發(fā)布于2023.05.29
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作者:智子智能
前言
在“動(dòng)力+儲(chǔ)能”雙驅(qū)動(dòng)的戰(zhàn)略布局下，鋰電池生產(chǎn)線設(shè)計(jì)產(chǎn)能不斷提升，電解液在注液段的消耗量迅速增長(zhǎng)。而電解液作為一種甲類物質(zhì)，其所含有的易燃溶劑占有較大比重，且大部分易燃溶劑的閉杯閃點(diǎn)較低，這種特殊的化學(xué)特性給全自動(dòng)注液機(jī)電解液集中供料系統(tǒng)帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。
一、行業(yè)痛點(diǎn)
材料易燃易爆
材料具有腐蝕性
溫度影響材料特性
批次回收和殘留問(wèn)題
二、解決方案
廣東智子針對(duì)電解液的材料特性、工藝特點(diǎn)，創(chuàng)新推出全自動(dòng)注液機(jī)電解液集中供料系統(tǒng)，完美兼顧安全和效率，系統(tǒng)包括以下功能模塊：
1、動(dòng)力系統(tǒng)
電解液由鋰鹽、添加劑和溶劑組成，其中溶劑有2/3為易燃成分。從爆炸極限數(shù)據(jù)來(lái)看，除DMC之外，空氣中的溶劑蒸汽體積比達(dá)到2%左右即能引發(fā)爆炸。
整套系統(tǒng)采用惰性氣體為動(dòng)力源，電解液庫(kù)房?jī)?nèi)的電解液以惰性氣體打壓的方式，經(jīng)供液管路輸送至自動(dòng)注液機(jī)內(nèi)，且電解液桶出料和注液機(jī)進(jìn)料均采取液下出料和液下進(jìn)料的方式。為避免理論偏差，惰性氣體的壓力除了需要根據(jù)噸桶的耐壓參數(shù)，樓層高度等數(shù)據(jù)進(jìn)行理論計(jì)算之外，還需經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證再進(jìn)行產(chǎn)線設(shè)計(jì)。
（易燃溶劑的閃點(diǎn)和爆炸極限）
2、管道輸送系統(tǒng)
由于電解液在高溫條件下易因揮發(fā)而導(dǎo)致濃度不均，在低溫條件下則會(huì)因粘度升高而影響流動(dòng)性。因此，系統(tǒng)需要精確控制運(yùn)輸過(guò)程中的溫度，使之保持穩(wěn)定狀態(tài)，并根據(jù)實(shí)際工況選用合適的保冷方式。
目前，市場(chǎng)上最成熟最常見(jiàn)的溶質(zhì)鋰鹽便是六氟磷酸鋰（LiPF6），而該種鋰鹽具有較強(qiáng)的腐蝕性和毒性，容易對(duì)人體健康造成不同程度的損害。這要求我們?cè)陔娊庖狠斔瓦^(guò)程中，需要提前做好防腐蝕、防泄漏及防接觸措施，并制定好泄漏后的收集處理方案。
在進(jìn)行輸送產(chǎn)線設(shè)計(jì)時(shí)，我司采用多層管道及一備一用管路設(shè)計(jì)，管道內(nèi)層選用聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚四氟乙烯（PTFE）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）等耐腐蝕材料。在管道最外層則使用不銹鋼管全程焊接，起到防泄漏及保護(hù)內(nèi)管的作用。在結(jié)合電解液不同溫度的粘度參數(shù)、電解液噸桶的耐壓參數(shù)、管道材質(zhì)及管徑的計(jì)算參數(shù)等方面的基礎(chǔ)上，使用綜合物料實(shí)驗(yàn)室的裝置進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證。
（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證有效規(guī)避生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)）
3、管道清洗系統(tǒng)
為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效循環(huán)使用，作業(yè)員在每次使用系統(tǒng)完畢后，需要對(duì)電解液桶及電解液輸送管道進(jìn)行清洗，以降低電解液桶或輸送管道的雜質(zhì)含量，防止因批次殘留而對(duì)下一批電解液的品質(zhì)產(chǎn)生影響。而電解液的清洗方式主要分為液體清洗和氣吹，且清洗介質(zhì)不可為水和空氣，整個(gè)清洗管路的設(shè)計(jì)則視具體要求和工藝而定。
（典型的全自動(dòng)注液機(jī)電解液集中供料系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例）
4、中控系統(tǒng)
系統(tǒng)所配有的PLC控制系統(tǒng)，具備生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、產(chǎn)品質(zhì)量追溯、故障預(yù)警、多級(jí)密碼管理等功能。通過(guò)氣源壓力傳感器及地秤計(jì)量數(shù)據(jù)，系統(tǒng)能夠?qū)Χ栊詺怏w進(jìn)行穩(wěn)壓、調(diào)壓及泄壓控制，并及時(shí)發(fā)出補(bǔ)料預(yù)警。
采用溫度檢測(cè)儀實(shí)時(shí)監(jiān)控管道溫度變化，并在溫度異常時(shí)報(bào)警關(guān)停。同時(shí)，注液機(jī)儲(chǔ)罐的液位信號(hào)能夠在液位過(guò)低時(shí)，自動(dòng)完成電解液及清洗溶劑的補(bǔ)充。在噸桶對(duì)接及注液車(chē)間均配置觸摸屏，便于遠(yuǎn)程操作，提升系統(tǒng)的整體輸送效率。
5、數(shù)字孿生系統(tǒng)
為驗(yàn)證產(chǎn)線方案設(shè)計(jì)在工藝上的合理性和可操作性，我司采用三維可視化建模技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)的產(chǎn)線進(jìn)行1：1逼真三維再現(xiàn)，保證方案設(shè)計(jì)的真實(shí)性、準(zhǔn)確性和完整性。
（全自動(dòng)注液機(jī)電解液集中供料系統(tǒng)的部分三維模擬）
三、系統(tǒng)價(jià)值
自動(dòng)化程度高，助力產(chǎn)能最大化
系統(tǒng)性設(shè)計(jì)，確保安全運(yùn)行
精確控制，把握產(chǎn)品品質(zhì)
閉環(huán)的自動(dòng)控制，減少人工干預(yù)
廣東智子作為一家物料處理技術(shù)服務(wù)公司，基于對(duì)材料特性及生產(chǎn)工藝的深入研究，為客戶提供專業(yè)的EPC智能化、數(shù)字化物料處理系統(tǒng)解決方案。
