Специальный газовый шкаф для материала анода на основе кремния

На фоне быстрого развития сектора новых источников энергии инновации в технологии литиевых батарей становятся центральным направлением отрасли. Материалы анодов на основе кремния, обладающие высокой теоретической удельной ёмкостью, считаются ключевыми для повышения плотности энергии литиевых батарей и способны обеспечить новый прорыв в технологиях аккумуляторов.

Однако производственный процесс кремниевых анодных материалов отличается высокой сложностью и предъявляет строгие требования к подаче и контролю специальных газов. В этой системе шкаф для специальных газов — как основное оборудование системы подачи специальных газов — напрямую влияет на безопасность и стабильность производства своим функционированием.

Будучи лидером в отрасли специализированной газовой автоматики, компания Wofly Technology использует многолетний технический опыт и инновации для разработки высокопроизводительных специализированных газовых шкафов, предназначенных для производства анодных материалов на основе кремния. Эти шкафы не только обеспечивают безопасность производства, но и позволяют отрасли повышать эффективность производства и качество продукции.

Проблемы использования специальных газов при производстве анодных материалов на основе кремния

Силан (SiH₄) играет незаменимую роль в производстве анодных материалов на основе кремния. С помощью химического осаждения из паровой фазы (CVD) он формирует проводящий углеродный слой на поверхности кремниевых частиц, значительно увеличивая срок службы батарей. Однако силан является высокореакционным и самовоспламеняющимся газом, который легко воспламеняется или даже взрывается на воздухе. Его транспортировка и контроль становятся основными техническими узкими местами при массовом производстве анодных материалов на основе кремния.

Обеспечение эффективного использования этого специального газа при одновременном устранении таких рисков безопасности, как утечки, возгорание и взрывы, стало ключевой задачей, стоящей перед отраслью.

Часть 1. Максимальная герметизация, устранение рисков утечек

Специальные газовые шкафы компании Wofly Technology используют технологию металлического уплотнения VCR для соединений. Данный метод применяет металлические прокладки для обеспечения герметичности с показателем утечки до 10⁻¹⁰ Па·м³/с, что практически исключает возможность утечки газа. При выборе материалов приоритет отдается прокладкам из никелевого сплава. По сравнению с традиционными резьбовыми соединениями это значительно снижает риски микротечей, обеспечивая первый уровень защиты при транспортировке высокорисковых газов, таких как силан.

Часть 2. Многоуровневая защита, создание крепости безопасности

Система подачи газа работает под избыточным давлением. При обнаружении утечки газа система немедленно запускает процедуру вытеснения, чтобы быстро разбавить утечку газа и предотвратить достижение им взрывоопасных концентраций. Одновременно шкаф для специальных газов интегрирует несколько датчиков, включая инфракрасные зонды, датчики температуры и мониторы давления, что позволяет осуществлять всесторонний контроль состояния газа в режиме реального времени. Эти данные обрабатываются с помощью полностью автоматизированной системы мониторинга, обеспечивающей не только удалённое управление, но и оперативное оповещение при возникновении аномалий, предоставляя операторам критически важное время для реагирования. Кроме того, конструкция с дублированием линий в ключевых узлах гарантирует, что даже при отказе одного элемента общая безопасность подачи газа не будет нарушена, обеспечивая непрерывность и стабильность производственных процессов.

Часть 3. Точное мастерство обеспечивает качество газа

В отношении производственных процессов Wofly Technology использует технологию холодной резки для обработки трубопроводов, что исключает загрязнение газов металлическими частицами, образующимися при термической резке. Одновременно для сварки трубопроводов применяются полностью автоматизированные сварочные аппараты, а строгий контроль качества обеспечивает соответствие каждого сварного шва стандарту нулевых дефектов. Это дополнительно снижает риск утечки газа и гарантирует чистоту и качество специальных газов на протяжении всего процесса транспортировки.

Производственная безопасность

Очистка отработанных газов: выполнение экологических обязательств

Если хвостовые газы силана сбрасываются без надлежащей обработки, это приведёт к образованию пыли диоксида кремния и непрореагировавших горючих газов, что создаёт серьёзную угрозу для окружающей среды и безопасности.

Компания Wofly Technology придает большое значение процессу очистки отработанных газов и разработала комплексное решение для этого. Для горючих газов, таких как водород, применяется метод разбавления при выбросе, чтобы снизить их концентрацию ниже нижнего предела взрываемости, обеспечивая безопасные и соответствующие нормативным требованиям выбросы. Инвестиции и инновации компании в области очистки отработанных газов демонстрируют неуклонную привержденность Wofly Technology безопасному производству, а также её сильное чувство экологической ответственности.

Обработка выхлопных газов

Проблемы отрасли и стратегия реагирования компании Wofly Technology

Несмотря на постепенное совершенствование технологии анодных материалов на основе кремния, в массовом производстве сохраняются две основные проблемы: во-первых, постоянно высокая стоимость газов, при этом специализированные газы, такие как силан, составляют от 15% до 20% общих материальных затрат. Оптимизация процессов с целью снижения расхода газа стала неотложной задачей. Во-вторых, вопросы безопасности при масштабировании. По мере расширения производства становится всё более важным точное согласование скоростей потока газа, диаметров труб и давлений. Чрезмерно высокие скорости потока могут легко вызвать риск возгорания или взрыва.

Активно решая возникающие проблемы

С одной стороны, мы проводим углубленные исследования производственных процессов для разработки комплексных решений «газ-оборудование». Оптимизируя стратегии подачи и контроля газа для специализированных газовых шкафов, мы эффективно снижаем потребление газа, добиваясь сокращения затрат на газ на 18%. С другой стороны, используя многолетний инженерный опыт и специализированную техническую команду, мы предоставляем клиентам индивидуальные решения для крупномасштабного производства. Исходя из различных масштабов производства и технологических требований, мы точно рассчитываем диаметры трубопроводов, давление и расход газа, обеспечивая безопасную и стабильную подачу газа даже при массовом производстве.