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派勒智能解決方案|鋰離子電池正負(fù)極材料分散&研磨系統(tǒng)FMS

派勒智能 2022-10-19 | 閱讀：1078

鋰離子電池正負(fù)極材料分散&研磨系統(tǒng)技術(shù)背景：

派勒智能是一家納米材料分散&研磨整體解決方案供應(yīng)商，產(chǎn)品涵蓋鋰離子(LIB) 正負(fù)極漿料螺旋混合自動生產(chǎn)線；鋰電池正負(fù)極材料自動配料、納米研磨、噴霧干燥、氣流粉碎和真空包裝柔性生產(chǎn)線FMS ；鋰電池正負(fù)極漿料自動配料、高速勻漿、超聲分散、真空脫泡和擠壓式涂布系統(tǒng)InNovaZ TRL等整線集成，公司擁有二百多項(xiàng)發(fā)明專利，已通過質(zhì)量管理體系等眾多認(rèn)證。

鋰離子電池正負(fù)極材料分散&研磨系統(tǒng)技術(shù)支持平臺：

2021年3月，派勒經(jīng)過與中南大學(xué)冶金與環(huán)境學(xué)院教授胡國榮博士共同持續(xù)研發(fā)投入和技術(shù)攻關(guān)，率先突破行業(yè)桎梏，研發(fā)出兩款優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，“貫穿”電池材料分散&研磨與電池勻漿&超聲分散系統(tǒng)，為行業(yè)及市場帶來不同“維度”的解決方案。

胡國榮博士，現(xiàn)任中南大學(xué)冶金與環(huán)境學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，先進(jìn)電池材料教育部工程研究中心技術(shù)委員會副主任，中國化學(xué)與物理電源協(xié)會常務(wù)理事，中國鋰電池協(xié)會理事、《鋰電池專訊》雜志編委，中國無機(jī)鹽協(xié)會鋰鹽分會專家委員會委員。

第三代鋰電正極材料（磷酸鐵鋰）生產(chǎn)線系統(tǒng):

一、磷酸鐵鋰生產(chǎn)線項(xiàng)目配料、分散&研磨工藝流程：

二、MES 控制系統(tǒng)架構(gòu)圖

集中數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA系統(tǒng)）是制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES系統(tǒng))的一個最主要的子系統(tǒng)，采用開放的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通信及三級分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，具備當(dāng)今先進(jìn)的工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線技術(shù)，從現(xiàn)場各工段控制站采集實(shí)時生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)集中顯示和數(shù)據(jù)歸檔，并實(shí)現(xiàn)對各工段工藝設(shè)備進(jìn)行回路控制、參數(shù)調(diào)節(jié)及信號報(bào)警，是生產(chǎn)管理不可缺少的工具。 SCADA系統(tǒng)著重效率生產(chǎn)管理效率，減輕管理人員負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理自動化與現(xiàn)代化。

2.1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：

? 保證系統(tǒng)的安全性、可靠性、適用性、先進(jìn)性；

? 追求最優(yōu)化的設(shè)備配置和較高的性能價(jià)格比；

? 提供開放性、兼容性強(qiáng)的系統(tǒng)性能；

? 保留必要的擴(kuò)展能力和容量。

2.2、自動上料配料系統(tǒng)

? 采用無塵拆包機(jī)對袋裝原材料進(jìn)行自動拆包；

? 采用真空上料器通過負(fù)壓進(jìn)行自動上料；

? 采用過程稱重按照工藝配方進(jìn)行定量配料，配料精度：±200g，配料模式計(jì)量增重式；

? 純水采用比例調(diào)節(jié)閥及流量計(jì)控制，配料精度： ±1Kg。

? 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全自動化控制，代替人工投料，配料精度高，確保產(chǎn)品質(zhì)量，配套除塵設(shè)施，潔凈車間環(huán)境，控制功能實(shí)現(xiàn)一鍵啟停，物料各環(huán)節(jié)銜接為待料狀態(tài)，具備每批次實(shí)配物料數(shù)據(jù)儲存，形成班報(bào)表、日報(bào)表及月報(bào)表。

2.3、納米研磨系統(tǒng)

