Akıllı kimya ekipmanları Yeni enerji sektörünü güçlendiriyor: Şangay YHChem Teknolojisi'nin Lityum İyon Pili Malzeme Üretiminde Yenilikçi Uygulaması

Giriş

 

Küresel yeni enerji taşıt endüstrisinin hızlı gelişimiyle birlikte, lityum-iyon piller ana enerji depolama teknolojisi olarak öne çıkmış ve bu teknolojinin üretim zincirindeki teknolojik yükseltme ve kapasite genişlemesi sektörün odak noktası haline gelmiştir. Lityum pillerin temel bileşenleri olan elektrolit ve katot malzemeleri gibi kilit malzemelerin hazırlanma süreçleri doğrudan pilin performansını, güvenliğini ve maliyetini etkiler. Şangay YHCHEM  İntelligent Technology Co., LTD., moleküler damıtma ve reaksiyon kapları gibi ileri düzey temel ekipmanlarıyla yeni enerji malzemelerinin üretiminde önemli bir rol oynayan kimyasal ayırma ve saflaştırma ekipmanlarının profesyonel bir tedarikçisidir.

 

Şirketin arka planı ve teknik gücü

 

Shanghai YHCHEM  Intelligent Technology, 2009 yılında kurulmuştur. Şangay Menkul Kıymetler Borsası STAR Pazarı'nda yer alan bir şirket olup ulusal bir yüksek teknoloji girişimidir ve özel, gelişmiş, ayırt edici ve yenilikçi bir işletmedir. Şirket, reaksiyon, konsantrasyon, ayırma, saflaştırma ve sıcaklık kontrolü konularında küresel müşterilere kapsamlı çözümler ve ekipmanlar sunmaya adanmıştır. 100'den fazla ülke ve bölgedeki binin üzerinde tanınmış kuruluşa on binlerce ekipman sistemi sağlamaktadır. Yeni enerji malzemeleri alanında, YHCHEM  Technology, kimyasal ayırma teknolojisindeki derin birikimiyle lityum pil malzemelerinin üretimine kritik süreç ekipman desteği sağlamıştır.

 

Yeni enerji alanında temel teknolojilerin uygulanması

 

Moleküler Damıtma Teknolojisinin Elektrolit Çözeltilerinin Saflaştırılmasındaki Uygulaması

Teknik geçmiş

 

Lityum-iyon pillerin elektroliti mainly lityum tuzlarından, çözücülerden ve katkı maddelerinden oluşur. Bunlardan çözücüler elektrolitin ağırlığının %70-80'ini oluşturur ve etilen karbonat (EC), propilen karbonat (PC), dimetil karbonat (DMC), metil etil karbonat (EMC) ve dietil karbonat (DEC) gibi karbonat bileşiklerini içerir. Bu çözücülerin saflığı doğrudan pilin çevrim ömrünü, güvenlik performansını ve elektrokimyasal performansını etkiler.

 

YHCHEM  Teknoloji Çözümleri

 

Teknolojinin kısa yol moleküler damıtma sistemi YHCHEM  Elektrolit çözücülerinin saflaştırılmasında önemli avantajlar göstermiştir

 

İşlem Özellikleri

 

• Düşük sıcaklık işlemi: Moleküler damıtma vakum koşullarında çalışır ve atmosferik damıtmaya göre 50-100 ℃  daha düşük bir işletme sıcaklığına sahiptir ve bu da ısıya duyarlı karbonat bileşiklerinin termal bozunmasını etkili bir şekilde önler

 

• Yüksek saflıkta ayırma: Çözücüdeki düşük kaynama noktasına ve yüksek kaynama noktasına sahip safsızlıkları etkili bir şekilde ayırt edebilir, ürün saflığının %99,9'un üzerine çıkmasını sağlar

 

• Kısa kalış süresi: Sıvı film buharlaştırma teknolojisi, malzemenin yüksek sıcaklık bölgesinde son derece kısa bir süre kalmasını sağlayarak yan reaksiyonların oluşumunu azaltır

 

Uygulama örnekleri: Bilinen bir elektrolit üreticisi, YHCHEM  Dimetil karbonat (DMC) rafinasyonu için YMD-10S kısa yol moleküler damıtma sistemini kullanmaktadır. Bu sistemin işleme kapasitesi 80 kg/saate ulaşmakta, DMC saflığını %98,5'ten %99,95'e yükseltmekte ve nem içeriğini 10 ppm'nin altına indirerek elektrolitin elektrokimyasal performansını önemli ölçüde artırmaktadır.

