計量泵優化鋰離子電池材料
含鋰的三元氧化系統保證了高效鋰電池的能量密度高、使用壽命長和充電循環次數多。計量系統保證了其必要初級產品的生產質量。
要求精確計量
中國在電動汽車 (EV) 方面投資強勁。為了達到在電動移動世界市場獲得領先地位的目標，中國提高了電池生產產能。能量密度和循環穩定性高的蓄能產品決定了需求。符合這些要求的最重要的電池存儲材料包括鋰鎳錳鈷氧化物，縮寫 NCM。為此不同的中國生產商致力於必要的三元初級產品（前驅材料）的製造。其顆粒大小、粒徑分佈、純度等等從根本上決定了燒結電極終端產品的性狀。精確的計量泵和計量系統應該能夠保證三元初級產品複雜生產的高質量要求。
基本數據
- 全世界電極材料的消耗量每年遠超過 200,000 噸
- 初級材料影響約 60%的鋰離子電池的要求性狀
- 電極材料初級產品的生產質量要求高
液態金屬的精確計量
對於三元前驅材料的生產，不同的生產製程中要混合不同的反應物。精確設定的濃度顯著影響最終的產品質量。ProMinent 智能高端計量泵精確而可重複滿足這些要求。磁性電機隔膜計量泵 gamma/ x，電機隔膜計量泵 Sigma，液壓隔膜計量泵 Hydro 以及軟管泵保證了所有必要物質的精準計量。
在多達 15 個不同的製程工序中，由控制系統控制并結合了感測器的計量泵，確保準時的恰當用量。它們將諸如含鎳、鈷和錳成分的液態金屬混合物加入含精確定義的總 NCM 離子濃度的溶液中。穩定的沉澱及恆定的 ph 值保證 NAOH 和氨溶液的準確添加。
經過持續約 24 小時的製程，形成 µm 級的產品微粒。它們將進行沉澱，并在高達 150 ℃ 下乾燥，然後在約 15-20h 后作為三元初級產品收集。
300 多臺 ProMinent 計量泵、感測器和控制器已經被中國不同的製造商採用。其理由充分：它們保障了極高的製程可靠性，以其精度為三元電極前驅材料提供了要求的產品質量。
ProMinent 產品可靠地確保了要求的材料性狀，例如三元初級產品的形狀、純度、振實密度、顆粒大小或特定表面。這些主要是 DULCOTEST 感測器、測量和控制器 diaLog DACa、電磁隔膜計量泵 gamma/ X、電機隔膜計量泵 Sigma 和液壓隔膜計量泵 Hydro 以及軟管泵。Gamma/ X 使用在實驗室應用中，Sigma 和 Hydro 用於批量生產。軟管泵既應用於實驗室也應用於生產中。
泵裝備了安全和監控功能。這些主要用於流量監控和隔膜破裂指示。為了運行安全，在計量系統中集成了背壓和安全閥、脈衝消除器以及電磁流量計和感測器。DULCOTEST 感測器測量的流量或 pH 值等參數應用於監控和控制數字控制系統。根據當時的控制參數，透過一個 PID 控制器相應地調整單個計量泵的計量功率。
- 可靠精確地計量 NaOH、氨和 NCM 溶液
- 計量功率的 PID 控制
- 精確的 pH 值測量和經由控制系統控制
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Ruby Wu
Managing Director, ProMinent Fluid Controls (Taiwan) Co., Ltd.
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