Szafka gazowa dla materiału anodowego z krzemu

Na tle szybkiego rozwoju sektora nowych źródeł energii innowacje w technologii baterii litowych stają się głównym punktem uwagi branży. Materiały anodowe z krzemu, cenione za ich wysoką pojemność teoretyczną, są uważane za kluczowe dla zwiększenia gęstości energii baterii litowych i mają zapewnić nowy skok w przód w technologii baterii.

Jednak proces produkcji materiałów anodowych z krzemu jest bardzo złożony i stawia surowe wymagania pod względem dostarczania i kontroli gazów specjalnych. W tym systemie szafka gazowa specjalnego—jako kluczowe urządzenie systemu gazów specjalnych—wpływa bezpośrednio na bezpieczeństwo i stabilność produkcji poprzez swoje parametry.

Jako lider w branży specjalistycznej kontroli gazów, Wofly Technology wykorzystuje wieloletnie doświadczenie techniczne i innowacje do opracowywania wysokowydajnych szafek na gazy specjalistyczne dostosowanych do produkcji materiałów anodowych krzemowych. Szafki te nie tylko zapewniają bezpieczeństwo produkcji, ale również pozwalają branży na poprawę efektywności produkcyjnej i jakości produktów.

Wyzwania związane z gazami specjalnymi w produkcji materiałów anodowych krzemowych

Gaz silanu (SiH₄) odgrywa niezastąpioną rolę w produkcji materiałów anodowych krzemowych. Poprzez osadzanie parą chemiczną (CVD) tworzy przewodzącą warstwę węglową na powierzchni cząstek krzemu, znacząco poprawiając cykl życia baterii. Jednakże silan jest wysoce reaktywny i samozapalny, łatwo ulega spalaniu lub nawet wybuchowi w powietrzu. Jego transport i kontrola stały się głównymi problemami technicznymi w masowej produkcji materiałów anodowych krzemowych.

Jak zapewnić efektywne wykorzystanie tego gazu specjalnego, eliminując jednocześnie zagrożenia bezpieczeństwa, takie jak wycieki, zapłon czy wybuchy, stało się kluczowym wyzwaniem stojącym przed branżą.

Część 1: Ostateczne uszczelnienie, eliminacja ryzyka wycieków

Szafy do gazów specjalnych firmy Wofly Technology wykorzystują technologię metalowego uszczelnienia VCR w połączeniach. Metoda ta stosuje metalowe uszczelki, osiągając stopień szczelności na poziomie nawet 10⁻¹⁰ Pa·m³/s, co praktycznie wyklucza możliwość wycieku gazu. Pod względem doboru materiałów, preferowane są uszczelki ze stopu niklu. W porównaniu z tradycyjnymi połączeniami gwintowanymi znacznie zmniejsza to ryzyko mikrowycieków, stanowiąc pierwszą linię ochrony podczas transportu wysokotonowych gazów, takich jak silan.

Część 2: Wielowarstwowa ochrona, budowanie twierdzy bezpieczeństwa

System dostarczania gazu działa pod nadciśnieniem. W przypadku wykrycia wycieku gazu system natychmiast uruchamia procedurę wypierania, aby szybko rozcieńczyć wyciekający gaz i zapobiec osiągnięciu stężenia wybuchowego. Jednocześnie szafa na gazy specjalne integruje wiele czujników, w tym sondy podczerwieni, czujniki temperatury oraz monitory ciśnienia, umożliwiając kompleksowe monitorowanie warunków gazowych w czasie rzeczywistym. Dane te są przetwarzane przez całkowicie zautomatyzowany system monitorowania, umożliwiający nie tylko zdalne sterowanie, ale także błyskawiczne ostrzeżenia w przypadku wystąpienia anomalii, dając operatorom krytyczny czas reakcji. Dodatkowo, projekt z podwójnymi liniami rezerwowymi w kluczowych punktach zapewnia, że nawet pojedyncze awarie nie wpłyną na bezpieczeństwo ogólnego dostarczania gazu, gwarantując ciągłość i stabilność procesów produkcyjnych.

Część 3 Precyzyjne wykonanie zapewnia jakość gazu

W zakresie procesów produkcyjnych Wofly Technology wykorzystuje technologię cięcia na zimno do obróbki rurociągów, eliminując zanieczyszczenie gazów cząstkami metalu powstającymi podczas cięcia termicznego. Jednocześnie do spawania rurociągów stosowane są w pełni zautomatyzowane maszyny spawalnicze, a rygorystyczna kontrola jakości zapewnia, że każdy spaw spełnia standardy zerowych wad. To dodatkowo zmniejsza ryzyko wycieku gazu, chroniąc czystość i jakość gazów specjalnych w całym procesie transportowym.

Bezpieczeństwo produkcji

Oczyszczanie spalin: Spełnianie zobowiązań środowiskowych

Jeśli gazowy odpad silanu zostanie bezpośrednio usunięty bez odpowiedniego oczyszczenia, będzie generował pył krzemionkowy oraz nieprzereagowane gazy palne, stwarzając poważne zagrożenia dla środowiska i bezpieczeństwa.

Wofly Technology przywiązuje dużą wagę do procesu oczyszczania gazów odpadowych i opracowała kompleksowe rozwiązanie w tym zakresie. W przypadku gazów palnych, takich jak wodór, stosuje się rozcieńczanie i odprowadzanie, aby obniżyć ich stężenie poniżej dolnej granicy wybuchowości, zapewniając bezpieczne i zgodne z przepisami emisje. Inwestycje i innowacje firmy w zakresie oczyszczania gazów odpadowych nie tylko świadczą o niezłomnym zaangażowaniu przedsiębiorstwa w bezpieczną produkcję, ale także o silnym poczuciu odpowiedzialności środowiskowej.

Oczyszczanie gazów wydechowych

Problemy branżowe i strategia reakcji Wofly Technology

Mimo stopniowego dojrzewania technologii materiałów anodowych krzemowych, w produkcji masowej nadal istnieją dwa główne wyzwania: Po pierwsze, nadal wysokie koszty gazów, przy czym gazy specjalne takie jak siłan stanowią 15%-20% całkowitych kosztów materiałowych. Optymalizacja procesów w celu zmniejszenia zużycia gazów stała się pilną koniecznością. Po drugie, zagadnienia bezpieczeństwa na dużą skalę. W miarę rozszerzania produkcji coraz ważniejsze staje się dokładne dopasowanie szybkości przepływu gazów, średnic rur i ciśnień. Zbyt wysokie szybkości przepływu mogą łatwo spowodować ryzyko zapłonu lub wybuchu.

Aktywne podejmowanie działań w celu rozwiązania wyzwań

Z jednej strony prowadzimy dogłębne badania procesów produkcyjnych, aby opracować zintegrowane rozwiązania typu „gaz–urządzenie”. Optymalizując strategie dostarczania i kontroli gazu dla szaf specjalistycznych, skutecznie zmniejszamy zużycie gazu, dążąc do obniżenia kosztów gazu o 18%. Z drugiej strony, wykorzystując bogate doświadczenie inżynierskie oraz wyspecjalizowany zespół techniczny, oferujemy klientom spersonalizowane rozwiązania na dużą skalę. W oparciu o różne skale produkcji i wymagania procesowe, precyzyjnie projektujemy średnice rur, ciśnienia oraz przepływy gazów, zapewniając bezpieczne i stabilne dostawy gazu nawet podczas masowej produkcji.