مضخات نقل وتعبئة إلكتروليت البطاريات: دليل اختيار المضخات غير المانعة للتسرب للتحكم في الرطوبة والجرعات الدقيقة

يُعدُ إلكتروليت البطارية أحد أكثر السوائل التي لا تحتمل أي أخطاء في مجال التصنيع الحديث. ومن أمثلة إلكتروليتات أيونات الليثيوم شائعًا سداسي فلورو فوسفات الليثيوم (LiPF₆) المذاب في مزيج من مذيبات الكربونات العضوية — كربونات الإيثيلين، وكربونات ثنائي الميثيل، وكربونات الإيثيل ميثيل، وكربونات ثنائي الإيثيل. هذا المزيج قابل للاشتعال، ومتطاير، وشديد التفاعل كيميائيًا. والأسوأ من ذلك، أنه لا يتسامح مع الماء: يظل LiPF₆ يظل مستقرًا في بيئة جافة وخاملة حتى حوالي 107 درجة مئوية، ولكن عند ملامسته لأدنى أثر من الرطوبة يتحلل إلى فلوريد الليثيوم وخماسي فلوريد الفوسفور، ثم يتفاعل PF₅ مع الماء لتكوين حمض الهيدروفلوريك. يتم تحديد تركيز الماء في إلكتروليت البطاريات بأقل من 15 جزء في المليون، وتركيز حمض الهيدروفلوريك بأقل من 50 جزء في المليون، وذلك لسبب وجيه. فالمضخة التي تتسرب منها الأبخرة، أو تسمح بدخول الرطوبة، أو تطلق أيونات معدنية في السائل، لا تتآكل فحسب — بل يمكنها تدمير الإلكتروليت والخلايا المصنوعة منه.

ولهذا السبب، أصبح استخدام المضخات غير المانعة للتسرب ذات الأجزاء الملامسة للسائل المصنوعة من البوليمرات الفلورية هو الخيار السائد في معالجة الإلكتروليتات. ونحن نزود مصانع مواد البطاريات وخطوط إنتاج الخلايا بمضخات ذات محرك مغناطيسي ومحركات مغلقة منذ أكثر من عقد من الزمن. يغطي هذا الدليل كيفية اختيار المضخات لمهام معالجة الإلكتروليت الرئيسية — النقل بالجملة، وإعادة التدوير، والتعبئة الدقيقة للخلايا، وجرعات المذيبات والمواد المضافة — مع متطلبات التحكم في الرطوبة، واحتواء التسرب، وتوافق المواد التي تجعل خدمة الإلكتروليت مختلفة عن النقل الكيميائي العادي. وهو دليل مركّز يرافق دليلنا الأوسع نطاقًا دليل اختيار المضخات المستخدمة في تصنيع بطاريات الليثيوم، والتي تغطي خط الإنتاج بأكمله بدءًا من الملاط وحتى التشكيل.

1. محطات معالجة الإلكتروليت في مصنع البطاريات

يمر المحلول الكهربائي بعدة محطات متميزة بين خزان المذيب الخام والخلية المغلقة. وتختلف كل محطة في متطلبات التدفق والدقة والاحتواء:

●   نقل كميات كبيرة من المذيبات والإلكتروليتات — نقل المذيبات الكربونية والإلكتروليتات المختلطة من البراميل وحاويات IBC وخزانات التخزين السائبة إلى خزانات التخزين اليومية وأوعية الخلط.

●   خلط الشوارد وإعادة تدويرها — خلط الملح والمذيبات وفقًا للتركيبة المستهدفة، ثم تمرير الخليط عبر نظام الترشيح لتحقيق مستويات النقاء المطلوبة.

●   التعبئة الدقيقة للخلايا — حقن جرعة محددة من الإلكتروليت في كل خلية، عادةً في بيئة مفرغة من الهواء، مع دقة حجمية عالية.

●   تحديد جرعات المواد المضافة والملح — إضافة المواد المكونة للفيلم والمركزات إلى الخليط بنسب محددة بدقة.

●   استعادة المذيبات ومعالجة النفايات — التقاط أبخرة المذيبات المتطايرة ونقل المحلول الكهربائي المستهلك أو غير المطابق للمواصفات إلى مرافق الاسترداد أو التخلص.

