مقاييس التدفق في إنتاج بطاريات الليثيوم: التطبيقات الرئيسية ومتطلبات الصناعة

ورشة إنتاج بطاريات الليثيوم للسيارات

مع النمو المستمر لسوق مركبات الطاقة الجديدة، شهدت صناعات سلسلة التوريد ذات الصلة طفرة أيضًا. وباعتبارها واحدة من أهم المكونات، تمثل بطاريات الليثيوم 40%-50% من التكلفة. في إنتاج بطاريات الليثيوم، تمثل مادة الكاثود حوالي 36%3T من التكلفة الإجمالية. ونتيجة لذلك، نما الطلب على مواد الكاثود بشكل كبير، ويعتمد التشغيل الفعال لخطوط إنتاج مواد الكاثود بشكل كبير على أدوات قياس التدفق المختلفة.

صناعة الطاقة الجديدة

إذا أخذنا عملية إنتاج مواد السلائف الكاثودية الثلاثية لبطاريات الليثيوم كمثال:

تحضير محلول المواد الخام من معالجة نفايات البطاريات

  • ورشة عمل الترشيح: تُستخدم مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي لقياس التدفق الدقيق لمحلول الكبريتات، وحمض الكبريتيك المركز، وتغذية خزان القاعدة الحمضية، وتفريغ خزان تفاعل النضّ، والطين، مما يضمن دقة عملية التفاعل بأكملها وجودة المنتج النهائي.
  • ورشة عمل الاستخراج: عدادات التدفق الكهرومغناطيسي مطلوبة للتحكم الدقيق في عملية التدفق في خزان تدوير الحمض القاعدي وخزان التصفية وخزان تخزين المستخلصات وخزان تخزين المياه المنقاة، من أجل توليد المحلول النهائي للمواد الخام بما يتماشى مع متطلبات العملية.

تحضير محلول المواد الخام من بلورات الكبريتات المشتراة

  • في مرحلة المعالجة هذه، تراقب مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي جرعات المواد في صهاريج إذابة المعادن (الجرعات)، وخزانات تخزين سائل الكوبالت، وخزانات تخزين المحلول المعدني، وخزانات تخزين مياه الأمونيا، وخزانات تخزين المواد الكاوية السائلة، والخزانات الوسيطة المركزة. تلعب عدادات التدفق دورًا حاسمًا في ضمان دقة نسب المواد، وهو أمر ضروري للصياغة السليمة للمواد الخام.

التطبيق:

مقاييس التدفق في إنتاج بطاريات الليثيوم

المتطلبات:

دقة عالية/مقاومة للتآكل/مقاومة عالية للتآكل
مقاومة التداخل/الموثوقية

التطبيقات

في عملية إنتاج مواد كاثود بطارية فوسفات حديد الليثيوم الفوسفاتية، تلعب عدادات التدفق الكهرومغناطيسي دورًا حاسمًا:

  • قياس تدفق مدخل المواد الخام

ولضمان الخلط الدقيق والتحكم في المواد الخام، تقيس مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي بدقة تدفق المواد الخام المختلفة وتوفر تغذية راجعة لنظام التحكم الآلي للتعديل.

  • مراقبة تدفق سائل التفاعل

في عمليات مثل التلبيد والطحن بالكرات، تراقب أجهزة قياس التدفق الكهرومغناطيسي تدفق سوائل التفاعل في الوقت الحقيقي، مما يضمن الخلط الكافي للمواد المتفاعلة وتحسين جودة المنتج وكفاءة العملية.

  • التحكم في تصريف مياه الصرف الصحي

تلعب عدادات التدفق الكهرومغناطيسي دورًا مهمًا في تصريف مياه الصرف الصحي، حيث تراقب حجم التصريف في الوقت الفعلي وتستخدم أنظمة التحكم الآلي لترشيد تصريف مياه الصرف الصحي وتقليل الأثر البيئي.

المتطلبات 

نظرًا لأن عمليات الإنتاج أصبحت أكثر تعقيدًا، فإن صناعة بطاريات الليثيوم لديها متطلبات أعلى لمقاييس التدفق الكهرومغناطيسي، والتي تشمل ما يلي

  • دقة عالية: يجب أن توفر عدادات التدفق الكهرومغناطيسي دقة وثباتًا عاليًا لضمان القياس الدقيق لتدفق سائل التفاعل، وبالتالي ضمان كفاءة ودقة عمليات الإنتاج.
  • مقاومة التآكل: نظرًا لأن الإنتاج ينطوي على مواد شديدة التآكل مثل الأحماض والقلويات، يجب أن تكون حساسات وأنابيب عدادات التدفق الكهرومغناطيسي مصنوعة من مواد مقاومة للتآكل لضمان التشغيل المستقر على المدى الطويل.
  • مقاومة التداخلات: بسبب وجود ضوضاء وتداخل كهرومغناطيسي وعوامل أخرى في بيئة الإنتاج، يجب أن تكون أجهزة قياس التدفق الكهرومغناطيسي مزودة بتقنية مضادة للتداخل للقضاء على تأثير الاضطرابات الخارجية على دقة القياس.
  • الموثوقية: يجب أن تكون عدادات التدفق الكهرومغناطيسي موثوقة ومتينة للغاية، وقادرة على العمل بثبات لفترات طويلة في عمليات الإنتاج، مما يضمن استقرارًا طويل الأجل وكفاءة عالية للمعدات.

