Intelligenta kemikaliekvationer driver nyenergibranschen: Shanghais YHChem Technologies innovativa tillämpning inom tillverkning av material för litiumbatterier

Introduktion

 

Med den snabba utvecklingen av den globala nyenergibilindustrin har litiumjonbatterier, som en nyckelteknik för energilagring, sett hur teknisk uppgradering och kapacitetsutvidgning inom värdekedjan blivit branschens fokus. Som kärnkomponenter i litiumbatterier påverkar framställningsprocesserna av nyckelmaterial såsom elektrolyt och katodmaterial direkt batteriets prestanda, säkerhet och kostnad. Shanghai YHCHEM  Intelligent Technology Co., LTD., som en professionell leverantör av kemiska separation- och reningseffekt, spelar en betydande roll i tillverkningen av nya energimaterial med sina avancerade kärneffekter såsom molekylär destillation och reaktionskärl.

 

Företagsbakgrund och teknisk kompetens

 

Shanghai YHCHEM  Intelligent Technology grundades 2009. Det är ett börsnoterat företag på STAR Market vid Shanghai Equity Exchange, ett nationellt högteknologiskt företag samt ett specialiserat, förfinat, distinkt och innovativt företag. Företaget ägnar sig åt att erbjuda globala kunder omfattande lösningar och utrustning för reaktion, koncentration, separation, rening och temperaturreglering. Det har tiotusentals utrustningssystem som används av över tusen välkända företag i mer än 100 länder och regioner runtom i världen. Inom området nya energimaterial, YHCHEM  Technology, med sin djupa erfarenhet inom kemisk separationsteknik, har tillhandahållit avgörande processutrustningsstöd för tillverkning av material till litiumjonbatterier.

 

Tillämpningen av kärnteknologier inom området ny energi

 

Tillämpningen av molekylär destillationsteknik vid rening av elektrolytlösningsmedel

Teknisk bakgrund

 

Elektrolyten i litiumjonbatterier består huvudsakligen av litiumsalter, lösningsmedel och tillsatsämnen. Lösningsmedlen utgör 70–80 % av elektrolytens vikt och inkluderar främst karbonatföreningar såsom etylenkarbonat (EC), propylenkarbonat (PC), dimetylkarbonat (DMC), metyletylkarbonat (EMC) och dietylkarbonat (DEC). Dessa lösningsmedels renhet påverkar direkt batteriets cykelliv, säkerhetsprestanda och elektrokemiska prestanda.

 

YHCHEM  Tekniklösningar

 

Den korta molekylära destillationsanläggningen för YHCHEM  Teknik har visat betydande fördelar vid rening av elektrolytlösningsmedel

 

Processens Egenskaper

 

• Låg temperatur: Molekyldestillation sker under vakuumförhållanden, med en driftstemperatur 50–100 ℃  lägre än vid atmosfärisk destillation, vilket effektivt förhindrar termisk nedbrytning av värmekänsliga karbonatföreningar

 

• Högreningsseparation: Den kan effektivt separera föroreningar med låg kokpunkt och hög kokpunkt i lösningsmedlet, vilket gör att produktrenheten når över 99,9 %

 

• Kort uppehållstid: Tunnfilmsavdunstningsteknologin gör att materialet befinner sig i den höga temperaturzonen under en extremt kort tid, vilket minskar risken för sidoreaktioner

 

Praktiska tillämpningsfall En välkänd elektrolyttillverkare har antagit YMD-10S kortvägs molekylära destillationssystem från YHCHEM  Teknik för raffinering av dimetylkarbonat (DMC). Systemets kapacitet når 80 kg/h, vilket ökar DMC:s renhet från 98,5 % till 99,95 % och minskar fukthalten till under 10 ppm, vilket avsevärt förbättrar elektrolyttens elektrokemiska prestanda.

 

Tillämpning av kontinuerliga flödesmikroreaktorer vid syntes av litiumsalt

 

Teknisk bakgrund

 

Lithiumhexafluorofosfat (LiPF ₆) är det viktigaste litiumsaltet i elektrolyten. Dess syntes innebär reaktionen mellan vätefluorid och dikvävepentoxid. Under processen måste reaktionsvillkoren kontrolleras noggrant för att undvika sidoreaktioner.