هناك أربعة قيود مشتركة بينها جميعًا: عدم تسرب أي سوائل قابلة للاشتعال أو سامة؛ ومنع دخول الرطوبة إلى أي سائل يتفاعل مع الماء لتكوين مادة الهيدروفلوريك (HF)؛ وعدم تلوث السائل المستخدم في البطاريات بأي أيونات معدنية أو جسيمات؛ وتوافق المواد مع مذيبات الكربونات التي تتسبب في انتفاخ أو إذابة البوليمرات غير المناسبة. تحدد هذه النقاط الأربع تقريبًا كل خيار للمضخة على الخط.

2. مشكلة الرطوبة: لماذا لا يمكن التنازل عن التصميم المعماري الخالي من الفواصل

الحقيقة الوحيدة التي تحدد اختيار مضخة الإلكتروليت هي تفاعل LiPF₆ مع الماء. في بيئة جافة وخاملة، يكون الملح مستقرًا. ولكن عند تعرضه للرطوبة، فإنه يتحلل — حيث يتفكك LiPF₆ إلى LiF و PF₅؛، ويتفاعل PF₅؛ مع الماء لإطلاق HF. HF شديد السمية، ويؤدي إلى تآكل المعدات، ويهاجم الخلية داخليًا. لذلك يتم خلط الإلكتروليت ونقله وتعبئته في غرف جافة أو تحت غاز خامل، ويجب أن تحافظ كل قطعة من المعدات الموجودة في المسار على منع دخول الرطوبة وإبقاء البخار بالداخل.

لا تستطيع المضخة المزودة بختم ميكانيكي القيام بذلك. فختمها الديناميكي يمثل مسارًا ثنائي الاتجاه: حيث يتسرب بخار المذيبات القابلة للاشتعال إلى الخارج، بينما تتسرب الرطوبة الجوية إلى الداخل، لا سيما مع تآكل الختم. وكلا الأمرين غير مقبول في حالة استخدام الإلكتروليت. أما المضخات الخالية من الأختام فتحل هاتين المشكلتين في آن واحد:

●       المضخات ذات المحرك المغناطيسي. يقوم اقتران مغناطيسي بتشغيل المكره من خلال غلاف احتواء محكم الإغلاق، وبالتالي لا يوجد أي اختراق للمحور على الإطلاق. ويقع السائل خلف الأختام الثابتة والغلاف — فلا توجد أختام ديناميكية، ولا مسارات لتسرب البخار، ولا مسارات لدخول الرطوبة. للاطلاع على التفاصيل الهندسية، يرجى الرجوع إلى دليل اختيار المضخات ذات المحرك المغناطيسي الصناعية.

●       المضخات ذات المحرك المدمج. يعمل الدوار داخل علبة محكمة الإغلاق، مدمجة مع الطرف الملامس للسائل، مما يلغي حتى الفراغ بين المغناطيسين في وحدة الدفع المغناطيسي. ويُعد هذا الخيار الأكثر إحكامًا للاحتواء في حالة الاستخدام المستمر للمذيبات والإلكتروليتات. وتتم مقارنة النهج الهيكلية الثلاثة في دليل تقنية المضخات ذات المحركات المدمجة.

في كلتا الحالتين، تكون النتيجة واحدة: مسار تدفق محكم الإغلاق. وهذا هو الشرط الأساسي للكهرباء، وليس مجرد تحسين. وترد تفاصيل المنطق الأوسع نطاقاً لاحتواء التسرب في صفحة حلول المضخات المانعة للتسرب.

