Speciální plynová skříň pro materiál anody z křemíku

Ve světle rychlého rozvoje sektoru nových zdrojů energie se inovace v oblasti technologie lithiových baterií staly hlavním bodem zájmu průmyslu. Materiály anod z křemíku, které jsou ceněny za jejich vysokou teoretickou měrnou kapacitu, jsou považovány za klíčové pro zvýšení energetické hustoty lithiových baterií a mají podpořit nový pokrok v technologii baterií.

Výrobní proces materiálů anod z křemíku je však velmi složitý a kladie přísné požadavky na dodávku a řízení speciálních plynů. V tomto systému speciální plynová skříň – jako klíčové zařízení systému speciálních plynů – přímo ovlivňuje bezpečnost a stabilitu výroby prostřednictvím svých výkonových parametrů.

Jako lídr v oboru specializovaného řízení plynů využívá Wofly Technology letité technické know-how a inovace k vývoji vysokovýkonných skříní pro speciální plyny, které jsou přizpůsobené výrobě materiálů pro křemíkové anody. Tyto skříně nejen zajišťují bezpečnost výroby, ale také umožňují průmyslu zvyšovat efektivitu výroby a kvalitu produktů.

Výzvy spojené se speciálními plyny při výrobě materiálů pro křemíkové anody

Silan (SiH₄) hraje nepostradatelnou roli při výrobě materiálů pro křemíkové anody. Prostřednictvím chemické depozice z plynné fáze (CVD) vytváří na povrchu křemíkových částic vodivou uhlíkovou vrstvu, která výrazně zlepšuje životnost baterií. Silan je však vysoce reaktivní a samozápalmý plyn, který se ve vzduchu snadno vznítí nebo dokonce vybuchne. Jeho doprava a řízení se tak staly hlavními technickými záležitostmi při masové výrobě materiálů pro křemíkové anody.

Jak zajistit efektivní využití tohoto speciálního plynu a zároveň eliminovat bezpečnostní rizika, jako jsou úniky, hoření a výbuchy, se stalo kritickou výzvou, před níž stojí průmysl.

Část 1: Konečné těsnění, odstranění rizik úniku

Speciální plynové skříně společnosti Wofly Technology používají pro připojení technologii kovového těsnění VCR. Tato metoda využívá kovové těsnění k dosažení utěsnění s mírou úniku až 10⁻¹⁰ Pa·m³/s, čímž téměř úplně eliminuje možnost úniku plynu. Co se týče výběru materiálu, upřednostňují se těsnění z niklové slitiny. Ve srovnání s běžnými závitovými spoji tato technologie výrazně snižuje riziko mikroúniků a poskytuje první linii ochrany při dopravě vysoce rizikových plynů, jako je silan.

Část 2: Vícevrstvá ochrana, budování pevnosti bezpečnosti

Systém dodávky plynu pracuje pod přetlakem. Při detekci úniku plynu systém okamžitě zahájí postup odstavení, který rychle zředí uniklý plyn a zabrání jeho dosažení výbušných koncentrací. Současně specializovaná skříň na plyny integruje více senzorů, včetně infračervených sond, teplotních čidel a tlakových monitorů, což umožňuje komplexní sledování stavu plynu v reálném čase. Tato data jsou zpracovávána prostřednictvím plně automatizovaného monitorovacího systému, který umožňuje nejen dálkové ovládání, ale také rychlé upozornění při výskytu poruch, čímž poskytuje operátorům kritický čas na reakci. Dále dvojitý redundantní design v klíčových uzlech zajišťuje, že i při výpadku jednoho prvku nedojde ke kompromitaci celkové bezpečnosti dodávky plynu a zaručuje tak nepřetržitý a stabilní průběh výrobních procesů.

Část.3 Precizní řemeslná výroba zajišťuje kvalitu plynu

Pokud jde o výrobní procesy, Wofly Technology používá při zpracování potrubí technologii studeného řezání, čímž eliminuje kontaminaci plynů kovovými částicemi vznikajícími při tepelném řezání. Současně jsou pro svařování potrubí využívány plně automatické svařovací stroje, přičemž přísná kontrola kvality zajišťuje, že každý svár splňuje nulovou toleranci chyb. Tím se dále snižuje riziko úniku plynu a zajišťuje se čistota a kvalita speciálních plynů během celého procesu dopravy.

Bezpečnost výroby

Úprava výfukových plynů: Plnění environmentálních povinností

Pokud není koncový plyn obsahující silan správně zpracován a je přímo vypouštěn, vytváří křemičitý prach a nezreagované hořlavé plyny, což představuje vážná rizika pro životní prostředí i bezpečnost.

Společnost Wofly Technology přikládá velký význam procesu úpravy odpadních plynů a vyvinula pro něj komplexní řešení. U hořlavých plynů, jako je vodík, se používá ředění a odvádění za účelem snížení jejich koncentrace pod dolní mez výbušnosti, čímž se zajišťují bezpečné a předpisy vyhovující emise. Naše investice a inovace v oblasti úpravy odpadních plynů nejen demonstrují neochvějné oddanosti společnosti bezpečné výrobě, ale také odrážejí její silný smysl pro environmentální odpovědnost.

Úprava výfukových plynů

Bolestivé body průmyslu a reakční strategie společnosti Wofly Technology

Navzdory postupnému zralosti technologie anodových materiálů na bázi křemíku přetrvávají dvě hlavní výzvy ve velkosériové výrobě: Za prvé, stále vysoké náklady na plyny, přičemž speciální plyny jako siilan tvoří 15 % až 20 % celkových nákladů na materiál. Optimalizace procesů za účelem snížení spotřeby plynů se tak stala naléhavou prioritou. Za druhé, bezpečnostní rizika při škálování výroby. S rozšiřováním výroby roste kritický význam přesného nastavení toku plynů, průměrů potrubí a tlaků. Nadměrně vysoké rychlosti toku mohou snadno vyvolat riziko hoření nebo výbuchu.

Aktivně řešíme výzvy

Na jedné straně provádíme podrobný výzkum výrobních procesů za účelem vývoje integrovaných řešení „plyn-zázemí“. Optimalizací dodávky a řídicích strategií speciálních plynových skříní efektivně snižujeme spotřebu plynů, přičemž usilujeme o snížení nákladů na plyny o 18 %. Na druhé straně využíváme rozsáhlých inženýrských zkušeností a specializovaného technického týmu k poskytování zákazníkům přizpůsobených řešení pro velkovýrobu. Na základě různých rozsahů výroby a požadavků procesů přesně navrhujeme průměry potrubí, tlaky a průtoky plynů, abychom zajistili bezpečnou a stabilní dodávku plynů i při hromadné výrobě.