 

Lityum Tuzu Sentezinde Sürekli Akışlı Mikroreaktörlerin Uygulanması

 

Teknik geçmiş

 

Hekzafluorofosfat (LiPF ₆) elektrolitteki en önemli lityum tuzudur. Sentezi, hidrojen florür ve difosfor pentoksit arasındaki reaksiyonu içerir. Süreç boyunca yan reaksiyonların oluşmasını önlemek için reaksiyon koşulları sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir.

 

YHCHEM  Teknoloji Çözümleri

 

Teknolojinin sürekli akışlı mikroreaktör sistemi YHCHEM  Lityum tuzu sentezi için daha hassas ve güvenli bir süreç rotası sağlar

 

Teknik avantajlar

 

• Hızlı karışım: Mikrokanallar içinde laminar akış karışımı, reaktanların hızlı ve homojen temasını sağlar

 

• Hassas kontrol: Reaksiyon sıcaklığı, bekleme süresi ve malzeme oranının gerçek zamanlı olarak ayarlanması

 

•  Güvenli üretim: Küçük hacimli reaktörler, tehlikeli maddelerin stok miktarını azaltır

 

• Sürekli üretim, üretim verimliliğini ve ürün kalitesinin tutarlılığını artırmıştır

 

Organik Çözeltilerin Geri Kazanımında Dönme Buharlaştırma Teknolojisinin Uygulanması

 

Teknik geçmiş

 

Yeni enerji malzemelerinin üretim sürecinde elektrolit üretimi sırasında oluşan yan ürünler, katot malzemelerinin sentez sürecindeki ana likör ve pillerin sökülmesi ve geri kazanımı sürecinde organik bileşenlerin ayrılması gibi organik çözücüler içeren büyük miktarda atık sıvı oluşur. Bu çözücülerin geri kazanılması ve değerlendirilmesi yalnızca üretim maliyetlerini düşürmekle kalmaz, aynı zamanda çevresel kirliliği en aza indirir ve yeşil üretim ile döngüsel ekonomi gelişim anlayışına uygun düşer.

 

YHCHEM  Teknoloji Çözümleri

 

YHCHEM  Teknolojinin büyük ölçekli döner buharlaştırma sistemi, yeni enerji şirketleri için verimli çözücü geri kazanım çözümleri sunar

 

Ekipman Özellikleri

• Büyük kapasiteli tasarım: Tek bir cihazın işleme kapasitesi 50-200 L'ye ulaşabilir ve endüstriyel üretim taleplerini karşılar

 

• Yüksek verimli yoğunlaştırma: Çok aşamalı yoğunlaşma sistemi, çözücünün geri kazanım oranı %95'in üzerine çıkar

 

• Otomasyon kontrolü: Sıcaklık, basınç ve dönme hızı için entegre otomatik kontrol sistemi, kullanımı kolay

 

• Patlama-proof tasarım: Organik çözücü işleme için güvenlik gereksinimlerini karşılar ve patlama-proof sınıfı ExdIIBT4 seviyesindedir

 

• Malzeme seçimi: Çözücünün özelliklerine göre uygun malzemenin seçilmesi, örneğin 316L paslanmaz çelik, PTFE kaplama vb.