3. توافق المواد: الأجزاء الملامسة للسوائل المصنوعة من البوليمر الفلوري وموانع التسرب المصنوعة من مادة FFKM

إن اختيار نظام الاحتواء المناسب يمثل نصف المهمة. أما النصف الآخر فيتمثل في المواد الملامسة للسائل، وهنا تتطلب المواد الإلكتروليتية دقة شديدة. فالمذيبات الكربونية تتسبب في انتفاخ أو ذوبان العديد من البوليمرات الشائعة، كما أن الأسطح المعدنية تلوث السائل وتتآكل تحت تأثير أي حمض فلوريستوريك يتشكل. وفيما يلي خريطة عملية للتوافق:

المكونالاختيار الصحيحتجنبالسبب
الهيكل المبلل / المروحةبطانة من البوليمر الفلوري PFA أو ETFEالفولاذ المقاوم للصدأ ومعظم المعادنتلوث أيونات المعادن السائل المستخدم في البطاريات؛ ويؤدي حمض الهيدروفلوريك إلى تآكل المعادن
الموانع الثابتة / الحلقات الدائريةFFKM (إلاستومر البيرفلورو)قياسي FKM / فيتونينتفخ مادة FKM في المذيبات الكربونية ويفقد قدرته على الإحكام
المحاملكربيد السيليكونالكربون / المعدن في بعض الأنواعخامل كيميائيًا، ومقاوم للتآكل، ويتحمل التشغيل بدون سائل
غلاف الاحتواءمبطنة بالبوليمر الفلوري أو السيراميكمعدن عاريحاجز خامل لا يحدث فيه تسرب

تُشكل مادة FFKM نقطة خادعة. فالمضخة التي تكون صالحة من جميع النواحي — خالية من الأختام ومبطنة بالبوليمر الفلوري — قد تتعطل مع ذلك إذا كانت حلقات O-ring الخاصة بها مصنوعة من مادة FKM القياسية، لأن مذيبات الكربونات تتسبب في انتفاخ مادة FKM إلى أن يفقد الختم قدرته على الإحكام. يُعد البيرفلوروإلاستومر (FFKM) المواصفة القياسية للاستخدام مع المذيبات الكربونية. ومن الأفضل التأكد من ذلك في ورقة البيانات بدلاً من الافتراض. لدينا مضخة AMC-F ذات محرك مغناطيسي ومبطنة بـ PTFE تتميز هذه الوحدة بتصميمها القائم على أجزاء ملامسة للسائل مصنوعة بالكامل من البوليمر الفلوري، وهي الوحدة التي نقوم بتجهيزها في أغلب الأحيان لنقل الإلكتروليتات والمذيبات الكربونية. أما الإطار الأوسع للمواد فيرد في صفحة حلول المضخات المقاومة للتآكل.

4. النقل بالجملة وإعادة التدوير

تعمل عملية النقل بالجملة على نقل المذيبات الكربونية والإلكتروليت المختلط من خزانات التخزين إلى الخزانات اليومية وأوعية الخلط؛ بينما تعمل عملية إعادة التدوير على مزج وتصفية الإلكتروليت حتى الوصول إلى درجة النقاء المطلوبة. وكلاهما عمليتان تعملان بشكل مستمر، حيث تُعد الكفاءة والاحتواء أكثر أهمية من الدقة في القياس. وهناك ثلاث نقاط يجب تحديدها:

●       كفاءة التشغيل المستمر. تعمل هذه المضخات لفترات طويلة، لذا فإن المضخة الكهربائية غير المُحكمة الإغلاق تُعد أكثر اقتصادية من المضخة الهوائية على المدى الطويل. وتُعد المضخة ذات الدفع المغناطيسي أو ذات المحرك المُغلق خيارًا مناسبًا لهذه المهمة، كما أنها تحافظ على إحكام إغلاق مسار التدفق.

●       تصنيف المناطق القابلة للاشتعال. المذيبات الكربونية قابلة للاشتعال، لذا تُصنف مناطق النقل على أنها مناطق محددة. ويجب أن يتمتع محرك المضخة بدرجة الحماية المناسبة من الانفجار وفقًا لمجموعة غازات المذيبات وفئة درجة الحرارة.

●       نبضات منخفضة لترشيح مستقر. تعمل إعادة التدوير عبر المرشحات الدقيقة بشكل أفضل مع التدفق الثابت. وتوفر أنظمة الدوامة الهيدروليكية ذات التوربينات المتجددة خرجًا منخفض النبضات يناسب دوائر الترشيح.

