资深工程师经验解答锂电池测量十大难题!






"

锂电池,作为一种先进的动力电源和能源存储技术,近年来迅猛发展。然而,由于其专业性强且生产工序繁多,工艺变革速度快,锂电池行业面临着众多测量难点。如何准确测量、稳定性能、确保安全,成为行业亟待解决的挑战。仪表圈特邀VEGA新能源行业专家为我们解答锂电池测量十大难题!让我们一起探讨学习!

"

随着移动通信、新能源汽车等领域的迅速发展,锂电池作为重要的动力电源和能源存储技术,逐渐成为人们关注的焦点。中国锂电池产业始自1990年,从最初的模仿借鉴到自主创新,经过30多年的发展,中国锂电池生产商从最初的几家到现在的上百家。

根据启信宝大数据显示,全国的锂电池产业链企业(包含上中下游)共计32585家,其中5877家位于江苏省,4983家位于广东省,分别占据了18.04%与15.29%。

根据市场需求,锂电池产业链上游为原材料与锂电设备产业链中游为锂电池制造,将正极、负极、电解液、隔膜加工后形成锂电芯,锂电芯进行模组装配及PACK形成了锂电池包;下游是锂电池应用,主要有新能源汽车、储能、消费电子、电动工具等领域,最后对废旧锂电池进行回收利用。

图片来源:知乎
由于锂电池是个上下游产业链条长、专业性强的复杂产品,且生产工序比较多,工艺变革速度快,导致锂电池行业存在很多测量难点,典型难点如下:
 
 
01
易结垢,难测量 
矿石原矿经处理后形成原矿浆,经过管道输送到储罐,过程中要控制处理后的矿浆密度,矿浆易在管道中结垢,导致密度测量不准确!同位素仪表可用于实时监测管道中矿浆密度。

 
02
结露、粘附严重 
三元前驱体和磷酸铁前驱体是锂电池正极材料的两种主要的前驱体。在生产过程中由于高温带蒸汽,浆料飞溅等因素,会导致天线形成严重的结露和粘附,对测量造成严重影响。
 
03
有搅拌,空间小 
硫酸镍结晶装置通常用于制备高质量的硫酸镍晶体。硫酸镍溶液在结晶釜内通过充分搅拌,形成结晶析出。结晶釜高度约为4米,带多层的螺带式搅拌器,需要全量程可靠测量,这就要求雷达信号避开螺带式搅拌器一直测到罐底。
04
多种复杂工况并存 
 

碳酸锂是生产锂电池正极材料的主要原料,其制备工艺如下:硫酸锂和碳酸钠反应生成碳酸锂沉淀,经过离心分离、水洗并烘干后得到碳酸锂成品。液位测量的典型工况是泡沫严重,同时伴有搅拌、结露、粘附等干扰因素。多种测量难点集于一体,对测量挑战巨大。

05
经受高温、高压考验 
镍钴矿选矿和冶炼过程中,会遇到高温高压工况;负极材料针状焦生产中的高温沥青反应装置温度也高达300多度,物位仪表如何接受该严峻挑战?
06
高粉尘 
针状焦粉料介电常数低、粉尘大,易粘附,什么仪表才是解决该恶劣工况的大杀器?

07
老生常谈,要防腐 
六氟磷酸锂是电解液中目前使用非常广泛的一种电解质锂盐,将氟化锂溶解在无水氟化氢中,再通入高纯五氟化磷气体进行反应,生成六氟磷酸锂晶体,再经过分离、干燥得到六氟磷酸锂产品,同化工行业一样,存在腐蚀问题,尤其是接液材料的选择,如选用不好,极易产生腐蚀并导致泄漏。

……

总之,因为材料、结构和使用的特殊性,锂电池的生产较一般产品安全要求更高。其次锂电池产品类型多样,且多达四五十道工序生产环节,锂电池产线所使用的自动化设备种类多、工况复杂,更精准和更可靠的产品才能确保生产的稳定运行,最后锂电行业新工艺变革速度快,生产设备需要具有更高的智能化程度和稳定性才能无惧需求变化,帮助企业占领市场先机。

本文由作者授权,仪表圈整理编辑发布,如需转载,请联系圈秘微信:ybren2022全文转载,不得断章取义。

更多技术问题,欢迎加圈秘微信进群,和专家一对一探讨交流!

说点什么