Какую важную роль могут играть постоянные магнитные очистители железа в процессе производства новых энергетических батарей?

На пути к повышению плотности энергии, увеличению срока службы и абсолютной безопасности новых аккумуляторов часто упускают из виду крошечного, но смертельно опасного врага – ферромагнитные примеси. Они, словно «призраки», таятся в сырье и производственных процессах, и постоянные магнитные реагенты для удаления железа – ключевая линия защиты от этих невидимых угроз. Отраслевые стандарты, такие как недавно выпущенный в 2025 году групповой стандарт «Литий-железо-фосфат для аккумуляторов», ужесточили верхний предел содержания магнитных примесей с 10 ppm до менее 3 ppm и установили практически строгие требования к содержанию железа. Это означает, что производственная линия должна обладать возможностями удаления железа «микроскопического уровня».

Прежде всего, ферромагнитные примеси являются «невидимыми убийцами» производительности и безопасности аккумуляторов, что проявляется в основном в виде:

Разрушительная сила на микронном уровне: даже мельчайшие железные опилки и частицы износа металла (например, порошок нержавеющей стали), невидимые невооруженным глазом, после смешивания с материалом электрода.

Прокалывание диафрагмы и возникновение внутреннего короткого замыкания: острые примеси могут проткнуть тонкую диафрагму батареи во время процесса зарядки и разрядки, напрямую соединив положительные и отрицательные электроды, вызвав внутренние короткие замыкания, которые могут привести к выходу батареи из строя и усилению саморазряда или даже вызвать тепловой пробой, что может привести к серьезным последствиям, таким как пожар и взрыв.

Катализируют побочные реакции и ускоряют разложение: ионы железа (Fe²⁺/Fe³⁺) являются мощными окислительно-восстановительными катализаторами. Они ускоряют разложение электролита и расходуют активные ионы лития, что приводит к быстрому снижению ёмкости аккумулятора, повышению внутреннего сопротивления и значительному сокращению срока службы. Особенно это заметно для современных материалов, таких как аккумуляторы с высоким содержанием никеля и кремния.

Нарушение равномерности покрытия электродов: частицы примесей влияют на равномерность и консистенцию покрытия суспензией, снижая ресурс работы аккумулятора.

Во-вторых, устройство для удаления железа на основе постоянных магнитов использует сильное постоянное магнитное поле, создаваемое высокоэффективными редкоземельными постоянными магнитами (например, неодим-железо-бор), для бесконтактного, эффективного и непрерывного поглощения и удаления ферромагнитных примесей из потока материала. Оно играет незаменимую роль на нескольких этапах производства аккумуляторов:

1. «Привратник» очистки сырья:

Основные материалы для положительных электродов (такие как литий-железофосфат, тройные материалы, оксид лития-кобальта и т. д.): Установка для удаления железа с постоянными магнитами является необходимым оборудованием для предварительной обработки перед подачей материалов в шихту. Удаляет железную стружку из шахт, продуктов износа дробильно-измельчительного оборудования, которые могут присутствовать в исходном порошке, чтобы гарантировать чистоту исходного сырья.

Материалы отрицательного электрода (графитовые, на основе кремния и т. д.): Также необходимо тщательно удалить из них железо, чтобы избежать примесей, влияющих на характеристики отрицательного электрода.

Проводящий агент (сажа и т. п.), связующее: Эти вспомогательные материалы также необходимо очистить от железа.

2. «Мусорщик» в процессе производства:

Цепь подготовки пульпы: В процессе смешивания, диспергирования и транспортировки пульпы для положительных и отрицательных электродов трение оборудования (лопастей мешалки, трубопроводов, насосов и клапанов) приводит к образованию следов металлических частиц износа. Установленный в сети трубопроводный очиститель от железа на постоянных магнитах способен улавливать эти новые примеси в режиме реального времени, предотвращая их попадание в готовую пульпу покрытия.

После нанесения покрытия на электроды/перед прокаткой: в некоторых процессах точки удаления железа устанавливаются после сушки влажного покрытия и перед подачей в валковый пресс для удаления примесей, которые могут попасть в процессе сушки.

Процесс продольной резки столбов: Износ режущего инструмента приводит к образованию металлической стружки. Применение очистителя для удаления железа после продольной резки и перед намоткой/укладкой позволяет эффективно удалить эти новые металлические загрязнения.

3. «Очиститель» для обработки материалов вторичной переработки: в процессе переработки аккумуляторных батарей, при работе со сложными отходами дробления аккумуляторных батарей, установка для удаления железа на основе постоянных магнитов является ключевым оборудованием для отделения железных оболочек, винтов и других ферромагнитных металлических примесей, закладывая основу для последующей переработки высококачественных материалов положительных и отрицательных электродов.

Короче говоря, производственный процесс производства новых энергетических аккумуляторов представляет собой многообразное поле битвы порошков, суспензий и готовых продуктов. Поэтому постоянные магнитные очистители железа также эволюционировали в «трёхуровневую лестницу»:

По мере того, как новые энергетические аккумуляторы приближаются к эре тераватт-часов, а стандарты производительности и безопасности продолжают повышаться, требования к чистоте материалов достигли беспрецедентного уровня. Хотя постоянные магнитные очистители железа не являются прямым компонентом производства аккумуляторов, они играют ключевую роль в обеспечении основного качества аккумуляторов – высокой безопасности, долговечности и стабильности характеристик. Они незаметно перехватывают мельчайшие ферромагнитные «убийцы» на различных ключевых узлах и являются незаменимым и мощным магнитным барьером в процессе производства аккумуляторов. Поэтому мы называем постоянные магнитные очистители железа «невидимым стражем» в производстве новых энергетических аккумуляторов.