بالنسبة لعملية النقل بكميات كبيرة وإعادة التدوير، فإن مضخة AMC-F ذات محرك مغناطيسي ومبطنة بـ PTFE يُستخدم في تطبيقات الإلكتروليت المبللة بالبوليمر الفلوري، وكذلك في الاستخدامات المستمرة للمذيبات عالية النقاء حيث يُعد حتى مسار حلقة O الثابت غير مرغوب فيه، فإن سلسلة مضخات الدوامة المعلبة PWH/PWD/PWM يقدم بديل المحرك المُحكم. ولتحقيق مراحل تفاعل أقل عدوانية باستخدام المذيبات مع الحفاظ على التوافق مع الفولاذ المقاوم للصدأ، فإن مضخة مغناطيسية دوامية من الفولاذ المقاوم للصدأ من MDW يُعد خيارًا أقل تكلفة، على الرغم من أن البوليمر الفلوري هو الخيار الأكثر أمانًا بشكل افتراضي عند وجود LiPF₆ في السائل.

5. التعبئة الدقيقة للخلايا: الجرعات المحددة تحت الضغط السلبي

يُعد تعبئة الخلايا المهمة الأكثر حساسية من حيث الدقة في عملية معالجة الإلكتروليت. حيث تتلقى كل خلية جرعة دقيقة من الإلكتروليت، وعادةً ما يتم حقنها في ظل ظروف تفريغ هوائي بحيث يغمر السائل مجموعة الأقطاب والفاصل بالكامل دون احتباس أي غاز. يؤدي النقص في التعبئة إلى تجويع الخلية وتقليل عمر الدورة؛ بينما يؤدي الإفراط في التعبئة إلى إهدار الإلكتروليت المكلف ويمكن أن يتسبب في التسرب أو التهوية. هذا هو مجال الإزاحة الإيجابية، حيث يكون الحجم لكل شوط قابلاً للتكرار بغض النظر عن الضغط الخلفي. ثلاثة متطلبات:

●       الدقة الحجمية. تتسم تفاوتات التعبئة بالضيق — حيث يتم الحفاظ على الجرعات التي تقل عن المليمتر في نطاق ±1٪ تقريبًا أو أفضل. وتوفر مضخات التروس ذات الدفع المغناطيسي الإنتاج المتكرر للكميات الصغيرة الذي يتطلبه هذا الأمر، دون وجود أي مانع تسرب يسبب تسرب الإلكتروليت.

●       التوافق مع الفراغ. يعني التعبئة تحت التفريغ أن المضخة والأنابيب تتعرض لضغط أقل من الضغط الجوي على جانب الخلية. ويجب أن تقوم المضخة بالجرعات بدقة في ظل هذه الظروف الضغطية دون أن تفقد الضخ أو تسحب الهواء.

●       انخفاض القوة القصية وعدم وجود حجم ميت. تساعد الهندسة الداخلية السلسة مع الحد الأدنى من الحجم الميت على الحفاظ على دقة التعبئة، كما تجعل عمليات التبديل والتطهير بين الدفعات أكثر نظافة.

بالنسبة لعمليات تعبئة الخلايا المقيسة وجرعات المواد المضافة، فإن منتجاتنا مضخة تروس مغناطيسية صغيرة جدًا من طراز MDC-M تتولى عملية الجرعات الدقيقة بكميات صغيرة، و مضخة التروس المغناطيسية MDC-K تغطي عمليات النقل المقيسة ذات التدفق العالي. وتوفر بنية التروس ذات الدفع المغناطيسي التكرر الحجمي المطلوب في عمليات التعبئة مع الحفاظ على إحكام إغلاق مسار التدفق. يمكن الاطلاع على معلومات أساسية حول مبدأ الإزاحة الإيجابية في مبدأ عمل مضخة الإزاحة الإيجابية ودليل الاختيار.

