Tủ khí đặc biệt cho vật liệu anode silicon

Giữa sự phát triển nhanh chóng của ngành năng lượng mới, các đổi mới trong công nghệ pin lithium đã trở thành tâm điểm của ngành công nghiệp. Vật liệu anode silicon, nhờ dung lượng riêng lý thuyết cao, được xem là chìa khóa để nâng cao mật độ năng lượng của pin lithium và đang sẵn sàng thúc đẩy một bước tiến mới trong công nghệ pin.

Tuy nhiên, quy trình sản xuất vật liệu anode silicon rất phức tạp, đòi hỏi yêu cầu khắt khe về việc cung cấp và kiểm soát các loại khí đặc biệt. Trong hệ thống này, tủ khí đặc biệt—là thiết bị cốt lõi của hệ thống khí đặc biệt—ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn và ổn định sản xuất thông qua hiệu suất của nó.

Là một nhà lãnh đạo trong ngành công nghiệp điều khiển khí chuyên dụng, Wofly Technology tận dụng nhiều năm kinh nghiệm kỹ thuật và đổi mới để phát triển các tủ khí chuyên dụng hiệu suất cao, được thiết kế riêng cho sản xuất vật liệu anode silicon. Những tủ khí này không chỉ đảm bảo an toàn trong sản xuất mà còn giúp ngành công nghiệp nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm.

Các thách thức về khí chuyên dụng trong sản xuất vật liệu anode silicon

Khí silane (SiH₄) đóng vai trò không thể thiếu trong quá trình sản xuất vật liệu anode silicon. Thông qua phương pháp lắng đọng hơi hóa học (CVD), nó tạo thành một lớp carbon dẫn điện trên bề mặt các hạt silicon, từ đó cải thiện đáng kể tuổi thọ chu kỳ của pin. Tuy nhiên, khí silane rất phản ứng mạnh và tự bốc cháy, dễ dàng bắt lửa hoặc thậm chí gây nổ khi tiếp xúc với không khí. Việc vận chuyển và kiểm soát khí silane đã trở thành một trong những điểm nghẽn kỹ thuật chính trong sản xuất hàng loạt vật liệu anode silicon.

Làm thế nào để đảm bảo sử dụng hiệu quả loại khí đặc biệt này đồng thời loại bỏ các mối nguy hiểm về an toàn như rò rỉ, cháy và nổ đã trở thành thách thức quan trọng mà ngành công nghiệp đang phải đối mặt.

Phần 1: Niêm phong tối ưu, loại bỏ rủi ro rò rỉ

Các tủ khí đặc biệt của Wofly Technology sử dụng công nghệ niêm phong kim loại VCR cho các kết nối. Phương pháp này sử dụng đệm kín bằng kim loại để đạt được độ kín với tỷ lệ rò rỉ thấp tới mức 10⁻¹⁰ Pa·m³/s, gần như loại bỏ hoàn toàn khả năng rò rỉ khí. Trong việc lựa chọn vật liệu, ưu tiên sử dụng các đệm kín hợp kim nền niken. So với các kết nối ren thông thường, giải pháp này giảm đáng kể nguy cơ rò rỉ vi mô, tạo nên hàng rào phòng thủ đầu tiên trong vận chuyển các loại khí nguy hiểm cao như silane.

Phần 2: Bảo vệ đa lớp, xây dựng pháo đài an toàn

Hệ thống cấp khí hoạt động dưới áp suất dương. Khi phát hiện rò rỉ khí, hệ thống ngay lập tức khởi động quy trình thay thế để pha loãng nhanh chóng lượng khí bị rò rỉ, ngăn ngừa việc đạt đến nồng độ gây nổ. Đồng thời, tủ khí đặc biệt được tích hợp nhiều cảm biến bao gồm đầu dò hồng ngoại, cảm biến nhiệt độ và thiết bị giám sát áp suất nhằm thực hiện giám sát toàn diện và theo thời gian thực các điều kiện khí. Dữ liệu này được xử lý thông qua hệ thống giám sát hoàn toàn tự động, cho phép không chỉ điều khiển từ xa mà còn gửi cảnh báo kịp thời khi có sự cố, mang lại thời gian phản ứng quan trọng cho người vận hành. Hơn nữa, thiết kế dự phòng hai đường tại các điểm nối chính đảm bảo rằng ngay cả khi xảy ra lỗi tại một điểm đơn lẻ cũng sẽ không làm ảnh hưởng đến an toàn chung của quá trình cấp khí, đảm bảo các quy trình sản xuất liên tục và ổn định.

