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精雕細(xì)琢,決戰(zhàn)千“鋰”
中國汽車工業(yè)總產(chǎn)值超過10萬億,約占全國GDP總量的10%。汽車產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)支柱型產(chǎn)業(yè),對GDP的推動作用十分明顯。汽車產(chǎn)業(yè)成為具有競爭力的產(chǎn)業(yè),與清潔可再生能源(光伏、風(fēng)電),儲能,協(xié)同達(dá)成碳中和碳達(dá)峰的雙碳目標(biāo)。
新能源是中國汽車行業(yè)重要增長引擎,在全球新能源汽車市場,中國市場占有率達(dá)到了64%,保持了全球領(lǐng)先的地位。
行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,今年Q1,我國動力電池裝機(jī)量65.9GWh,同比增長28.4%。其中三元電池累計(jì)裝機(jī)量20.9GWh,占總量的31.7%;磷酸鐵鋰電池累計(jì)裝機(jī)量44.9GWh,占總量的68.2%。
同期,我國動力電池企業(yè)電池累計(jì)出口達(dá)25.8GWh。中國動力電池出口數(shù)量已經(jīng)超過中國市場裝機(jī)量的三分之一,出口貿(mào)易海外市場穩(wěn)步增長,主流電池企業(yè)也快速推進(jìn)海外布局。
梅特勒托利多致力于不斷的創(chuàng)新研發(fā)滿足新能源發(fā)展的需求,用持續(xù)的技術(shù)升級為電池行業(yè)帶來貫穿全產(chǎn)業(yè)鏈的解決方案。
下面分別針對4大板塊,實(shí)驗(yàn)室分析、過程分析、工業(yè)稱重、粉體包裝來介紹我們的高效解決方案。
實(shí)驗(yàn)室分析
水分控制不當(dāng)不僅影響正負(fù)極材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,降低電池容量、減少電池的循環(huán)使用次數(shù),還可能與電解液反應(yīng)生成有害氣體,引起電池變形等更嚴(yán)重后果。因此,在鋰電生產(chǎn)的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,無論是上游材料還是電芯包裝環(huán)節(jié)都需要隨時(shí)對水分進(jìn)行檢測。
梅特勒托利多為鋰電池行業(yè)量身定做的水分測定解決方案,參考國標(biāo)GB/T 6283化工產(chǎn)品中水分含量的測定——卡爾費(fèi)休法(通用方法),C30S庫侖法水分儀搭配Inmotion KF加熱爐精準(zhǔn)測定鋰電池材料各部件水分含量。C30S的溶劑管理器可監(jiān)測試劑參數(shù)、一鍵更換溶劑,使滴定杯始終處于良好的狀態(tài)。并在任何時(shí)候溶劑管理器都可以自動排廢液,加液或更換溶劑,對使用者進(jìn)行全面的保護(hù)。
另外,在鋰電池極片分切的前道工序還包括漿料勻漿涂布、極片烘干輥壓等,其水分含量需在生產(chǎn)現(xiàn)場確認(rèn)是否達(dá)到工藝要求,以便及時(shí)調(diào)整產(chǎn)線。因此,對水分取樣及檢測要求是快速精準(zhǔn)。
針對這種情況,我們推薦HX204快速水份測定儀。其采用創(chuàng)新型懸掛式稱量技術(shù),讓儀器擁有高達(dá)10ppm可讀性的水份檢測精度,并在數(shù)分鐘內(nèi)對電池的正、負(fù)極極片進(jìn)行水份含量測定。不僅生產(chǎn)工藝得到了嚴(yán)格控制,還兼顧到了生產(chǎn)效率,讓極片生產(chǎn)變得更從容不迫。
過程分析
GPro500 系列TDL激光氣體分析儀
鋰電池生產(chǎn)的重要工藝步驟之一:攪拌混合過程中,活性物質(zhì)與聚合物粘合劑、接觸添加劑和溶劑攪拌混合形成漿液;其中,NMP (n-甲基吡咯酮)是這一階段使用的溶劑之一,它是可燃的,有爆炸危險(xiǎn)。
客戶需要在該點(diǎn)安裝涉及安全應(yīng)用的分析儀,且是滿足SIL2 要求的分析儀,需要操作簡單,維護(hù)量少;更重要的是,分析儀必須在有飽和過程氣體存在的條件下快速響應(yīng)測量。
梅特勒托利多提供的解決方案是氧氣 GPro500-20cm反吹探頭,帶聚四氟乙烯(疏水材料)過濾組件,和一個(gè)適配于標(biāo)準(zhǔn)吹掃探頭的吹掃氣優(yōu)化噴嘴。
該解決方案將確保在潮濕條件下具有良好的性能,且不需要經(jīng)常維護(hù)。此外,由于添加過濾組件會導(dǎo)致更長的響應(yīng)時(shí)間,GPro500的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)過濾組件快速拆裝,可以在需要的時(shí)候,取出過濾組件,安裝吹掃氣優(yōu)化噴嘴,從而恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)吹掃模式,滿足快速響應(yīng)。
GPro500 激光氣體分析儀測量性能*、維護(hù)量小,維護(hù)成本低,性能特點(diǎn)有:
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可調(diào)諧二極管激光氣體分析,抗粉塵、水汽干擾;
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高分辨率吸收光譜技術(shù),抗背景氣干擾能力強(qiáng);
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響應(yīng)時(shí)間短,<2S;
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適應(yīng)惡劣過程環(huán)境;高溫、高壓、高腐蝕性環(huán)境,溫度最高250℃(600℃可選),壓力0.1-10Bar(abs);