6. المهمة المجاورة: نقل المذيبات في محلول NMP ومحلول القطب الكهربائي

لا يُعد الإلكتروليت السائل الكاشط الوحيد في مصنع الخلايا. ففي المراحل الأولية، يُستخدم مادة N-ميثيل-2-بيروليدون (NMP) كمذيب في عملية طلاء الأقطاب الكهربائية، حيث يعمل على إذابة مادة الربط PVDF في ملاط الكاثود. NMP مادة قاسية، والملاط الذي يحمله لزج وكاشط، وينطبق عليه نفس منطق الاحتواء. غالبًا ما تحدد المصانع قواعد تشغيل المضخات الخاصة بالجانب الكهربائي أيضًا بالنسبة لجانب NMP، لذا يجدر تناول هذا الموضوع هنا:

●       نقل واستعادة مركب NMP. يتم استرداد مادة NMP وإعادة تدويرها بعد أن تقوم أفران الطلاء بتبخيرها، وهو ما يمثل عملية نقل مستمرة لمذيب شديد التآكل. وتُعد المضخات غير المُحكمة الإغلاق والمبطنة بالبوليمر الفلوري مناسبة لهذه المهمة لنفس الأسباب التي تجعلها مناسبة للغسول الكهربائي، وهي الخمول الكيميائي ومسار التدفق المحكم.

●       معالجة ملاط الكاثود. تتميز ملاط الكاثود المكون من PVDF في NMP باللزوجة والكشط والحساسية للقص. وهي تحتاج إلى نقل لطيف، منخفض القص، ومنخفض النبض يحافظ على ريولوجيا الملاط ويتجنب فصل الجسيمات، مع أجزاء مبللة مقاومة للتآكل. هذه فئة مضخات مختلفة عن نقل الإلكتروليت، ويتم تغطية إطار اللزوجة في دليل اختيار مضخات السوائل عالية اللزوجة.

المهم بالنسبة لمشتري المحطة هو أن سائل NMP والكهربوليت يتطلبان استخدام مضخات غير محكمة الإغلاق ومبطنة بالفلوروبوليمر، لذا فإن اعتماد معيار موحد للمضخات في كلا الحالتين يقلل من تعقيد قطع الغيار. يتم تغطية الخط الكامل من القطب الكهربائي إلى الطبقة الصخرية في دليل اختيار المضخات المستخدمة في تصنيع بطاريات الليثيوم.

7. الممارسات التشغيلية: الغرف الجافة، والتطهير، وتكامل الأنظمة

اختيار المضخة المناسبة أمر ضروري ولكنه غير كافٍ. فهناك بعض النقاط المتعلقة بممارسات التشغيل في مجال صيانة المحاليل الكهربائية التي تحدد ما إذا كانت المضخة التي تم اختيار مواصفاتها بشكل صحيح ستؤدي وظيفتها بالفعل:

●       دمج غرفة التجفيف والغاز الخامل. تتم عمليات الخلط والنقل والتعبئة في غرف جافة ذات نقطة ندى منخفضة جدًّا أو تحت غاز خامل. ويجب ألا تصبح المضخة ووصلاتها مدخلاً للرطوبة. ويساعد التصميم الخالي من الأختام في ذلك، لكن يجب أيضًا أن تحافظ الوصلات والحشيات وأي منافذ للأجهزة على الحفاظ على الجفاف.

●       التطهير والتبديل. يتم تنظيف الأنابيب والمضخات بغاز خامل جاف أو مذيب متوافق بين كل دفعة وأخرى. وتسمح الهندسة الداخلية الناعمة ذات الحجم الميت الضئيل بتنظيفها بشكل كامل؛ أما التجاويف الداخلية المعقدة فتحتجز بقايا الإلكتروليت التي قد تتحلل مائيًا وتشكل حمض الهيدروفلوريك لاحقًا.

●       تفاوت التشغيل التجريبي. أثناء عمليات التبديل وتفريغ الخط، قد تعمل المضخة لفترة وجيزة مع كمية قليلة من السائل أو بدونه. وتتحمل محامل كربيد السيليكون التشغيل الجاف لفترات قصيرة بشكل أفضل من محامل الكربون أو المعدن، مما يحمي المضخة خلال هذه المراحل الانتقالية.

●       التأريض والتحكم في الكهرباء الساكنة. تعتبر مذيبات الكربونات قابلة للاشتعال، لذا فإن التحكم في الكهرباء الساكنة وتأريض المضخة والأنابيب بشكل سليم يمثلان جزءًا من عملية التركيب، إلى جانب تصنيف الحماية من الانفجار الخاص بالمحرك.