納米研磨系統(tǒng)采用混合、分散與濕法研磨技術(shù)，配套混合設(shè)備、分散設(shè)備、研磨設(shè)備，原材料投入混合罐混合完成后自動打入分散設(shè)備進(jìn)行分散，然后通過研磨設(shè)備將物料研磨達(dá)到相關(guān)技術(shù)要求。

2.4、技術(shù)要求：

原料固含量：35%-45%，物料溫度≤35℃，壓力≤0.3MPa；粗磨效果：D50≤1um，D90≤3um；超細(xì)磨效果：D50≤0.4um，D90≤0.7um。

三、干燥噴霧系統(tǒng)

干燥噴霧系統(tǒng)用于噴霧干燥造粒，通過供料泵將研磨成品漿料輸送至干燥塔頂部霧化器。料液經(jīng)干燥塔體頂部的高速離心霧化器，噴霧成極細(xì)微的霧狀液珠，與熱空氣并流接觸在極短的時間內(nèi)干燥為成品，成品由脈沖布袋收集器收集，熱空氣由抽風(fēng)機(jī)排空，并與新風(fēng)進(jìn)行熱交換，節(jié)省熱能。

技術(shù)特點(diǎn)：

? 高速離心霧化技術(shù)，能有效改善或提高正極材料磷酸鐵鋰的堆積密度，使其單體顆粒可達(dá)3～5um和成品含濕量為0.5％的質(zhì)量要求;

? 應(yīng)用磁性過濾技術(shù)，有效規(guī)避在生產(chǎn)過程的鐵離子雜質(zhì)的摻人，達(dá)到材料純凈目的，維護(hù)正極材料的導(dǎo)電性能。

? 余熱氣體的循環(huán)利用，又能達(dá)到節(jié)能減排的生產(chǎn)目的，順應(yīng)國家倡導(dǎo)的節(jié)能減排、低碳生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變。

? 為維護(hù)生產(chǎn)，本機(jī)采用脈沖除塵冷卻保護(hù)技術(shù)，在智能化控制操作下，實(shí)現(xiàn)冷卻保護(hù)互鎖。

四、窯爐自動線系統(tǒng)

窯爐自動線系統(tǒng)通過氣力輸送系統(tǒng)將微塵物料從噴霧干燥系統(tǒng)輸送到自動線中轉(zhuǎn)罐，定量向自動線匣缽灌裝物料，匣缽?fù)ㄟ^自動線定位、封蓋后輸送至窯爐入口，窯爐通過二次氮封隔絕空氣，物料經(jīng)過預(yù)熱、升溫、恒溫?zé)Y(jié)實(shí)現(xiàn)碳包覆處理，然后通過水冷降溫，二次氮封后，匣缽由窯爐出口回到自動線，匣缽?fù)ㄟ^自動線定位、取蓋后輸送到翻轉(zhuǎn)卸料裝置進(jìn)行卸料，匣缽?fù)ㄟ^自動線定位/清掃后回到中轉(zhuǎn)罐供料位置進(jìn)行循環(huán)。

五、氣力輸送及氣流磨系統(tǒng)

氣力輸送及氣流磨系統(tǒng)，采用負(fù)壓進(jìn)行氣力輸送，將物料從自動線卸料處通過真空上料器輸送至氣流磨對物料進(jìn)行破碎，破碎后物料輸送至三次元旋振篩對物料進(jìn)行精篩分，精篩分后物料存入成品倉，給定量包裝系統(tǒng)供料，氣力輸送過程中配套除塵設(shè)備，凈化車間環(huán)境。

六、定量包裝系統(tǒng)

物料從上工段系統(tǒng)暫存?zhèn)}放入到包裝系統(tǒng)料倉，定量稱重將物料裝入成品袋，通過輸送帶將已稱重好成品袋輸送至自動封口機(jī)進(jìn)行成品袋封口，再由輸送帶輸送出封口機(jī)。

包裝系統(tǒng)設(shè)備整體夾袋及輸送機(jī)構(gòu)上裝稱重傳感器，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的重量進(jìn)行多段速充填，充填時無揚(yáng)塵飛出，充填螺桿由變頻電機(jī)驅(qū)動控制，性能穩(wěn)定、扭力大、精度高，并配套封口機(jī)形成整個半自動流水線。