporatore a pellicola raschiata: Adatto a materiali di viscosità media

 

• Evaporatore centrifugo a pellicola sottile: Adatto a materiali altamente viscosi e soggetti a incrostazioni

 

• Evaporatore a pellicola discendente sotto vuoto: adatto a materiali sensibili al calore

 

Scenari applicativi

• Trattamento e riciclo degli scarti di elettrolita polimerico

 

• Recupero dei componenti organici nei liquidi di scarto dell'incollaggio

 

• Concentrazione e purificazione di additivi con alto punto di ebollizione

 

• Trattamento di riduzione dei liquidi di scarto contenenti sali metallici

 

• Ottimizzazione del processo e innovazione tecnologica

 

Sistema di controllo intelligente

 

YHCHEM  La tecnologia ha integrato un avanzato sistema di controllo distribuito (DCS) nelle sue attrezzature, realizzando le seguenti funzioni:

 

• Monitoraggio in tempo reale: Raccolta in tempo reale di parametri chiave come temperatura, pressione, portata e livello del liquido

 

• Controllo automatico: Regola automaticamente le condizioni di reazione in base ai requisiti del processo

 

• Registrazione dati: Registrazioni complete dei dati di produzione che facilitano il tracciamento della qualità

 

• Monitoraggio remoto: Supporta diagnosi a distanza e assistenza tecnica

 

Design verde ed ecologico

 

Nella produzione di materiali per le energie nuove YHCHEM  La tecnologia attribuisce grande importanza alla protezione ambientale e allo sviluppo sostenibile

 

• Recupero del solvente: Il sistema di recupero del solvente incluso consente un tasso di recupero superiore al 95%

 

• Trattamento dei gas di scarico: Dispositivo integrato di trattamento del gas di coda per garantire la conformità agli standard sulle emissioni

 

• Ottimizzazione del consumo energetico: Attraverso l'ottimizzazione del processo e il miglioramento delle attrezzature, il consumo energetico per unità di prodotto è ridotto del 20-30%

 

Trend e prospettive dello sviluppo tecnologico

 

Preparazione dei materiali per batterie allo stato solido

 

Con lo sviluppo della tecnologia delle batterie allo stato solido, la preparazione di materiali elettrolitici solidi come solfuri e ossidi ha posto nuove esigenze in termini di attrezzature. YHCHEM  La tecnologia sta sviluppando apparecchiature dedicate alla preparazione di materiali elettrolitici solidi, tra cui:

 

• Sistema di distillazione molecolare ad alto vuoto

 

• Reattore ad alta temperatura in atmosfera inerte

 

• Attrezzature per macinazione e dispersione di precisione

 

2. Riciclo e riutilizzo

 

Il riciclo e il trattamento delle batterie al litio usate rappresentano un anello importante nello sviluppo sostenibile del settore dell'energia nuova. YHCHEM  Le riserve tecniche di Technology nel campo del riciclo dei materiali per batterie includono:

 

• Sistema di recupero e raffinazione di solventi organici

 

• Attrezzature per la separazione e purificazione di sali metallici

 

• Dispositivo per il trattamento atossico dei materiali di scarto

 

Aggiornamento digitale e intelligente

 

Integrando le tecnologie Industry 4.0 e l'intelligenza artificiale, YHCHEM  Technology sta promuovendo l'aggiornamento intelligente delle proprie attrezzature

 

• Algoritmo di ottimizzazione del processo Youdaoplaceholder0 basato sull'apprendimento automatico

 

• Sistema di Manutenzione Predittiva

 

• Una piattaforma digitale di gestione completa per l'intero processo

 

Alla fine

 

Shanghai YHCHEM  Intelligent Technology, sfruttando i suoi vantaggi tecnologici nel campo della separazione e purificazione chimica, ha combinato con successo le attrezzature chimiche tradizionali con le esigenze produttive dei nuovi materiali per l'energia, fornendo un supporto fondamentale in termini di attrezzature tecniche per la catena industriale delle batterie al litio. Attraverso l'applicazione innovativa di apparecchiature chiave come la distillazione molecolare, i reattori e i reattori a flusso continuo, non solo è stata migliorata la qualità del prodotto e l'efficienza produttiva dei nuovi materiali energetici, ma si è anche promosso lo sviluppo dell'intero settore in una direzione più verde, intelligente ed efficiente.

 

Con il continuo e rapido sviluppo del settore delle nuove energie e il costante progresso della tecnologia, YHCHEM  La tecnologia continuerà ad approfondire l'innovazione tecnologica e l'espansione del mercato nel settore della produzione di materiali per le nuove energie, contribuendo con ulteriori soluzioni tecniche e supporto di attrezzature allo sviluppo di alta qualità dell'industria globale delle nuove energie.