تقع هذه النقاط على مستوى النظام، وتوضيحها في مرحلة الاختيار يساعد على تجنب النمط الشائع الذي تؤدي فيه المضخة المختارة بشكل صحيح إلى أداء أقل من المطلوب بسبب عدم تحديد متطلبات التكامل المحيطة بها.

8. مصفوفة اختيار المضخات لمعالجة الإلكتروليت

يوجز الجدول أدناه توصياتنا النموذجية فيما يتعلق بمحطات معالجة الإلكتروليت. وتُعد هذه التوصيات نقاط انطلاق؛ حيث يتعين دائمًا التحقق من صحة التركيبة الفعلية للإلكتروليت ومعدل التدفق والهدف المحدد للدقة مقارنةً بالعملية الفعلية:

محطةالسائلالشرط الأساسيالمضخة الموصى بها
نقل كميات كبيرة من مذيب الكربوناتEC/DMC/EMC/DECمنطقة قابلة للاشتعال، محكمة الإغلاقمحرك مغناطيسي AMC-F مبطّن بـ PTFE
نقل الإلكتروليت المختلطLiPF₆ في الكربوناتلا رطوبة، لا تسربمحرك مغناطيسي AMC-F مبطّن بـ PTFE
إعادة تدوير/ترشيح الإلكتروليتمحلول كهربائي مختلطنبض منخفض، مستمرAMC-F أو PWH دوامة معلبة
الاستخلاص المستمر للمذيبات / المركبات العضوية المتطايرةالمذيب المسترجعأقصى درجات الاحتواءPWH/PWD/PWM دوامة معلبة
التعبئة الدقيقة للخلايامحلول كهربائي مختلطالدقة الحجمية في ظل الفراغالتروس المغناطيسية الصغيرة من MDC-M
تحديد جرعات المواد المضافة / الملحمركز مضافاتمقيس، قابل للتكرارالتروس المغناطيسية MDC-M أو MDC-K
مرحلة المذيبات (ما قبل الملح)مذيب كربوناتتحويل بتكلفة أقلMDW 316L فورتكس (محرك Ex)

يستخدم خط الإنتاج الواحد عدة أنواع من هذه المضخات. فالمضخات ذات الدفع المغناطيسي والمبطنة بالبوليمر الفلوري تتولى مهام النقل والتخزين بالجملة، بينما تتولى المضخات ذات المحرك المدمج المهام التي تتطلب احتواءً مستمرًا محكمًا للغاية، أما مضخات التروس المغناطيسية فتتولى مهام القياس والتعبئة. وتشترك جميعها في مسار التدفق المحكم الخالي من الأختام الذي يتطلبه الإلكتروليت.

9. مجموعة مضخات الإلكتروليت من Aulank

لقد قمنا بتوريد مضخات بدون مانعات تسرب إلى شركات إنتاج مواد البطاريات وخطوط تصنيع الخلايا على مدار أكثر من 17 عامًا في كل من الصين وكوريا الجنوبية والهند وأوروبا. وفيما يلي مجموعة المنتجات التي نوصي بها عادةً لمعالجة الإلكتروليت:

●   مضخة AMC-F ذات محرك مغناطيسي ومبطنة بـ PTFE — وحدة نقل الإلكتروليت والكربونات والمذيبات الأساسية، وأجزاء ملامسة للسائل مصنوعة بالكامل من البوليمر الفلوري، ووحدة احتواء محكمة الإغلاق تعمل بالدفع المغناطيسي، وخيارات مانعات تسرب من مادة FFKM للاستخدامات المتعلقة بالكربونات.

●   سلسلة مضخات الدوامة المعلبة PWH/PWD/PWM — نسخة المحرك المُغلق للاسترداد المستمر للمذيبات ولأصعب مهام الاحتواء.

●   مضخة تروس مغناطيسية صغيرة جدًا من طراز MDC-M و مضخة التروس المغناطيسية MDC-K — تعبئة الخلايا بدقة، وجرعات المواد المضافة، والنقل المقيس مع قابلية التكرار الحجمي ومسار تدفق مغلق.

