Inteligentne urządzenia chemiczne napędzają przemysł nowych energii: Innowacyjne zastosowanie technologii Shanghai YHChem w produkcji materiałów do baterii litowych

Wprowadzenie

 

Wraz z szybkim rozwojem globalnej branży pojazdów napędzanych nowymi źródłami energii, baterie litowo-jonowe jako kluczowa technologia magazynowania energii stają się głównym tematem branży pod względem modernizacji technologicznej i poszerzania pojemności łańcucha przemysłowego. Jako podstawowe komponenty baterii litowych, procesy wytwarzania kluczowych materiałów takich jak elektrolit i materiały katodowe bezpośrednio wpływają na wydajność, bezpieczeństwo oraz koszt baterii. Szanghaj YHCHEM  Intelligent Technology Co., LTD., jako profesjonalny dostawca urządzeń chemicznych do separacji i oczyszczania, odgrywa istotną rolę w produkcji nowych materiałów energetycznych dzięki zaawansowanym urządzeniom rdzeniowym, takim jak destylacja molekularna i naczynia reakcyjne.

 

Tło przedsiębiorstwa i potencjał technologiczny

 

Shanghai YHCHEM  Intelligent Technology została założona w 2009 roku. Jest spółką notowaną na rynku STAR Giełdy Papierów Wartościowych w Szanghaju, przedsiębiorstwem wysokiej technologii o zasięgu krajowym oraz specjalistycznym, wyrafinowanym, charakterystycznym i innowacyjnym przedsiębiorstwem. Firma dedykowana jest dostarczaniu globalnym klientom kompleksowych rozwiązań i urządzeń do reakcji, zagęszczania, separacji, oczyszczania oraz kontroli temperatury. Dziesiątki tysięcy systemów urządzeń obsługuje ponad tysiąc znanych przedsiębiorstw w ponad 100 krajach i regionach na całym świecie. W dziedzinie nowych materiałów energetycznych, YHCHEM  Technology, dzięki swojemu głębokiemu doświadczeniu w technologii chemicznej separacji, zapewniła kluczowe wsparcie procesowego sprzętu produkcyjnego materiałów do baterii litowo-jonowych.

 

Zastosowanie technologii rdzeniowych w dziedzinie nowych źródeł energii

 

Zastosowanie technologii destylacji molekularnej w oczyszczaniu rozpuszczalników elektrolitów

Tło techniczne

 

Elektrolit baterii litowo-jonowych składa się głównie z soli litu, rozpuszczalników i dodatków. Rozpuszczalniki stanowią 70–80% masy elektrolitu i obejmują głównie związki węglanowe, takie jak węglan etylenu (EC), węglan propylenu (PC), dimetylowęglan (DMC), metyloetylowęglan (EMC) oraz dietylewęglan (DEC). Czystość tych rozpuszczalników ma bezpośredni wpływ na żywotność cykliczną, bezpieczeństwo oraz właściwości elektrochemiczne baterii.

 

YHCHEM  Rozwiązania technologiczne

 

System destylacji cząsteczkowej o krótkiej drodze YHCHEM  Technologia wykazała znaczące zalety w procesie oczyszczania rozpuszczalników elektrolitu

 

Cechy Procesu

 

• Praca w niskiej temperaturze: Destylacja cząsteczkowa odbywa się w warunkach próżni, przy temperaturze pracy niższej o 50–100 ℃  w porównaniu do destylacji atmosferycznej, co skutecznie zapobiega termicznemu rozkładowi wrażliwych na ciepło związków węglanowych

 

• Wysokoczynne rozdzielenie: Może skutecznie oddzielać zanieczyszczenia o niskiej i wysokiej temperaturze wrzenia w rozpuszczalniku, dzięki czemu czystość produktu osiąga ponad 99,9%

 

• Krótki czas przebywania: Technologia parowania cienkowarstwowego umożliwia materiałowi przebywanie w strefie wysokiej temperatury przez bardzo krótki czas, zmniejszając tym samym występowanie reakcji ubocznych

 

Praktyczne przypadki zastosowania: Często używany producent elektrolitów przyjął system krótkodrożnej destylacji molekularnej YMD-10S YHCHEM  Technologia do rafinacji węglanu dimetylu (DMC). Wydajność tego systemu wynosi 80 kg/h, zwiększając czystość DMC z 98,5% do 99,95% oraz obniżając zawartość wilgoci poniżej 10 ppm, znacząco poprawiając wydajność elektrochemiczną elektrolitu.

 

Zastosowanie ciągłoprzepływowych mikroreaktorów w syntezie soli litowej

 

Tło techniczne

 

Sześciofluorojodek litu (LiPF ₆) jest najważniejszą solą litu w elektrolicie. Jej synteza obejmuje reakcję fluorowodoru z pięciotlenkiem difosforu. W trakcie procesu warunki reakcji należy ściśle kontrolować, aby uniknąć ubocznych reakcji chemicznych.