 

İşlem Avantajları

 

• Sıcaklık koşulları: Isıya duyarlı maddeleri korumak için düşük sıcaklık ve düşürülmüş basınçta çalışma

 

• Yüksek geri kazanım oranı: Çok aşamalı kondensasyon ve vakum sistemi yüksek geri kazanım verimliliğini sağlar

 

• Parti bazında işleme: Aralıklı üretim moduna uygundur

 

• Esnek işletme: Farklı türde organik çözücü karışımlarının işlenmesini sağlar

 

Uygulama alanları

• Elektrolit üretim sürecinde DMC, EMC ve DEC gibi çözücülerin geri kazanımı

 

• Katkı maddesi hazırlama sırasında N-metilpirrolidon (NMP) gibi çözücülerin geri kazanımı

 

• Pil geri dönüşüm sürecinde organik elektrolitlerin ayrılması ve ekstraksiyonu

 

• Laboratuvar atık sıvılarından değerli çözücülerin geri kazanımı

 

İnce Film Buharlaştırma Teknolojisinin Atık Arıtımındaki Uygulaması

 

Teknik geçmiş

 

Yeni enerji malzemelerinin üretim süreci sırasında oluşan yüksek viskoziteli, yüksek kaynama noktalı ve ısıya duyarlı atıkların arıtımı teknik bir zordur. Bu atıklar genellikle değerli bileşenler içerir ancak geleneksel arıtma yöntemleri ya verimsizdir ya da faydalı bileşenlerin bozunmasına ve zarar görmesine neden olabilir.

 

YHCHEM  Teknoloji Çözümleri

 

Teknolojinin ince film buharlaştırıcısı YHCHEM  Aşırı zorlu atık maddelerin arıtımı için etkili bir çözüm sunar

 

İşlem Avantajları

• Güçlü uyum sağlama yeteneği: Yüksek viskoziteli (maksimum 50.000 cP), ısıya duyarlı ve kolay kireçlenen maddeleri işleyebilir

 

• Isı transfer verimliliği yüksektir: İnce film buharlaştırmanın ısı transfer katsayısı geleneksel buharlaştırıcılardan 3 ila 10 kat daha fazladır

 

• Bulunma süresi kısadır: Malzemenin ısıtma yüzeyindeki bulunma süresi yalnızca birkaç saniyeden onlarca saniyeye kadar olup, termal bozunmayı büyük ölçüde azaltır

 

• Esnek işletme: Yüksek vakum koşullarında çalışabilir, bu da buharlaşma sıcaklığını daha da düşürür

 

• Sürekli işletme: Sürekli besleme ve boşaltmayı destekler, büyük ölçekli endüstriyel üretim için uygundur

 

Ekipman tipi

• Kazınmış film tipi ince film buharlaştırıcı: Orta viskoziteli malzemeler için uygundur

 

• Santrifüj ince film buharlaştırıcı: Yüksek viskoziteli ve kolayca tortu oluşturan malzemeler için uygundur

 

• Vakumlu düşen film tipi ince film buharlaştırıcı: Isıya duyarlı malzemeler için uygundur

 

Uygulama Szenaryoları

• Polimer elektrolit atıklarının işlenmesi ve geri kazanımı

 

• Yapıştırma atık sıvısındaki organik bileşenlerin geri kazanımı

 

• Yüksek kaynama noktalı katkı maddelerinin konsantre edilmesi ve saflaştırılması

 

• Metal tuzları içeren atık sıvının azaltılarak işlenmesi

 

• Süreç optimizasyonu ve teknolojik yenilik

 

Akıllı kontrol sistemi

 

YHCHEM  Teknoloji, gelişmiş DCS (Dağıtılmış Kontrol Sistemi) sistemini ekipmanlara entegre etmiştir ve aşağıdaki fonksiyonları sağlar:

 

• Gerçek zamanlı izleme: Sıcaklık, basınç, akış hızı ve sıvı seviyesi gibi anahtar parametrelerin gerçek zamanlı olarak toplanması

 

• Otomatik kontrol: Proses gereksinimlerine göre reaksiyon koşullarının otomatik olarak ayarlanması

