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Hi-TechMachineries Corporation

鋰離子電池注液泵應用分析

HI-TECH Technology 2015-05-04

 各類(lèi)注液泵在鋰離子電池注液的應用情況分析

 
在過(guò)去二十年間年,鋰離子電池行業(yè)發(fā)展相當快速。已經(jīng)取代了鎳氫電池成為最主流的移動(dòng)電源的電芯。然而,鋰離子電池的電解液注液,比鎳氫電池要求更高,對注液機和注液泵的要求更高。
 
鋰離子電解液的主要成分是電解液是由以下主要成分組成: LiPF6 (六氟磷酸鋰)
Ethylene Carbonate
Di-Methyl Carbonate
Di-Ethylene Carbonate
這種電解液易于結晶、與水分反應生成強腐蝕性的氫氟酸。
電解液在儲運過(guò)程和使用前,儲存在灌入高壓力惰性氣體的密封罐內。由于氣體壓力的作用,電解液溶解了大量的氣體并達到飽和狀態(tài)。
 
因此,一般鋰離子電解液特點(diǎn)是含有氣體、易于結晶、腐蝕性強。
 
由于以上的特性,目前似乎還沒(méi)有一種注液泵能完美地應用在鋰離子電池注液。 我們也不懈努力,一直在尋求一種最適合鋰離子電池的注液泵的解決方案。按照我們多年的實(shí)踐經(jīng)驗,現介紹目前可用于鋰離子電池的注液泵類(lèi)型及其優(yōu)缺點(diǎn)如下,希望能作為您選擇泵型的參考。
 
1、 海霸氣動(dòng)單向閥泵
 
在過(guò)去二十多年,加拿大海霸泵為中國的電池發(fā)展事業(yè)作出巨大的貢獻。我們有幸曾經(jīng)作為該產(chǎn)品的代理商接近二十年,成功地將海霸泵的應用向電池行業(yè)和其它各行各業(yè)進(jìn)行推廣,使之成為國內較普遍應用的高端品牌注液泵。
 
海霸泵在鋰離子電池應用,最典型的是氣動(dòng)單向閥型泵,型號包括1BC、2BC、4FC和4HC。
 
海霸泵的原本設計是基于堿錳電池注液,通常情況下,廠(chǎng)家使用情況良好。但在鋰離子電解液應用的情況下不如在堿錳電池行業(yè)的效果。一般問(wèn)題是,耐腐蝕性不足、注液精度穩定性不高。這其實(shí)不是泵的問(wèn)題,而是鋰離子電解液的特性所決定的。
電解液腐蝕性強,容易結晶。對泵的一些零件有腐蝕性,結晶物會(huì )積聚在單向閥上,引起密封不嚴,導致精度下降。建議客戶(hù)加強維護保養,盡量維護電解液的純凈,定期清洗單向閥座,盡量不讓電解液接觸到泵的氣動(dòng)元件。如果還不能解決問(wèn)題,請聯(lián)絡(luò )我們。我們可將提供最佳的改善方案,可以改善到接近免維護的鋰電泵,更精準穩定。
 
2、 旋轉式陶瓷柱塞泵(進(jìn)口和國產(chǎn))
 
      由于部分客戶(hù)使用單向閥泵有不穩定現象,需要較頻繁的維護保養,就開(kāi)始采用一種進(jìn)口的旋轉陶瓷柱塞泵。雖然這種進(jìn)口價(jià)格高,但由于是標稱(chēng)免維護,而且在實(shí)際使用過(guò)程,確實(shí)可提升了注液的穩定性。這種旋轉式的柱塞泵,在柱塞旋轉過(guò)程,柱塞前后運動(dòng),同時(shí)打開(kāi)和關(guān)閉輸入輸出口。由于是外力控制輸入輸出口,輕微結晶不影響其密封性能,因此能保持較好的注液穩定性。 
 
      這種泵結構簡(jiǎn)單,關(guān)鍵是陶瓷柱塞和襯套之間的精度。因為沒(méi)有采用動(dòng)態(tài),即使是精度很好的陶瓷柱塞,密封性能還是有限度。另外,采用了陶瓷柱塞和襯套的硬性密封,會(huì )帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題,就是柱塞容易被卡死。
      視乎電解液的揮發(fā)結晶情況、廠(chǎng)家使用維護的情況。這種旋轉柱塞式泵通常會(huì )在停機一段時(shí)間后,柱塞會(huì )被卡死不能運行。一旦被卡死,就必須將泵頭卸下來(lái),將柱塞頂出來(lái)修復。對于這種情況,實(shí)際上不能說(shuō)是全免維護應用的注液泵。     
 
3、UBA 電動(dòng)頂置旋轉閥柱塞注液泵 --- E-R-T 系列
   
   UBA電動(dòng)頂置旋轉閥柱塞注液泵是專(zhuān)門(mén)針對上述鋰離子電解液的特性所專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的泵型,總體而言,在鋰離子電池注液方面,功能和性能超越了上述的二種常用的泵型。
 
  雙驅動(dòng)系統:伺服或步進(jìn)馬達通過(guò)精密滾珠絲桿驅動(dòng)液體活塞前后運動(dòng),控制液體的注液量;氣動(dòng)驅動(dòng)系統帶動(dòng)安裝在泵頭上端的精密三通陶瓷旋轉閥進(jìn)行90°來(lái)回旋轉運動(dòng),控制泵膛內液體的輸入輸出口開(kāi)啟和關(guān)閉。
  