 

YHCHEM  Tekniklösningar

 

Teknikens kontinuerliga flödesmikroreaktorsystem YHCHEM  Erbjuder en mer exakt och säker processväg för syntes av litiumsalt

 

Tekniska fördelar

 

• Snabb omrörning: Laminerad flödesmixning i mikrokanaler säkerställer snabb och jämn kontakt mellan reaktanter

 

• Exakt kontroll: Justering i realtid av reaktionstemperatur, uppehållstid och materialförhållande

 

•  Säker produktion: Reaktorer med liten volym minskar lagret av farliga ämnen

 

• Kontinuerlig produktion har förbättrat produktionseffektiviteten och produkternas kvalitetskonsekvens

 

Tillämpning av roterande förmukningsteknik vid återvinning av organiska lösningsmedel

 

Teknisk bakgrund

 

En stor mängd avfallsvätska innehållande organiska lösningsmedel produceras i tillverkningsprocessen av nya energimaterial, inklusive biprodukter vid produktion av elektrolyt, modervätska i syntesprocessen av katodmaterial samt separation av organiska komponenter i processen för batteriernas demontering och återvinning. Återvinning och användning av dessa lösningsmedel kan inte bara minska produktionskostnaderna utan också minimera miljöföroreningar, vilket överensstämmer med utvecklingskoncepten för grön tillverkning och cirkulär ekonomi.

 

YHCHEM  Tekniklösningar

 

YHCHEM  Teknikens storskaliga roterande förmätningssystem erbjuder effektiva lösningar för återvinning av lösningsmedel för företag inom ny energi

 

Utrustningens funktioner

• Stor kapacitetsdesign: Bearbetningskapaciteten för en enskild anordning kan nå 50–200 L, vilket möter kraven från industriell produktion

 

• Högeffektiv kondensation: Flernivåigt kondensationssystem, återvinningsgrad för lösningsmedel uppgår till över 95 %

 

• Automationskontroll: Integrerat automatiskt kontrollsystem för temperatur, tryck och varvtal, enkel att betjäna

 

• Explosionsäker design: Uppfyller säkerhetskraven för hantering av organiska lösningsmedel, med explosionsäkerhet upp till klass ExdIIBT4

 

• Materialval: Välj lämpligt material baserat på lösningsmedlets egenskaper, såsom rostfritt stål 316L, PTFE-beklädnad, etc.

 

Processfördelar

 

• Temperaturförhållanden: Lågtempererad och undertrycksdrift för att skydda värmekänsliga ämnen

 

• Hög återvinningsgrad: Flertegs kondensation och vakuumssystem säkerställer hög återvinningseffektivitet

 

• Batchvis bearbetning: Lämplig för intermittenta produktionsmetoder

 

• Flexibel drift: Kan hantera olika typer av blandningar av organiska lösningsmedel

 

Ansökningsfält

• Återvinning av lösningsmedel såsom DMC, EMC och DEC i elektrolytproduktionsprocessen

 

• Återvinning av lösningsmedel såsom N-metylpyrrolidon (NMP) under framställningen av <s:1> katodmaterial

 

• Separation och extraktion av organiska elektrolyter i processen för återvinning av batterier

 

• Återvinning av värdefulla lösningsmedel från laboratorieavfallsvätskor

 

Tillämpning av tunnfilmsavdunstningsteknologi inom avfallshantering

 

Teknisk bakgrund

 

Hantering av högviskös, högkokande och värmekänslig avfall som uppstår under tillverkningsprocessen av nya energimaterial är en teknisk utmaning. Dessa avfall innehåller ofta värdefulla komponenter, men traditionella hanteringsmetoder är ineffektiva eller benägna att orsaka nedbrytning och skador på användbara komponenter.

 

YHCHEM  Tekniklösningar

 

Tunnfilmsavdunstaren från YHCHEM  Tekniken ger en effektiv lösning för hantering av mycket svåra avfallsmaterial

 

Processfördelar

• Stark anpassningsförmåga: Den kan hantera högviskösa (upp till 50 000 cP), värmekänsliga och lätt förtätande material

 

• Värmeöverföringseffektiviteten är hög: Värmeöverföringskoefficienten för tunnfilmsavdunstning är 3 till 10 gånger högre än hos traditionella avdunstare

 

• Uppehållstiden är kort: Materialets uppehållstid på uppvärmningsytan är endast några sekunder till tiotals sekunder, vilket starkt minskar termisk nedbrytning

 

• Flexibel drift: Kan drivas under högvakuumförhållanden, vilket ytterligare sänker avdunstningstemperaturen

 

• Kontinuerlig drift: Stöder kontinuerlig påfyllning och tömning, lämplig för storskalig industriell produktion