 

YHCHEM  Rozwiązania technologiczne

 

System mikroreaktorów o przepływie ciągłym YHCHEM  Technologia zapewnia bardziej precyzyjną i bezpieczną trasę procesową dla syntezy soli litu

 

Zalety techniczne

 

• Szybkie mieszanie: Mieszanie w przepływie laminarnym w mikrokanałach gwarantuje szybki i jednolity kontakt substratów

 

• Precyzyjna kontrola: Bieżąca regulacja temperatury reakcji, czasu przebywania i stosunku materiałów

 

•  Bezpieczna produkcja: Reaktory o małej objętości zmniejszają zapas materiałów niebezpiecznych

 

• Produkcja ciągła poprawiła efektywność wytwarzania oraz spójność jakości produktu

 

Zastosowanie technologii rotacyjnej destylacji w odzysku rozpuszczalników organicznych

 

Tło techniczne

 

W procesie wytwarzania materiałów do nowych źródeł energii powstaje duża ilość ciekłych odpadów zawierających rozpuszczalniki organiczne, w tym produkty uboczne powstające podczas produkcji elektrolitu, macerze z procesu syntezy materiałów katodowych oraz oddzielanie składników organicznych w procesie demontażu i recyklingu ogniw. Recykling i wykorzystanie tych rozpuszczalników może nie tylko obniżyć koszty produkcji, ale także zminimalizować zanieczyszczenie środowiska, co jest zgodne z koncepcjami zielonej produkcji i gospodarki o obiegu zamkniętym.

 

YHCHEM  Rozwiązania technologiczne

 

YHCHEM  Duży system rotacyjnego odparowania firmy Technology zapewnia efektywne rozwiązania w zakresie odzysku rozpuszczalników dla przedsiębiorstw działających w sektorze nowych źródeł energii

 

Cechy sprzętu

• Projekt o dużej pojemności: Pojedyncze urządzenie może mieć wydajność 50–200 L, spełniając wymagania produkcji przemysłowej

 

• Wysokoefektywna kondensacja: Wielostopniowy system kondensacji, stopień odzysku rozpuszczalników przekracza 95%

 

• Sterowanie automatyzacją: Zintegrowany system sterowania automatycznego temperaturą, ciśnieniem i prędkością obrotową, łatwy w obsłudze

 

• Projekt przeciwwybuchowy: Spełnia wymagania bezpieczeństwa dotyczące obróbki rozpuszczalników organicznych, z klasą przeciwwybuchową osiągającą ExdIIBT4

 

• Wybór materiału: Dobór odpowiedniego materiału na podstawie właściwości rozpuszczalnika, takiego jak stal nierdzewna 316L, powłoka PTFE itp.

 

Przewagi Procesu

 

• Warunki temperaturowe: Praca w niskiej temperaturze i pod zmniejszonym ciśnieniem w celu ochrony substancji wrażliwych na ciepło

 

• Wysoka wydajność regeneracji: Wielostopniowy system skraplania i próżniowy zapewnia wysoką efektywność odzysku

 

• Przetwarzanie partii: Nadaje się do pracy okresowej

 

• Elastyczna obsługa: Może przetwarzać różne typy mieszanin rozpuszczalników organicznych

 

Pola aplikacji

• Odzysk rozpuszczalników takich jak DMC, EMC i DEC w procesie produkcji elektrolitu

 

• Recykling rozpuszczalników takich jak N-metylopirydynon (NMP) podczas przygotowywania <s:1> materiałów katodowych

 

• Oddzielanie i ekstrakcja organicznych elektrolitów w procesie recyklingu baterii

 

• Odzysk cennych rozpuszczalników z odpadowych cieczy laboratoryjnych

 

Zastosowanie technologii ewaporacji cienkowarstwowej w przetwarzaniu odpadów

 

Tło techniczne

 

Przetwarzanie odpadów o wysokiej lepkości, wysokim punkcie wrzenia i wrażliwych na temperaturę, powstających podczas produkcji nowych materiałów energetycznych, stanowi wyzwanie techniczne. Odpady te często zawierają wartościowe składniki, jednak tradycyjne metody ich przetwarzania są nieskuteczne lub mogą prowadzić do rozkładu i uszkodzenia użytecznych komponentów.

 

YHCHEM  Rozwiązania technologiczne

 

Ewaporator cienkowarstwowy firmy YHCHEM  Technologia zapewnia skuteczne rozwiązanie dla przetwarzania szczególnie trudnych materiałów odpadowych

 

Przewagi Procesu

• Duża elastyczność: umożliwia przetwarzanie materiałów o wysokiej lepkości (do 50 000 cP), wrażliwych na ciepło oraz skłonnych do tworzenia osadów

 

• Wysoka efektywność wymiany ciepła: współczynnik przenoszenia ciepła w ewaporacji cienkowarstwowej jest od 3 do 10 razy wyższy niż w tradycyjnych ewaporatorach

 

• Czas przebywania jest krótki: Czas przebywania materiału na powierzchni grzejnej wynosi zaledwie kilka sekund do kilkudziesięciu sekund, znacznie ograniczając termiczny rozkład

 

• Elastyczna obsługa: Może pracować w warunkach wysokiego próżniowania, dalszego obniżając temperaturę parowania

 

