[摘要]為解決傳統攪拌設備所固有的痛點難點問題,黃院軍帶領團隊打破傳統思維,走出了一條創新之路。與傳統攪拌設備采用硬機械式高速剪切不同,星云式混合分散設備采用柔性翻滾帶動漿料粒子進行360°運動,對漿料粒子無損傷,又能充分使漿料充分混合。
近年來,在汽車新四化的推動下,新能源汽車產業高速發展,也帶動著動力電池需求量的猛增。為了更好的實現汽車電動化,動力電池的大規模、高效化生產勢在必行。
作為動力電池制造的核心工序,傳統攪拌設備存在一致性、穩定性差,攪拌周期長,能耗利用率低等情況,無法適應大規模動力電池的需求。
在此情況下,深圳市駱邁柯新能源科技有限公司打破傳統,研制出了星云式混合分散設備。該設備不僅有助于提升電池漿料質量,還大大縮短了攪拌時間,符合當下動力電池對攪拌設備的新需求,將開啟動力電池攪拌設備的新時代。
深圳市駱邁柯新能源科技有限公司董事長黃院軍表示:“傳統攪拌設備存在漿料穩定性差、一致性差等難點。同時,傳統攪拌設備多采用硬機械式高速剪切,物料在高速擠壓與捏合中產生新的二次損傷,同時粘結劑分子鏈受到破壞,影響著漿料的品質。”
作為一個在鋰電池行業摸爬滾打數十年的“老兵”,黃院軍先后擔任ATL項目工程部資深主任、北京普萊德工程技術研究中心資深主任以及湖北駱駝新能源科技公司和山東威能環保電源、潤峰集團新能源科技公司等多家公司的總工程師兼副總經理,對動力電池制造過程中的痛點難點十分了解。
為解決傳統攪拌設備所固有的痛點難點問題,黃院軍帶領團隊打破傳統思維,走出了一條創新之路。與傳統攪拌設備采用硬機械式高速剪切不同,星云式混合分散設備采用柔性翻滾帶動漿料粒子進行360°運動,對漿料粒子無損傷,又能使漿料充分混合。其設計原理如下:

星云式混合分散設備物料分散運動示意圖
①利用分散漿高速旋轉產生的離心力使得物料從缸體中心向缸壁方向運動;
②利用分散漿高速旋,物料在缸體內實現沿分散漿為中心的高速圓周運動;
③在星云發生器的作用下,物料在缸體內同時在Z軸、X軸方向產生非閉環的橢圓運動;
④通過①②③物料在缸體內三種運動方式疊加,在缸體內的每一個質點物料實現高速星云式運動,實現物料在短時間內充分混合。
簡單來說,就是星云式混合分散設備,其分散槳只對漿料的運動起助推作用,其分散速度大約在1M/min,遠低于傳統攪拌設備的8-20M/min的分散速度,因此對漿料表面不產生破壞,也不會產生溫升,但漿料卻借助慣性進行了360°柔性翻滾,漿料整體進行的是三維空間運動。這完全顛覆了傳統攪拌設備的攪拌原理。
不僅如此,星云式混合分散設備在漿料穩定性和一致性方面也表現得十分出色。一般來說,漿料攪拌后粘度會隨著時間而下降,這在一定程度上影響著漿料的品質。
一位駱邁柯的合作客戶向動力電池網透露,在9月份的一次試生產中,星云式混合分散設備攪拌出來的漿料粘度高達10000,遠高于傳統設備的攪拌出來的漿料粘度;另外值得一提的是,星云式混合分散設備攪拌出來的漿料,一段時間后,其粘度基本無變化。這大大提升了其對星云式混合分散設備的信心。同時,星云式混合分散設備每次出漿粘度基本一致。
黃院軍表示,星云式混合分散設備,其能耗利用率高達99%,遠高于傳統攪拌設備10%的能耗利用率;同時星云式混合分散設備無溫升,無需配備冷凍系統,這也從另一個方面為設備節約了能耗。
從具體功率來看,星云式混合分散設備設計電流為20A,運行過程中電流約為10A,以380V電壓的工業電壓進行工作。因此即便滿負荷運轉,其每小時能耗也不超過7.6KW·h,而傳統攪拌設備每小時能耗在80kw·h左右。因此,星云式混合分散設備可為企業減少大量的能耗成本。
黃院軍還表示,傳統攪拌設備攪拌工序復雜,需多次加料,攪拌時間長,大約在4-7小時左右。而星云式混合分散設備工序簡單,一次性投料,30-60分鐘即可出料,大大提升了攪拌效率。
星云式混合分散設備之所以有如此高的攪拌效率,在于其在攪拌過程中物料能得到充分的運動,其一秒可按軌跡運行12個周期(翻滾12個周期),而傳統設備1分鐘僅運行10 個周期。
黃院軍還提到,由于星云式混合分散設備工作效率高,因此1Gwh產線大約僅需要4臺(正負極材料的混合分散各兩臺);而采用傳統攪拌設備,一般來說1Gwh產線需要10-12臺混合分散設備。從這個角度來說,采用星云式混合分散設備,在相同的產能情況下,可為企業大大節約設備采購成本。
黃院軍還透露,以往鋰電池廠家因為攪拌設備問題,產生廢料概率相對較高,在一定程度上提高了電池的成本。而星云式混合分散設備由于出漿穩定,漿料質量高、一致性好,大大減少了廢料的幾率,而這也從側面降低了動力電池的生產成本。
星云式混合分散設備,漿料一致性和穩定性好,無溫升、能耗低,攪拌時間短,效率高,廢料幾率小,可節約成本,符合當下動力電池對攪拌設備的新要求。
深圳市駱邁柯新能源科技有限公司(以下簡稱“駱邁柯”)創立于2017年11月,位于深圳市坪山區石井街道盛佰納工業園A棟103,是專注于新能源高效、節能、環保設備解決方案提供商。主要從事專用設備及非標精密零部件的研發、設計、生產制造及銷售,提供新能源相關領域相關工藝與設備技術咨詢服務;從事新能源相關材料、產品與設備銷售,功能貿易與設備技術進出口等。
駱邁柯擁有一批具有豐富的鋰電設備制造經驗的專家,其中具有30余年非標設備設計經驗的專家2名,具有20 多年鋰離子電池產品及工藝研發經驗專家3名,博士學歷專家1名。
黃院軍表示,駱邁柯堅持走高效、節能、環保的道路,堅持技術自主創新,通過基于新原理的獨創性設備設計方案和具有自主的核心控制算法及核心零部件設計,這才促成了星云式混合分散攪拌設備的誕生,能夠積極推動動力電池的提質降本,可以更好的服務于動力電池行業。
據了解,駱邁柯星云式混合分散設備第一代設備已成功申請了專利,預計年內將收到專利證書。第二代設備(650L)于8月20日已經申請專利,預計在明年 2-3月份將推出產品;未來還將推出第三代1200L的星云式混合分散設備。
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