 

• Veri kaydı: Tam üretim verisi kayıtları, kalite izlenebilirliğini kolaylaştırır

 

• Uzaktan izleme: Uzaktan teşhis ve teknik destek imkânını sağlar

 

Yeşil ve çevre dostu tasarım

 

Yeni enerji malzemelerinin üretiminde YHCHEM  Teknoloji, çevreye saygı ve sürdürülebilir kalkınmaya büyük önem vermektedir

 

• Çözücü geri kazanımı: Eklenen çözücü geri kazanım sistemi %95'in üzerinde bir geri kazanım oranına ulaşmaktadır

 

• Atık gaz arıtma: Emisyon standartlarına uyumun sağlanması için entegre atık gaz arıtma cihazı

 

• Enerji tüketimi optimizasyonu: Proses optimizasyonu ve ekipman iyileştirmeleri sayesinde birim ürün başına enerji tüketimi %20-30 oranında azaltılmıştır

 

Teknolojik gelişmenin trendleri ve beklentileri

 

Katı hal pil malzemelerinin hazırlanması

 

Katı hal pil teknolojisinin gelişmesiyle birlikte sülfürler ve oksitler gibi katı elektrolit malzemelerin hazırlanması, ekipmanlar açısından yeni gereksinimler ortaya koymuştur. YHCHEM  Teknoloji, katı elektrolit malzemelerin hazırlanmasına yönelik özel ekipmanlar geliştiriyor. Bunlara örnek olarak:

 

• Aşırı yüksek vakumlu moleküler damıtma sistemi

 

• İnert atmosferli yüksek sıcaklık reaktörü

 

• Hassas öğütme ve dispersiyon ekipmanı

 

2. Geri kazanım ve yeniden kullanım

 

Kullanılmış lityum pillerin geri kazanımı ve işlenmesi, yeni enerji sektörünün sürdürülebilir gelişiminde önemli bir bağlantı noktasıdır. YHCHEM  Pil malzemesi geri kazanım alanında sahip olunan teknolojik donanım şunları içerir:

 

• Organik çözücü geri kazanım ve rafinasyon sistemi

 

• Metal tuzu ayırma ve saflaştırma ekipmanı

 

• Atık maddeler için zararsız hale getirme cihazı

 

Dijital ve akıllı yükseltme

 

Endüstri 4.0 ve yapay zeka teknolojilerini birleştirerek YHCHEM  Technology, ekipmanlarının akıllı yükseltmesini sürdürüyor

 

• Youdaoplaceholder0 Makine öğrenmesine dayalı süreç optimizasyon algoritması

 

• Tahmini Bakım Sistemi

 

• Tüm süreç dijital yönetim platformu

 

Sonunda

 

Shanghai YHCHEM  Kimyasal ayırma ve saflaştırma alanındaki teknolojik avantajlarından yararlanan Akıllı Teknoloji, geleneksel kimya ekipmanlarını yeni enerji malzemelerinin üretim ihtiyaçlarıyla başarıyla birleştirmiş ve lityum pil endüstriyel zinciri için kritik teknik ekipman desteği sağlamıştır. Moleküler damıtma, reaksiyon kapları ve sürekli akışlı reaktörler gibi temel ekipmanların yenilikçi uygulamaları sayesinde yalnızca yeni enerji malzemelerinin ürün kalitesi ve üretim verimliliği artırılmakla kalmamış, aynı zamanda sektörün daha yeşil, akıllı ve verimli bir yönde gelişmesi de desteklenmiştir.

 

Yeni enerji sektörünün sürekli ve hızlı gelişimiyle birlikte teknolojideki sürekli ilerlemelerle YHCHEM  Technology, yeni enerji malzeme imalatı alanında teknolojik yeniliği ve pazar genişlemesini derinleştirmeye devam edecek ve küresel yeni enerji endüstrisinin yüksek kaliteli gelişmesine daha fazla teknik çözüm ve ekipman desteği sağlayacaktır.