• Praca ciągła: Obsługuje ciągłe dozowanie i odprowadzanie, odpowiednia do dużych produkcji przemysłowych

 

Rodzaj urządzenia

• Cienkowarstwowy odparowywacz z nożem skraplającym: Nadaje się do materiałów o średniej lepkości

 

• Odparowywacz cienkowarstwowy odśrodkowy: Nadaje się do materiałów o dużej lepkości i łatwo osadzających się

 

• Wakuumowy odparowywacz cienkowarstwowy typu falling film: Nadaje się do materiałów wrażliwych na ciepło

 

Scenariusze zastosowań

• Przetwarzanie i recykling odpadów polimerowych elektrolitów

 

• Odzysk składników organicznych z odpadów ciekłych połączeń klejowych

 

• Stężenie i oczyszczanie dodatków o wysokim punkcie wrzenia

 

• Redukcyjne przetwarzanie cieczy zawierającej sole metali

 

• Optymalizacja procesów i innowacje technologiczne

 

Inteligentny system sterowania

 

YHCHEM  Technologia zintegrowała zaawansowany system DCS (Distributed Control System) w swoim sprzęcie, osiągając następujące funkcje:

 

• Monitorowanie w czasie rzeczywistym: Bieżące zbieranie kluczowych parametrów, takich jak temperatura, ciśnienie, przepływ i poziom cieczy

 

• Kontrola automatyczna: Automatyczne dostosowywanie warunków reakcji zgodnie z wymaganiami procesu

 

• Rejestracja danych: Kompletne rejestracje danych produkcyjnych ułatwiają śledzenie jakości

 

• Monitorowanie zdalne: Obsługuje diagnostykę zdalną i wsparcie techniczne

 

Zielony i przyjazny dla środowiska projekt

 

W produkcji materiałów nowych energii YHCHEM  Technologia kładzie duży nacisk na ochronę środowiska i rozwój zrównoważony

 

• Recykling rozpuszczalników: System recyklingu towarzyszących rozpuszczalników osiąga stopień odzysku powyżej 95%

 

• Oczyszczanie gazów odpadowych: Zintegrowane urządzenie do oczyszczania gazów odpadowych zapewniające zgodność z normami emisji

 

• Optymalizacja zużycia energii: Poprzez optymalizację procesu i ulepszenie sprzętu, zużycie energii na jednostkę produktu zmniejszono o 20–30%

 

Trendy i perspektywy rozwoju technologicznego

 

Przygotowanie materiałów do baterii stałych

 

Wraz z rozwojem technologii baterii stałych, przygotowanie materiałów elektrolitu stałego, takich jak siarczki i tlenki, stawia nowe wymagania dla sprzętu. YHCHEM  Technologia rozwija specjalistyczny sprzęt do przygotowania materiałów elektrolitu stałego, w tym:

 

• System destylacji cząsteczkowej w ultra-wysokiej próżni

 

• Reaktor wysokotemperaturowy w atmosferze szeregowej

 

• Precyzyjne urządzenia do mielenia i dyspersji

 

2. Recykling i ponowne wykorzystanie

 

Recykling i przetwarzanie zużytych baterii litowych to ważny element w zrównoważonym rozwoju przemysłu nowych energii. YHCHEM  Rezerwy technologiczne firmy w dziedzinie recyklingu materiałów baterii obejmują:

 

• System odzysku i rafinacji rozpuszczalników organicznych

 

• Urządzenia do separacji i oczyszczania soli metali

 

• Urządzenie do bezpiecznego przetwarzania odpadów

 

Cyfrowe i inteligentne modernizacje

 

Łącząc technologie Przemysłu 4.0 i sztucznej inteligencji, YHCHEM  Firma promuje inteligentną modernizację swojego sprzętu

 

• Algorytm optymalizacji procesu Youdaoplaceholder0 oparty na uczeniu maszynowym

 

• System Przewidywania Serwisowego

 

• Platforma cyfrowego zarządzania pełnym procesem

 

Na końcu

 

Shanghai YHCHEM  Intelligent Technology, wykorzystując swoje przewagi technologiczne w dziedzinie rozdziału i oczyszczania chemicznego, pomyślnie połączyło tradycyjne urządzenia chemiczne z wymogami produkcji nowych materiałów energetycznych, zapewniając kluczowe wsparcie techniczne dla łańcucha przemysłu baterii litowych. Dzięki innowacyjnemu zastosowaniu podstawowego sprzętu, takiego jak destylacja molekularna, naczynia reakcyjne oraz reaktory przepływowe ciągłe, nie tylko poprawiono jakość produktów i efektywność produkcji nowych materiałów energetycznych, ale także wsparto rozwój całej branży w kierunku bardziej zrównoważonym, inteligentnym i wydajnym.

 

Wraz z ciągłym i szybkim rozwojem przemysłu nowych energii oraz postępem technologicznym YHCHEM  Technologia będzie nadal pogłębiać innowacje technologiczne i rozwój rynku w dziedzinie produkcji nowych materiałów energetycznych, dostarczając więcej rozwiązań technicznych oraz wsparcia sprzętowego dla wysokiej jakości rozwoju globalnej branży nowych źródeł energii.