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新突破!关乎锂电性能、成本与安全的解决方案来了

2025/7/14 14:25:07 标签:中国传动网

 锂电池产业的竞争同样激烈,例如价格战频发,以及2024年已有200余家中小厂商因亏损退出市场。

  这一背景下,锂电池产业一场关乎性能、成本与安全的精度之战悄然上演。

  精度的毫厘 成本的千里

  一般而言,在动力电池成本构成中,正极材料占比高达40%。其中,NMP作为正极材料制造的关键溶剂,其回收效率是控制成本的“命门”:NMP回收效率直接影响电池成本(占正极成本15%+),NMP回收效率每提升1%,可撬动正极材料综合成本下降0.5%-0.7%。

  此外,电解液的纯净度直接影响电池安全性能。电解液配比的毫厘之差,轻则引发电池循环寿命急剧缩短、内阻攀升;重则触发析锂枝晶刺穿隔膜,出现热失控事故。

  现实的情况是,当前的锂电池制造市场的NMP回收塔内,溶剂蒸汽弥漫、介质粘附严重、温度剧烈波动,传统物位计误报率高;电解液配制罐中,强腐蚀性化学物质、多种溶剂混合导致的液位分层现象,要求测量仪表具备毫米级精度与超强抗腐蚀能力,否则配比失误安全风险骤增。

  突破这些测量瓶颈,实现高精度、高可靠、强抗扰的物位感知,成为撬动锂电材料降本增效与安全保障的隐形关键杠杆。谁掌握了这把测量之“尺”,谁就占据了锂电池制造工艺优化的制高点。

  威卡80GHz雷达物位计破局

  当传统测量手段在复杂的锂电材料工艺场景中捉襟见肘时,基于调频连续波(FMCW)技术的威卡80GHz雷达物位计,以其独特的物理特性与技术优势,成为破局的关键。

  针对NMP回收塔内溶剂蒸汽弥漫、介质粘附严重,威卡80GHz雷达物位计如同毫米波利刃,穿透迷雾:80GHz高频带来的窄波束角(可低至3°),能够轻松穿透塔内弥漫的蒸汽与粉尘干扰,有效规避内部支架、搅拌桨等结构产生的虚假回波,直达真实液面,并且测量精度达到±2mm。

  相比之下,传统低频雷达或超声波技术的宽波束角,极易被复杂环境干扰,导致测量失准。

  针对NMP回收塔内温度剧烈波动,威卡80GHz雷达物位计能实时追踪NMP液面因沸腾或搅拌产生的液面变化,有效避免粘附介质造成的“假满罐”误判,为回收过程的精准控制提供可靠依据。

  针对电解液配制中严苛的卤化物腐蚀环境,威卡80GHz雷达物位计以无畏级材质的全密封天线应对电解液卤化物腐蚀,为精密测量核心构筑起坚固屏障,确保在强腐蚀介质中长期稳定服役。

  与此同时,威卡80GHz雷达物位计能够清晰区分EC/DMC分层界面,配比一致性也大幅提升至99.5%,从源头保障电池性能与安全。

  赋能生产效率飞跃

  某全球TOP 10电池巨头,其庞大的年产10GWh正极材料车间,长期被NMP回收效率瓶颈所困扰。

  除了高位徘徊的回收损失带来沉重的成本压力之外,传统物位仪表频繁误报引发的非计划停机,更让该电池厂生产效率雪上加霜。

  随后,该电池厂在关键的精馏塔、冷凝罐、回收罐部署多台威卡80GHz FMCW雷达物位计。应用威卡80GHz雷达物位计后,该电池厂实现年节约成本超1500万元,成本压力显著缓解,且再无非计划停机的情况发生。

  该电池厂工艺负责人如此评价:“威卡的这把‘尺子’精准可靠,解决了长期困扰我们的测量难题,是工艺持续优化的幕后功臣。”

  不止于尺

  威卡编织锂电制造的“全链路感知”网络

  物位精准测量固然关键,但单一节点的成功仅是起点。现代锂电制造是一个高度协同的精密系统。

  “物位测量需与温度、压力、流量数据深度联动,才能真正实现制造过程闭环控制与优化。” 威卡相关负责人表示,“我们还具备提供贯穿全工艺链解决方案的能力。”

  据了解,基于在精密测量领域的深厚积淀,威卡已构建覆盖锂电核心工艺环节的全链路感知网络:

  浆料搅拌:耐高温、防浆料渗透的压力传感器,实时监控搅拌状态与罐内压力;

  极片涂布:±0.3℃精度的红外测温仪,严控烘箱温度均匀性,保障涂布质量;

  电解液注液:卫生型液位开关,确保注液精度并严防污染;

  化成分容:多通道高速数据采集模块,无缝兼容BMS协议,精准捕捉电池“诞生”数据……

  此外,面向固态电池、钠离子电池等下一代技术,新的测量挑战已然浮现:固态电解质固液界面的无损精准监测、钠电池材料因密度波动带来的计量难题...

  应对未来,威卡正持续深耕核心技术:在毫米波雷达、TDR、超声波、高精度传感器及新材料应用等领域不断突破,夯实技术底座。同时,构建基于云的设备健康管理(PHM)与强大数据分析平台,将海量现场数据转化为可驱动工艺持续优化的信息。

  结语

  从威卡的解决方案可见,精密测量这把锂电制造背后的“隐形标尺”,已从单点突破走向系统赋能。

  从材料制备的源头到电池成型的终点,从毫厘之间的工艺控制到覆盖全价值链的数据洞察闭环,威卡正将IIoT基因注入锂电制造每一个关乎性能、安全与成本的精度敏感环节。

  当产业奔赴极限制造的星辰大海,威卡的不断进化的“隐形标尺”技术,已成为驱动锂电产业前进不可或缺的底层力量,守护锂电生产的连续性和安全性。


供稿:OFweek锂电网

本文链接:http://www.cmcia.cn/content.aspx?url=rew&id=6853

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