    由于液體活塞的運動(dòng)與輸入輸出旋轉閥的運動(dòng)是獨立而且是動(dòng)作關(guān)聯(lián)的,注液量精度和穩定性非常高。精密的陶瓷旋轉閥控制液體的輸入和輸出通道,不受電解液的結晶析出特性的影響,穩定性非常高。液體活塞前后運動(dòng)由伺服和步進(jìn)馬達驅動(dòng)進(jìn)行線(xiàn)性運動(dòng),通過(guò)彩色觸摸屏的數字設置所有注液參數:注液量、前后運動(dòng)速度、加速度、動(dòng)作配合時(shí)間等,注液量設置精準,調整非常方便。吐出量平穩沒(méi)有脈動(dòng),有效減少氣泡析出,能一個(gè)行程達到所需的注液量。
 
耐用性方面,陶瓷轉閥采用耐磨性最高、耐腐蝕性最好的陶瓷材料,永久不磨損。液體活塞采用單個(gè)或二個(gè)彈性密封圈,配和精密陶瓷液體活塞套,耐用性更高。實(shí)際鋰離子電解液注液應用的數據,廠(chǎng)家連續使用超過(guò)6個(gè)月不需更換密封圈,能保持精準和穩定。維護工作量和成本非常低。其實(shí)是更接近免維護使用。
 
總之,這款泵是充分集合了上述二種注液泵的優(yōu)點(diǎn),而同時(shí)完全避免了其不足之處,是目前最理想的鋰離子注液泵。
 
4、 UBA 氣動(dòng)單向閥泵
    
這是在傳統單向閥類(lèi)型泵的基礎上改進(jìn)的泵型。采用了全316不銹鋼和各種耐腐蝕材料作為泵體零件,包括氣動(dòng)元件和速度控制元件,無(wú)需擔心電解液腐蝕泵零件引起的問(wèn)題。泵的全部零件都能耐鋰離子電解液腐蝕。
 
泵的柱塞和柱塞密封圈采用了耐磨性更好的材料,實(shí)際應用的耐用性超越了進(jìn)口泵型。
只有能維護好單向閥座的清潔程度,UBA 氣動(dòng)單向閥泵也是一種很好的鋰離子電池注液泵。
 
5、 UBA電動(dòng)單向閥泵
 
UBA電動(dòng)單向閥泵是在氣動(dòng)單向閥泵的基礎上發(fā)展起來(lái)的泵型?;诙嗄瓴竭M(jìn)和伺服直線(xiàn)驅動(dòng)系統配合柱塞泵的應用經(jīng)驗,UBA電動(dòng)單向閥泵的功能和性能在鋰離子電解液注液應用情況比較理想。
 
同樣地,液體柱塞前后運動(dòng)由伺服和步進(jìn)馬達驅動(dòng)進(jìn)行線(xiàn)性運動(dòng),通過(guò)彩色觸摸屏的數字設置所有注液參數:注液量、前后運動(dòng)速度、加速度、動(dòng)作配合時(shí)間等,注液量設置精準,調整非常方便。吐出量平穩沒(méi)有脈動(dòng),有效減少氣泡析出,能一個(gè)行程達到所需的注液量。需要注意的是要維護好單向閥座的清潔程度。
 
6、 UBA 優(yōu)霸 RL 系列線(xiàn)性回旋柱塞泵
 
這是一款類(lèi)似旋轉式陶瓷柱塞泵,采用同樣結構的陶瓷柱塞和柱塞襯套。所不同的是,該泵是雙驅動(dòng)系統。伺服或步進(jìn)馬達通過(guò)精密滾珠絲桿驅動(dòng)陶瓷柱塞前后運動(dòng),控制液體的注液量;氣動(dòng)驅動(dòng)系統帶動(dòng)柱塞進(jìn)行90°來(lái)回旋轉運動(dòng),控制泵膛內液體的輸入輸出口開(kāi)啟和關(guān)閉。
 
注液量精度和穩定性非常高。精密的陶瓷旋轉閥控制液體的輸入和輸出通道,不受電解液的結晶析出特性的影響,穩定性非常高。液體活塞前后運動(dòng)由伺服和步進(jìn)馬達驅動(dòng)進(jìn)行線(xiàn)性運動(dòng),通過(guò)彩色觸摸屏的數字設置所有注液參數:注液量、前后運動(dòng)速度、加速度、動(dòng)作配合時(shí)間等,注液量設置精準,調整非常方便。吐出量平穩沒(méi)有脈動(dòng),有效減少氣泡析出,能一個(gè)行程達到所需的注液量。
 
視乎電解液的揮發(fā)結晶情況、廠(chǎng)家使用維護的情況。這種泵通常會(huì )在停機一段時(shí)間后,柱塞會(huì )被卡死不能運行。我們提供一種防止柱塞卡死的方法, 也有應對柱塞卡著(zhù)后快速修復的方式,可以不卸下整個(gè)泵頭。
 
這種泵是一種比較高端的注液泵,適合在自動(dòng)注液機上應用??商岣?-4 頭注液泵。
 
我們還可以提供更多注液的泵型和方案,包括真空注液的模式??芍苯勇?lián)絡(luò )我們進(jìn)行進(jìn)一步的技術(shù)應用交流。
 

 

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