Phần.3 Chế tác chính xác đảm bảo chất lượng khí

Về quy trình sản xuất, Wofly Technology sử dụng công nghệ cắt lạnh để xử lý đường ống, loại bỏ nguy cơ nhiễm bẩn khí do các hạt kim loại sinh ra trong quá trình cắt nhiệt. Đồng thời, các máy hàn tự động hoàn toàn được sử dụng để hàn đường ống, với kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt nhằm đảm bảo mọi mối hàn đạt tiêu chuẩn không khuyết tật. Điều này làm giảm thêm nguy cơ rò rỉ khí, bảo vệ độ tinh khiết và chất lượng của các loại khí đặc biệt trong suốt quá trình vận chuyển.

An toàn sản xuất

Xử lý khí thải: Thực hiện trách nhiệm môi trường

Nếu khí thải silane được xả trực tiếp mà không được xử lý đúng cách, sẽ tạo ra bụi silica và các khí dễ cháy chưa phản ứng, gây ra mối đe dọa nghiêm trọng đối với môi trường và an toàn.

Wofly Technology đặt trọng tâm cao vào quy trình xử lý khí thải và đã phát triển một giải pháp toàn diện cho vấn đề này. Đối với các khí dễ cháy như hydro, phương pháp xả loãng được áp dụng để giảm nồng độ xuống dưới giới hạn nổ thấp nhất, đảm bảo phát thải an toàn và tuân thủ quy định. Việc đầu tư và đổi mới của chúng tôi trong xử lý khí thải không chỉ thể hiện cam kết vững chắc của công ty đối với sản xuất an toàn mà còn phản ánh trách nhiệm mạnh mẽ với môi trường.

Xử lý khí thải

Các điểm yếu trong ngành và chiến lược ứng phó của Wofly Technology

Mặc dù công nghệ vật liệu anode silicon đang dần trưởng thành, hai thách thức lớn vẫn tồn tại trong sản xuất hàng loạt: Thứ nhất, chi phí khí gas vẫn ở mức cao, với các loại khí đặc biệt như silane chiếm từ 15%–20% tổng chi phí vật liệu. Việc tối ưu hóa quy trình để giảm tiêu thụ khí gas đã trở thành ưu tiên cấp bách. Thứ hai, lo ngại về an toàn khi sản xuất ở quy mô lớn. Khi mở rộng sản xuất, việc điều chỉnh chính xác tốc độ dòng khí, đường kính ống và áp suất ngày càng trở nên quan trọng. Tốc độ dòng khí quá cao có thể dễ dàng gây ra nguy cơ cháy hoặc nổ.

Chủ động giải quyết các thách thức

Một mặt, chúng tôi thực hiện nghiên cứu chuyên sâu về các quy trình sản xuất để phát triển các giải pháp tích hợp "khí-thiết bị". Bằng cách tối ưu hóa chiến lược cung cấp và điều khiển khí cho các tủ khí đặc biệt, chúng tôi giảm hiệu quả lượng tiêu thụ khí, hướng tới mục tiêu giảm 18% chi phí khí. Mặt khác, tận dụng kinh nghiệm kỹ thuật phong phú và đội ngũ kỹ thuật chuyên môn cao, chúng tôi cung cấp cho khách hàng các giải pháp sản xuất quy mô lớn được tùy chỉnh. Căn cứ vào quy mô sản xuất và yêu cầu quy trình khác nhau, chúng tôi thiết kế chính xác đường kính ống, áp suất và lưu lượng khí để đảm bảo việc cung cấp khí an toàn và ổn định ngay cả trong sản xuất số lượng lớn.