 

Utrustningstyp

• Skrapfilmstypens tunnfilmsavdunstare: Lämplig för material med medelhög viskositet

 

• Centrifugal tunnfilmsavdunstare: Lämplig för högviskösa och lätt beläggningsbenägna material

 

• Vakuum fallfilmstypens tunnfilmsavdunstare: Lämplig för värmekänsliga material

 

Tillämpningsscenarier

• Behandling och återvinning av avfall från polymera elektrolyter

 

• Återvinning av organiska komponenter i avfallsvätska från limning

 

• Koncentrering och rening av additiv med hög kokpunkt

 

• Reduktion av avfallsvätska innehållande metallsalter

 

• Processoptimering och teknologisk innovation

 

Intelligent styrsystem

 

YHCHEM  Teknologin har integrerat avancerade DCS (Distribuerat kontrollsystem) i sin utrustning, vilket möjliggör följande funktioner:

 

• Real­tidsövervakning: Real­tidsinsamling av nyckelparametrar såsom temperatur, tryck, flöde och vätskenivå

 

• Automatisk styrning: Justerar automatiskt reaktionsförhållandena enligt processkraven

 

• Dataregistrering: Kompletta produktionsdataunderlag underlättar kvalitetsspårning

 

• Fjärrövervakning: Stödjer fjärrdiagnostik och teknisk support

 

Grön och miljövänlig design

 

I tillverkningen av nya energimaterial YHCHEM  Teknologin lägger stor vikt vid miljöskydd och hållbar utveckling

 

• Lösningsmedelsåtervinning: Det medföljande systemet för återvinning av lösningsmedel uppnår en återvinningsgrad på över 95 %

 

• Avfallsgasbehandling: Integrerad efterbehandling av avgaser för att säkerställa överensstämmelse med utsläppskrav

 

• Energianvändningsoptimering: Genom processoptimering och utrustningsförbättringar minskas energiförbrukningen per enhet produkt med 20–30 %

 

Trender och framtidsperspektiv för teknikutveckling

 

Framställning av material till fastfasbatterier

 

Med den pågående utvecklingen av fastfasbatteriteknik har framställningen av fasta elektrolytmaterial, såsom sulfider och oxider, ställt nya krav på utrustning. YHCHEM  Tekniken utvecklar specialiserad utrustning för framställning av fasta elektrolytmaterial, inklusive:

 

• System för molekylär destillation under ultrahög vakuum

 

• Högtemperaturreaktor i inaktiv atmosfär

 

• Precisionsutrustning för slipning och dispersion

 

2. Återvinning och återanvändning

 

Återvinning och behandling av använda litiumbatterier är en viktig länk i den hållbara utvecklingen av ny energiindustrin. YHCHEM  Teknikens tekniska reserver inom området batterimaterialåtervinning inkluderar:

 

• System för återvinning och raffinering av organiska lösningsmedel

 

• Utrustning för separation och rening av metallsalter

 

• Harmfri behandlingsanordning för avfallsmaterial

 

Digital och intelligent uppgradering

 

Genom att kombinera Industry 4.0 och artificiell intelligens YHCHEM  Teknologi främjar den intelligenta uppgraderingen av sin utrustning

 

• Youdaoplaceholder0 Processoptimeringsalgoritm baserad på maskininlärning

 

• Prediktivt Underhållssystem

 

• En digital plattform för helhetsprocesshantering

 

I slutet

 

Shanghai YHCHEM  Intelligent Technology, som utnyttjar sina teknologiska fördelar inom kemisk separation och rening, har framgångsrikt kombinerat traditionell kemisk utrustning med tillverkningskraven för nya energimaterial och därigenom gett viktig teknisk utrustningsunderstöd till litiumbatteriindustrins värdekedja. Genom den innovativa användningen av kärnutrustning såsom molekylär destillation, reaktionskärl och kontinuerliga flödesreaktorer har inte bara produktkvaliteten och produktionshastigheten för nya energimaterial förbättrats, utan hela branschen har också drivits mot en grönare, smartare och effektivare utveckling.

 

Med den kontinuerliga och snabba utvecklingen av nyenergibranschen och den ständiga teknikutvecklingen YHCHEM  Tekniken kommer att fortsätta fördjupa den tekniska innovationen och marknadsexpansionen inom tillverkningen av nya energimaterial och bidra med fler tekniska lösningar och utrustningsstöd till den högkvalitativa utvecklingen av den globala nyenergibranschen.