知能型化学装置が新エネルギー産業を推進：上海YHChemテクノロジーのリチウム電池材料製造における革新的な応用

紹介

 

グローバルな新エネルギー車産業の急速な発展に伴い、主要なエネルギー貯蔵技術であるリチウムイオン電池について、そのサプライチェーンにおける技術的アップグレードと生産能力の拡大が業界の注目点となっています。リチウム電池のコア部品として、電解液や正極材などの主要材料の製造プロセスは、電池の性能、安全性およびコストに直接影響を与えます。上海 化学  インテリジェントテクノロジー株式会社は、分子蒸留装置や反応槽などの先進的なコア設備を有する化学分離・精製装置の専門サプライヤーとして、新エネルギー材料の製造工程において重要な役割を果たしています。

 

企業の背景と技術力

 

上海 化学  Intelligent Technologyは2009年に設立されました。上海株式取引所のSTAR市場に上場している企業であり、国家級ハイテク企業でもあり、専門的で精緻かつ特色があり、革新的な企業です。同社は、反応、濃縮、分離、精製および温度制御に関するグローバル顧客への包括的なソリューションと装置の提供に注力しています。世界中の100以上の国と地域にある1,000を超える有名企業に、数万セットの設備システムを提供しています。新エネルギー材料分野において、 化学  Intelligent Technologyは、化学分離技術における豊富な蓄積を活かし、リチウム電池材料の製造に対して重要なプロセス装置の支援を提供してきました。

 

新エネルギー分野におけるコア技術の応用

 

分子蒸留技術の電解液溶媒の精製への応用

専門知識

 

リチウムイオン電池の電解液は主にリチウム塩、溶媒、添加剤から構成されています。このうち、溶媒は電解液の重量の70～80％を占めており、エチレンカーボネート（EC）、プロピレンカーボネート（PC）、ジメチルカーボネート（DMC）、メチルエチルカーボネート（EMC）、ジエチルカーボネート（DEC）などの炭酸エステル化合物が主です。これらの溶媒の純度は、電池のサイクル寿命、安全性および電気化学的性能に直接影響します。

 

化学  テクノロジー・ソリューション

 

テクノロジーの短距離分子蒸留システムは 化学  電解液溶媒の精製において顕著な利点を示しています

 

プロセスの特徴

 

• 低温運転：分子蒸留は真空条件下で行われ、常圧蒸留よりも50～100℃低い温度で運転されるため、熱に敏感な炭酸化合物の熱分解を効果的に防ぎます °C  低い温度での運転により、熱分解のリスクが大幅に低減されます

 

• 高純度分離：溶媒中の低沸点および高沸点不純物を効果的に分離でき、製品の純度を99.9%以上に到達させることが可能

 

• 滞留時間短縮：液体膜蒸発技術により、物質が高温域に極めて短時間しか留まらないため、副反応の発生を抑制

 

実用適用事例：ある有名な電解液メーカーが、 化学  技術を炭酸ジメチル（DMC）の精製に採用。このシステムの処理能力は80kg/hに達し、DMCの純度を98.5%から99.95%まで向上させ、水分含有量を10ppm以下に低減することで、電解液の電気化学的性能を大幅に向上させている。

 

連続流マイクロリアクターのリチウム塩合成への応用

 

専門知識

 

六フッ化リチウムリン酸（LiPF ₆)は電解液における最も重要なリチウム塩です。その合成にはフッ化水素と五酸化二リンとの反応が関与します。このプロセスでは、副反応の発生を避けるために反応条件を厳密に制御する必要があります。

 

化学  テクノロジー・ソリューション

 

技術の連続流マイクロリアクター装置 化学  リチウム塩の合成に対して、より正確かつ安全なプロセスルートを提供します

 

技術的優位性

 

• 迅速な混合：マイクロチャネル内での層流混合により、反応物の迅速かつ均一な接触を実現

 

• 精密な制御：反応温度、滞留時間および原料比率のリアルタイム調整

 

•  安全な生産：小容量の反応器により、危険物質の在庫量を削減

 

• 連続生産により、生産効率と製品品質の一貫性が向上しました

 

有機溶剤回収におけるロータリーエバポレーター技術の適用

 

専門知識

 

新エネルギー材料の製造プロセスでは、電解液の生産における副産物、正極材料の合成プロセスにおける母液、およびバッテリーの分解・リサイクル工程における有機成分の分離など、有機溶剤を含む大量の廃液が発生します。これらの溶剤を回収・再利用することは、生産コストの削減だけでなく、環境汚染の最小化にもつながり、グリーン製造および循環型経済の発展理念に合致しています。

 

化学  テクノロジー・ソリューション

 

化学  当社の大型ロータリーエバポレーターシステムは、新エネルギー企業向けに高効率な溶剤回収ソリューションを提供します

 

設備の特徴

• 大容量設計：単一装置の処理能力は50～200Lに達し、工業生産のニーズに対応可能です

 

• 高効率冷却：多段階凝縮システムにより、溶剤回収率は95％以上に達します

 

• 自動制御：温度、圧力、回転速度を統合的に自動制御するシステムで、操作が簡単です

 

• 防爆設計：有機溶剤処理の安全要件を満たしており、防爆等級はExdIIBT4に達しています

 

• 材質選定：溶剤の特性に応じて316Lステンレス鋼、PTFEコーティングなどの適切な材料を選択します

 