المنتج المستخدم

 

مقياس التدفق الكهرومغناطيسي ذو الحواف (MTF-F-100)

  • نطاق القطر الاسمي: DN 15 إلى 3000 (½ بوصة إلى 120 بوصة)
  • الدقة: الدقة القياسية ± 0.5 %، الاختيارية ± 0.2 %
  • نطاق القياس: 0.3 م³/ساعة إلى 125000 م³/ساعة
  • الحد الأقصى. ضغط المعالجة: 100 بار (1450.38 رطل لكل بوصة مربعة)
  • نطاق درجة الحرارة المحيطة: -25 درجة مئوية ~ 60 درجة مئوية
  • نطاق درجة الحرارة المحيطة: -25 درجة مئوية ~ 60 درجة مئوية
  • المخرجات: 4-20 مللي أمبير، التردد، النبض
  • الاتصال الرقمي: RS485 (HART وغيرها عند الطلب)
  • مصدر الطاقة: تيار مستمر 24 فولت / تيار متردد 100 إلى 240 فولت
  • الجاذبية الكهربائية المتوسطة: ≥5 ميكرو ثانية/سم

 

المزايا
  • دقة محسّنة: تبلغ دقة مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي من Metlan 0.5%، في حين أن مقاييس التدفق في السوق عادةً ما تتراوح دقتها بين 3-5%. وبناءً على متطلبات العملاء، يمكننا تحقيق دقة تبلغ 0.2%. تتم معايرة كل مقياس تدفق وتخصيص رقم تسلسلي فريد يتوافق مع جميع بيانات المعايرة. تتوافق معدات المعايرة مع المعايير الوطنية جيه جيه جيه 164-2000.
  • الوفورات في التكاليف: قياس دقيق، وتقليل الأخطاء، وتحسين دقة الفوترة، وتجنب خسارة الإيرادات.
  • التخصيص: يمكن تخصيص عدادات التدفق وفقًا لظروف العمل الفعلية والمتطلبات البيئية، مثل البطانة والأقطاب، مما يضمن أن مقياس التدفق مناسب لبيئات محددة ويعمل بثبات على المدى الطويل.

المزيد من مقاييس التدفق الموصى بها

بالإضافة إلى ذلك، توفر Metlan Instruments المزيد من أدوات قياس التدفق الاحترافية لصناعة بطاريات الليثيوم:

مقاييس التدفق الدوامي

  • يساعد على مراقبة التغيرات في تدفق السائل أثناء تحضير مواد الكاثود، مما يتيح التحكم في المعلمات الرئيسية مثل سرعة التغذية ومعدل التفاعل، وبالتالي إدارة عملية تحضير المواد وضمان استقرار جودة المنتج واتساقه.
  • وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام مقياس التدفق الدوامي للتحكم في التدفق والتحكم في النسب، مما يضمن التحكم الدقيق في المكونات السائلة أثناء تحضير مواد الكاثود، وبالتالي تحسين كفاءة الإنتاج وجودة المنتج.

مقاييس تدفق كوريوليس

  • يُستخدم مقياس التدفق الكتلي لقياس التدفق الكتلي للسوائل، مما يوفر دقة قياس عالية لا تتأثر بالتغيرات في كثافة الوسط أو درجة الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، يمكنه توفير قياسات متعددة المعلمات. في مرحلة طحن الملاط في خط إنتاج مواد كاثود فوسفات حديد الليثيوم الفوسفاتي، تُستخدم عادةً مقاييس التدفق الكتلي لقياس التدفق الكتلي للملاط.
  • تضمن هذه العدادات مراقبة دقيقة لمعدل تدفق كتلة الملاط بدقة، وهو أمر بالغ الأهمية للحفاظ على اتساق عملية الطحن. من خلال التحكم الدقيق في تدفق الملاط بدقة، يمكن تحسين عملية الإنتاج، مما يضمن توحيد خصائص المواد وتحسين جودة المنتج بشكل عام. إن الدقة العالية لمقاييس التدفق الكتلي في مثل هذه التطبيقات أمر حيوي لتحقيق خصائص الأداء المطلوبة في مادة الكاثود النهائية.

مقياس التدفق الدوار

  • يمكن أن يساعد مقياس التدفق الدوار المعدني في مراقبة التغيرات في تدفق السائل أثناء إنتاج مواد الكاثود، مما يتيح التحكم الدقيق في المعلمات الرئيسية مثل معدل تغذية المواد وسرعة التفاعل. وهذا يضمن استقرار واتساق جودة المنتج طوال عملية التحضير.
  • بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم أيضًا أجهزة قياس التدفق الدوارة المعدنية للتحكم في التدفق والتناسب، مما يضمن التحكم الدقيق في المكونات السائلة أثناء عملية إنتاج مواد الكاثود، وبالتالي تحسين كفاءة الإنتاج وجودة المنتج.

الخلاصة:

ومع استمرار نمو صناعة بطاريات الليثيوم استجابةً للطلب المتزايد على مركبات الطاقة الجديدة، تزداد الحاجة إلى قياس التدفق الدقيق والموثوق في إنتاج مواد الكاثود أهمية. أدوات ميتلان' تلعب مقاييس التدفق، بفضل دقتها العالية ومقاومتها للتآكل وقدرتها على التعامل مع متطلبات العمليات المعقدة، دورًا رئيسيًا في ضمان التشغيل الفعال والمتسق لخطوط الإنتاج. من القياس الدقيق للمكونات إلى المراقبة في الوقت الحقيقي لسوائل التفاعل وتصريف مياه الصرف الصحي، لا غنى عن هذه الأدوات في التحكم في المعلمات الحرجة التي تؤثر بشكل مباشر على جودة المنتج وكفاءة العملية والاستدامة البيئية. مع تطور الصناعة، سيستمر الطلب على تقنيات قياس التدفق المتقدمة في الارتفاع، مما يتطلب معدات تلبي أعلى معايير الدقة والمتانة ومقاومة التداخل.