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特性

与锂同行

颇尔电动汽车电池阴极活性材料生产中的气体过滤解决方案

背景

全球对气候变化的关注、特大城市中监测到的污染水平持续攀升,以及原油价格波动的长期不确定性,共同推动了电动汽车市场需求的加速增长。

 

据联合市场研究机构(Allied Market Research)报告预测,全球电动汽车电池市场规模将于2025年达到840亿美元,2018至2025年复合增长率(CAGR)为17.2%。

 

全球锂电产业正经历爆发式扩张,这驱动着全产业链的大量资本投入、持续性的工艺技术创新,以及新质量标准体系的建立。

 

电动汽车电池制造是涵盖矿产开采、特种化工、高分子材料、工业制造等跨领域技术的复杂系统工程。在整个生产工艺链中,必须确保各工序始终符合有关高纯度活性材料、高清洁度组件/子系统的生产要求。

 

为达成纯度或清洁度级别的要求,过滤与分离解决方案已深度融入生产工艺中,无论产线中的物质是固体、液体还是气体,均可实现全形态覆盖。

 

为了满足电动汽车电池制造商的质量标准,需在各生产环节部署高性能过滤解决方案,确保所生产的活性材料达到高纯度和均一性。因为材料质量不仅影响电池的整体性能、热稳定性,更直接关系到每千瓦时的成本。

 

在电动汽车电池全产业链各环节均实施了严格的质量控制。

典型应用

面临挑战

为满足新建生产基地的需求,某头部化工企业计划在其加压气体回路部署适配的过滤解决方案,以此保障多条产线能够提供高纯度阴极活性材料(CAM)。为确保长期稳定保持工艺气体流的高纯度级别及产品特性,需彻底消除气体介质中的液体/固体污染物残留。

 

该化工企业委托我方确定适用的过滤技术方案,精准核算系统参数以匹配其工艺气流管路的净化需求,并根据工艺气流参数精准设计系统规格,完成工程安装部署。

主要空气过滤机制和过滤系统

Pall解决方案

过滤与分离解决方案的选型主要基于以下两个核心因素:不同加压气体管线的工况条件以及为实现工艺本身所需高纯度而需考虑的微米级要求(例如:彻底消除油、油脂、水及固体污染物残留,尤其是金属与碳颗粒)。过滤器的规格已经过精准设计,从而能够在确保过滤性能达到最优级别的同时,最大限度降低总体拥有成本。

 

总体而言,我方与该化工企业共同选定以下技术:

  • CDA(洁净干燥空气)管线:配置Pall Profile®无芯滤芯(0.3微米级)
  • FCA(无碳空气))管线:配置颇尔Profile无芯粗滤滤芯(0.3微米级)
  • N2:配置Pall Profile无芯滤芯(0.3微米级)
  • 纯O2:配置Pall Aerolith®S 05滤芯(<1微米级)

 

若气体应用场景的洁净度规格更为严苛,可选用更高精度的滤芯等级。

结论

Pall公司与该化工企业协同确定了其新建生产基地的气体过滤与分离技术方案,以确保提供高纯度气体,满足高品质阴极活性材料的生产需求。

 

为了最大限度降低总体拥有成本、保障连续生产并简化维护流程,针对加压气体管线提供了不同配置的容器-单联/多联式过滤容器、单工和双工系统、304L和316L不锈钢。