プロセスの利点

 

• 温度条件：低温・減圧運転により、熱に敏感な物質を保護します

 

• 高回収率：多段階凝縮および真空システムにより、高い回収効率を実現します

 

• バッチ処理：間欠的生産モードに適しています

 

• 柔軟な操作：さまざまな種類の有機溶剤混合物を処理できます

 

応用分野

• 電解液製造プロセスにおけるDMC、EMC、DECなどの溶剤回収

 

• 正極材の調製中に発生するN-メチルピロリドン（NMP）などの溶剤のリサイクル

 

• バッテリーのリサイクル工程における有機電解液の分離と抽出

 

• 実験室廃液からの貴重な溶剤の回収

 

薄膜蒸発技術の廃棄物処理への応用

 

専門知識

 

新エネルギー材料の製造プロセス中に発生する高粘度、高沸点および熱に弱い廃棄物の処理は技術的な課題である。これらの廃棄物には多くの場合、価値のある成分が含まれているが、従来の処理方法では効率が低いか、有用成分の分解や損傷を引き起こしやすい。

 

化学  テクノロジー・ソリューション

 

薄膜蒸発装置は 化学  極めて困難な廃棄物処理に対して有効な解決策を提供する

 

プロセスの利点

• 高い適応性：高粘度（最大50,000cP）、熱に弱い、スケールしやすい物質も処理可能

 

• 伝熱効率が高い：薄膜蒸発の伝熱係数は従来型蒸発器の3～10倍である

 

• 滞留時間が短い：材料が加熱面に滞留する時間は数秒から数十秒程度であり、熱分解を大幅に低減します

 

• 柔軟な運転：高真空条件下でも運転可能で、蒸発温度をさらに低下させることができます

 

• 連続運転：連続的な供給および排出が可能で、大規模な工業生産に適しています

 

機器の種類

• スクレーパー式薄膜蒸発器：中程度の粘度の材料に適しています

 

• 遠心式薄膜蒸発器：高粘度でスケールしやすい材料に適しています

 

• 真空降膜式薄膜蒸発器：熱に敏感な材料に適しています

 

アプリケーションシナリオ

• ポリマー電解質廃棄物の処理およびリサイクル

 

• 接着剤使用工程の廃液中の有機成分の回収

 

• 高沸点添加剤の濃縮および精製

 

• 金属塩を含む廃液の還元処理

 

• プロセス最適化と技術革新

 

知的制御システム

 

化学  当社の技術は、高度なDCS（分散制御システム）を装置に統合しており、以下の機能を実現しています：

 

• リアルタイム監視：温度、圧力、流量、液面などの主要パラメータをリアルタイムで収集

 

• 自動制御：工程要件に応じて反応条件を自動調整

 

• データ記録：完全な生産データの記録により、品質のトレーサビリティを容易に

 

• 遠隔監視：遠隔診断および技術サポートに対応

 

グリーンで環境に配慮した設計

 

新エネルギー材料の製造において、 化学  当社の技術は環境保護と持続可能な発展を非常に重視しています

 

• 溶媒回収：付属の溶媒回収システムにより95％以上の回収率を達成

 

• 廃ガス処理：排出基準への適合を確実にするための統合型尾気処理装置

 

• エネルギー消費の最適化：プロセスの最適化と設備改善により、単位製品あたりのエネルギー消費量を20〜30％削減

 

技術開発の動向と将来展望

 

全固体電池材料の調製

 

全固体電池技術の発展に伴い、硫化物や酸化物などの固体電解質材料の調製は、設備に対して新たな要件を提起しています。 化学  技術は、以下の固体電解質材料調製用専用設備の開発を進めています。

 

• 超高真空分子蒸留システム

 

• 不活性雰囲気高温反応器

 

• 高精度粉砕および分散装置

 

2. リサイクルと再利用

 

使用済みリチウム電池のリサイクルと処理は、新エネルギー産業の持続可能な発展における重要な環です。 化学  バッテリー材料リサイクル分野における技術的蓄積には以下のものが含まれます：

 

• 有機溶剤回収および精製システム

 

• 金属塩分離および純化装置

 

• 廃棄物の無害化処理装置

 

デジタル化およびスマート化のアップグレード

 

インダストリー4.0および人工知能技術を組み合わせて、 化学  同社は自社設備のスマート化アップグレードを推進しています

 

• 機械学習に基づくプロセス最適化アルゴリズム Youdaoplaceholder0

 

• 予測保全システム

 

• 全工程デジタル管理プラットフォーム

 

最後に

 

上海 化学  Intelligent Technologyは、化学分離・精製分野における技術的優位性を活かし、従来の化学装置と新エネルギー材料の製造ニーズを成功裏に統合することで、リチウム電池産業チェーンに不可欠な技術装置の支援を提供しています。分子蒸留装置、反応槽、連続流動反応器などのコア装置の革新的な応用を通じて、新エネルギー材料の製品品質と生産効率を高めるだけでなく、産業全体をよりグリーンでスマートかつ高効率な方向へ発展させる推進力となっています。

 

新エネルギー産業の継続的かつ急速な発展と技術の不断の進歩に伴い 化学  技術は新エネルギー材料製造分野における技術革新と市場拡大をさらに深め、世界的な新エネルギー産業の高品質な発展により多くの技術的ソリューションおよび設備支援を提供し続けるでしょう。