●   مضخة مغناطيسية دوامية من الفولاذ المقاوم للصدأ من MDW — خيار 316L الأقل تكلفة لتخزين المذيبات في طبقات ما قبل الطبقة الملحية مع ضمان التوافق مع الفولاذ المقاوم للصدأ، مع خيارات للمحركات المقاومة للانفجار.

ما يحصل عليه منتجو مواد البطاريات أو الخلايا من شركتنا على وجه التحديد:

●   الأجزاء الملامسة للسائل المصنوعة من البوليمر الفلوري وموانع التسرب المصنوعة من مادة FFKM كمعيار قياسي للاستخدام مع المذيبات الكربونية وإلكتروليت LiPF₆؛، كما هو مذكور في ورقة البيانات.

●   تصميم محكم بدون أختام عبر مجموعات المحركات ذات الدفع المغناطيسي والمحركات المغلقة لضمان عدم تسرب البخار ومنع دخول الرطوبة.

●   خيارات المحركات المقاومة للانفجار متوافقة مع مجموعة غازات مذيب الكربونات وفئة درجة الحرارة للمناطق المصنفة.

●   محامل كربيد السيليكون لضمان الخمول الكيميائي وتحمل التشغيل الجاف أثناء عمليات التبديل والتطهير.

●   مراقبة الجودة الموثقة — شهادة ISO 9001 وشهادة TÜV CE لمضخات الدوامة ذات المحرك المغناطيسي، وسجلات اختبار المعلمات الفردية، وأكثر من 50 براءة اختراع تتعلق بهيكل المحرك المتزامن ذي المغناطيس الدائم ونظام الهيدروليكا الدوامي المحمي.

إذا كنت تبحث عن مضخات لمصنع خلط الإلكتروليت، أو خط تعبئة الخلايا، أو منشأة لتصنيع مواد البطاريات، فأرسل إلينا تركيبة الإلكتروليت، ومعدل التدفق، ومستوى الدقة المطلوب، وتصنيف المنطقة، وسنرسل إليك التكوين الموصى به مع مواصفات المواد وعروض الأسعار في غضون يومي عمل.

احصل على تكوين مخصص لمضخة الإلكتروليت

سواء كنت تقوم بتصنيع معدات تعبئة الخلايا وخلط الإلكتروليتات بصفتك مصنعًا للمعدات الأصلية (OEM)، أو تدير خط إنتاج الخلايا في مصنع ضخم، أو تنتج إلكتروليتات ومذيبات مخصصة للبطاريات، فإن فريقنا الهندسي قادر على توفير المضخة المناسبة التي تعمل بالدفع المغناطيسي بدون سدادات، أو ذات المحرك المغلق، أو ذات التروس المغناطيسية، لتناسب كل محطة معالجة إلكتروليت في عمليتك.

تواصل مع فريقنا: اتصل بـ Aulank | واتساب: +86 13773157367 | البريد الإلكتروني: info@aulankpump.com

تصفح صفحات المنتجات والحلول ذات الصلة:

●   سلسلة المضخات الكيميائية

●   سلسلة مضخات الإزاحة الإيجابية

●   حلول المضخات المقاومة للتآكل

●   حلول المضخات المقاومة للتسرب

FAQ

لماذا يجب أن تكون مضخات الإلكتروليت خالية من الأختام؟

يجب أن تكون مضخات الإلكتروليت خالية من الأختام لأن إلكتروليت بطارية الليثيوم قابل للاشتعال وحساس للغاية للرطوبة. يكون ملح LiPF₂ مستقرًا في بيئة جافة وخاملة حتى حوالي 107 درجة مئوية، ولكن عند ملامسته لأي أثر من الرطوبة، فإنه يتحلل مائيًا إلى فلوريد الليثيوم وخماسي فلوريد الفوسفور، ويتفاعل PF₂ مع الماء لتكوين حمض الهيدروفلوريك — وهو مادة سامة وتؤدي إلى تلف كل من المعدات والخلية. ويشكل الختم الميكانيكي مسار تسرب في اتجاهين: حيث يتسرب بخار المذيب القابل للاشتعال إلى الخارج بينما تتسرب الرطوبة الجوية إلى الداخل، خاصة مع تآكل الختم. تزيل المضخات ذات المحرك المغناطيسي بدون مانع تسرب والمحرك المغلق المانع التسرب الديناميكي بالكامل، مما يوفر مسار تدفق محكم بدون تسرب بخار أو دخول رطوبة. بالنسبة للإلكتروليت، يعد هذا متطلبًا أساسيًا، وليس ترقية.

