
Применение воздушного компрессора в производстве литийных батарей
Воздушный компрессор играет жизненно важную роль в производстве литийных батарей, и его применение проходит через весь процесс от изготовления полюсных пластин до химического компонента.Ниже приведены четыре аспекта анализа основных сценариев применения, технологических принципов, отраслевых ценностей и рыночных тенденций:
I. Основные сценарии применения: покрытие всей цепи производства литиевых батарей
- Фаза изготовления полярных плит
- Нанесение и перемешивание: воздушный компрессор обеспечивает сжатый воздух для покрывателя и смешивателя, приводящий раствор для равномерного нанесения на полярные пластины.
- Защита от сварки: Высокочистый азот получается процессом производства азота, изоляция кислорода при сварке полюсных обоих, предотвращение высокотемпературного окисления.
- Передача материалов: использование пневматической системы транспортировки для быстрой транспортировки позитивных / негативных материалов, избежание пылевого загрязнения.
- Стадия синтеза ячейки
- Обмотка и слоивание: Устройство с сжатого воздуха точно контролирует процесс обмотки или слоивания полюсных пластин, обеспечивая стабильность структуры ячейки.
- Обработка жидкостью и вакуум: Перед закачиванием жидкости необходимо вытянуть вакуум ячейки, воздушный компрессор совместно с вакуумным насосом для достижения среды отрицательного давления, чтобы предотвратить окисление электролита.
- Фаза химического соединения
- Моделирование среды: Во время испытания батареи воздушный компрессор регулирует давление испытательной камеры, чтобы имитировать производительность батареи в различных условиях работы.
- Управление оборудованием: механические руки, датчики, управляющие контрольным оборудованием, обеспечивающие автоматизацию процесса испытаний.
- Специальная технологическая поддержка
- Дробление воздушных потоков: Использование воздуха высокого давления для привода дробительного оборудования, материалы электродов до микрометров, повышение плотности энергии батареи.
- Процесс производства азота: обеспечивает сжатый воздух для газогенератора, генерирует азот с чистотой ≥ 99,99%, используется для защитного газа в процессе печения, хранения и т. д.
Технические принципы: точный контроль качества газа
- Регулирование давления и расхода
- Внутреннее давление воздушного компрессора стабильно от 0,6 до 0,8 МПа посредством управления преобразователями частоты или регулирования входного проводника, расход воздуха соответствует потребности (например, расход воздушного компрессора центробежного типа > 80 м3 / мин).
- Дизайн без масла: Использование технологии безмасляной смазки, чтобы избежать загрязнения материалов электродов смазочными маслами, соответствует требованиям высокой чистоты производства литийных батарей.
- Сушка и фильтрация газа
- Система многоступенчатой фильтрации обеспечивает содержание пыли в сжатом воздухе ≤0,01 мкм, давление точки росы ниже -40°C, предотвращает короткое замыкание батареи из-за влаги.
- Стабильность устройства
- Высококлассные воздушные компрессоры оснащены интеллектуальными системами мониторинга (например, ICONS), которые в режиме реального времени контролируют давление, температуру, вибрационные параметры, предупреждают о неисправности и автоматически регулируют стратегию работы.
Ценность отрасли: двойная гарантия безопасности и эффективности
- Контроль качества.
- Литийные батареи очень чувствительны к концентрации кислорода и воды в производственной среде, а воздушный компрессор поддерживает процесс производства азота и вакуума, что гарантирует отсутствие риска окисления внутри ячейки.
- Повышение энергетической эффективности
- Энергосберегающая технология: Использование высокоэффективных центрифужных компрессоров (например, серии NX5000 Ingersoll), которые позволяют снизить потребление энергии на 15% -20% за счет оптимизации конструкции колеса и рекуперации отходов тепла.
- Сокращение простоев: стабильное газоснабжение, предотвращение остановки оборудования из-за колебаний давления, повышение OEE (комплексная эффективность оборудования) на производственной линии.
- Совместимость процесса
- Интеграция с автоматизированной системой, поддержка MES (системы исполнения производства) для динамического планирования потребления газа, адаптация к требованиям массового производства.
Тенденции рынка: модернизация технологий и рост спроса
- Расширение масштабов
- Ожидается, что объем поставок литийных батарей в Китае в 2024 году превысит 1100 ГВтч, что приведет к росту спроса на воздушные компрессоры более чем на 24%, а спрос на центрифужные воздушные компрессоры может превысить 400 единиц.
- Технические направления
- Немасляция: полная замена масляного воздушного компрессора, избежание остатков смазочного масла.
- Модульная: Регулирование «высокого и низкого» путем совместного управления несколькими агрегатами, снижение потребления энергии без нагрузки.
- Оцифровка: в сочетании с алгоритмом ИИ для прогнозирования потребления газа и оптимизации стратегии пуска и остановки воздушного компрессора.
- Применение расширения сценария
- С развитием технологии твердотельных аккумуляторов воздушные компрессоры должны быть адаптированы к более высоким температурным процессам (например, керамическому спеканию электролитов), что требует более высоких требований к чистоте газа и давлению.
Заключение
Воздушный компрессор не только является «сердцем» производства литийных батарей, но и ключевым оборудованием для обеспечения качества и повышения эффективности.В будущем, по мере развития литийных батарей к более высокой плотности энергии и более крупномасштабному производству, технология воздушного компрессора будет развиваться в более интеллектуальном и энергосберегающем направлении, продолжая расширять возможности новой энергетической отрасли.