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低維護(hù)量,無易損易耗件,核心器件壽命長,如激光器壽命長達(dá)10年;
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可在危險(xiǎn)環(huán)境連續(xù)工作,探頭可在0區(qū),電氣元器件可在1區(qū)工作;
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維護(hù)、標(biāo)定周期長。驗(yàn)證周期>1年;
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運(yùn)行成本低:可調(diào)諧二極管激光原理,無需消耗標(biāo)準(zhǔn)氣;隔爆設(shè)計(jì),無需正壓防爆吹掃氣;
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高適應(yīng)性,確保測量結(jié)果的高可靠性,自動溫度、壓力補(bǔ)償。
GPro500 激光氣體分析儀,可以實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確測量過程氣體中的氧含量,高粉塵惡劣工況條件,非接觸式測量,且無易損易耗件,可以實(shí)現(xiàn)低運(yùn)行及維護(hù)成本,降低客戶的總擁有成本。
工業(yè)稱重
在鋰電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,稱重的應(yīng)用場景非常多,主要包含4個(gè):
01正負(fù)極材料的粉料配料以及電池制造中漿料配料工藝。在這里無論是采用數(shù)字式稱重模塊還是數(shù)字平臺秤,梅特勒托利多的數(shù)字式稱重配料解決方案能夠幫助客戶實(shí)現(xiàn)高精確性、高可靠性的稱量稱重,最大限度地減少物料浪費(fèi)并提高批次配料量,且設(shè)備附件(設(shè)備涂層、螺栓螺母、電纜)滿足鋰電企業(yè)金屬異物防控方面的要求。
02電解液人工配料工藝。鋰鹽是電解液配料工藝的核心物料,通常采用人工投料方式完成,梅特勒托利多手工配料解決方案能夠有效避免人為操作錯(cuò)誤帶來的巨大經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn),提高產(chǎn)品質(zhì)量,提升生產(chǎn)透明度,配方實(shí)時(shí)同步,實(shí)現(xiàn)可追溯的電子記錄,特別是設(shè)備改造實(shí)施快捷,即裝即用,人工操作簡單。
03電池組整體以及產(chǎn)品包裝重量檢測。PBK/PFK工業(yè)型高精度平臺秤采用全新的電磁力補(bǔ)償技術(shù),從0.6kg一直到3000kg,都可以帶來30,000e的準(zhǔn)確度選擇(其中0.6kg可以選擇60,000e),其秤臺結(jié)構(gòu)非常適合各種具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境,幫助鋰電行業(yè)更好地控制產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率。
04電池注液以及注膠封裝工藝。梅特勒托利多高精度稱重模塊結(jié)構(gòu)緊湊,最高精度可達(dá)0.1mg,最窄尺寸可達(dá)到25mm,并同時(shí)能快速且穩(wěn)定的稱重,提高生產(chǎn)效率。更重要的是,該解決方案還具備可集成性,方便企業(yè)安裝。
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粉體包裝解決方案
垂直螺旋包裝秤是梅特勒托利多專為粉體物料包裝處理所研發(fā)出來的新一代包裝秤,采用垂直螺旋輸送,最大限度地控制現(xiàn)場粉塵,保護(hù)現(xiàn)場人員身體健康,降低物料損耗,具有計(jì)量精度高、粉塵控制好、脫氣包裝、長期穩(wěn)定性好、可靠性高的特點(diǎn),能有效應(yīng)對鋰電池行業(yè)粉體物料的包裝需求,并按用戶不同的現(xiàn)場要求和使用習(xí)慣提供多種規(guī)格和型號。
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袋底喂料降低物料落差,減少揚(yáng)塵,降低物料損耗;
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納米微孔管負(fù)壓脫氣,減少物料蓬松度及分離度,抑制粉塵飛揚(yáng);
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根據(jù)部件與物料的接觸程度,提供不同接觸物料部件的防異物措施;
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配備專用儀表和數(shù)字式高精度稱重傳感器,靜態(tài)精度最高可達(dá)10000e;
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螺旋進(jìn)料由變頻/伺服控制,可實(shí)現(xiàn)多級進(jìn)料;
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配置均壓料倉,稱重模塊進(jìn)行料位計(jì)量,確保倉壓穩(wěn)定,螺桿填充率一致;
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圖形化人機(jī)界面,簡單易用,配合自動/手動切換、自鎖、多級用戶權(quán)限管理,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場的安全作業(yè)。