ما هي المواد الملامسة للسائل التي تتوافق مع إلكتروليت بطاريات الليثيوم؟

تتطلب محاليل الليثيوم والكربونات استخدام أجزاء ملامسة للسائل مصنوعة من البوليمرات الفلورية — مثل بطانة PFA أو ETFE — بدلاً من الفولاذ المقاوم للصدأ أو المعادن الأخرى. تلوث الأسطح المعدنية السائل المستخدم في البطاريات بأيونات معدنية وتتآكل تحت تأثير أي حمض فلوري (HF) يتشكل. يجب أن تكون الأختام الثابتة والحلقات الدائرية من مادة FFKM (البوليمر الفلوري)، ويجب أن تكون المحامل من كربيد السيليكون لضمان الخمول الكيميائي وتحمل التشغيل الجاف، ويجب أن يكون غلاف الاحتواء مبطّنًا بالفلوروبوليمر أو السيراميك. تم تصميم مضخة الدفع المغناطيسي AMC-F المبطنة بـ PTFE من Aulank حول أجزاء مبللة بالكامل من البوليمر الفلوري وهي التكوين القياسي لنقل الإلكتروليت ومذيبات الكربونات.

لماذا يفشل مادة FKM (فيتون) عند استخدامها مع مذيبات الكربونات؟

يفشل مادة FKM القياسية (فيتون) عند استخدامها مع مذيبات الكربونات لأن هذه المذيبات — كربونات الإيثيلين، وكربونات ثنائي الميثيل، وكربونات الإيثيل والميثيل — تؤدي إلى انتفاخ مطاط FKM بمرور الوقت حتى تفقد الحلقة الدائرية قدرتها على الإحكام. ويمكن أن تفشل المضخة، التي تكون صالحة من الناحية الأخرى، وغير مزودة بمانع تسرب ومبطنة بالبوليمر الفلوري، في الخدمة إذا كانت حلقات O-ring الخاصة بها من مادة FKM القياسية. المواصفات الصحيحة هي FFKM (المرن البيرفلورو)، الذي يقاوم التورم الناتج عن المذيبات الكربونية. نظرًا لأن هذا التفصيل من السهل إغفاله، فإنه من الأفضل التأكد من مادة الختم في ورقة بيانات المضخة بدلاً من الافتراض، لأن النتيجة هي تورم الختم وتسرب سائل قابل للاشتعال وحساس للرطوبة.

ما هي المضخة المستخدمة في تعبئة خلايا الإلكتروليت بدقة؟

يتم ملء خلايا الإلكتروليت بدقة باستخدام مضخات تروس مغناطيسية ذات إزاحة موجبة، لأن عملية الملء تتطلب حجمًا ثابتًا لكل جرعة بغض النظر عن الضغط المضاد، بدلاً من الناتج المتغير الذي توفره المضخة الطردية المركزية. تتلقى كل خلية جرعة دقيقة من الإلكتروليت، وعادةً ما يتم حقنها تحت فراغ بحيث يبلل السائل كومة الأقطاب الكهربائية والفاصل بالكامل دون احتباس الغاز. يؤدي النقص في التعبئة إلى تقليل عمر الدورة، بينما يؤدي الإفراط في التعبئة إلى إهدار الإلكتروليت المكلف ويشكل خطر التسرب، لذا فإن التفاوتات المسموح بها ضيقة — جرعات أقل من الملليلتر في حدود ±1٪ تقريبًا أو أفضل. توفر مضخات التروس ذات الدفع المغناطيسي هذا الناتج القابل للتكرار ذي الحجم الصغير مع مسار تدفق مغلق وبدون تسرب للكهرباء. تتولى مضخة التروس المغناطيسية الصغيرة MDC-M من Aulank عمليات التعبئة والجرعات ذات الحجم الصغير، بينما تتولى مضخة MDC-K عمليات النقل المقننة ذات التدفق الأعلى.

المحتويات