Chillers enfriadores para baterías de litio

Requisitos de control de temperatura en la producción de baterías de litio

La fabricación de baterías de litio incluye múltiples etapas altamente sensibles a la temperatura, como el recubrimiento de electrodos, el calandrado, el llenado de electrolitos y la fase de formación. Incluso pequeñas variaciones térmicas pueden afectar las propiedades del material, provocar la evaporación del electrolito o comprometer la estructura de la batería. Nuestros chillers enfriadores ofrecen un control de temperatura preciso y estable a lo largo de todo el proceso, manteniendo cada etapa dentro de su rango óptimo. De este modo, garantizan una calidad de producto uniforme, mejoran el rendimiento de las baterías y aseguran una producción fiable y continua.

Escenarios de aplicación

Enfriamiento en el proceso de recubrimiento de electrodos

Desafío: La temperatura del horno en la máquina de recubrimiento debe permanecer estable entre 80 y 120°C, ya que la tasa de evaporación del solvente afecta directamente la uniformidad del recubrimiento.
Solución: Un sistema de enfriador, como un modelo de 25 HP de doble temperatura y doble control, proporciona enfriamiento en dos etapas:
1. Etapa 1: El agua helada a 10°C enfría el sistema de calentamiento del horno, evitando la acumulación de calor.
2. Etapa 2: El agua helada a 5°C regula la temperatura de la superficie del rodillo de recubrimiento, eliminando el estrés térmico que puede provocar la deformación de la lámina del electrodo.
Resultado: La desviación del espesor del recubrimiento se reduce de ±3 μm a ±1 μm y la eficiencia de secado aumenta en un 15%.

Control dinámico de temperatura para máquinas de calandrado

Requisitos del equipo: Para una calandria de 800 toneladas, la temperatura de la superficie del rodillo debe mantenerse a 40 ± 2°C durante el funcionamiento.

Solución técnica:

Sistema de refrigeración de circuito cerrado con una capacidad de refrigeración de 200kW.
Módulo de control de temperatura integrado con microordenador para el ajuste en tiempo real del caudal de agua de refrigeración de los rodillos.
Equipado con un dispositivo de compensación de presión para gestionar fluctuaciones de presión dinámica entre 0.6 y 1.2 MPa.

Comparación de rendimiento:

Parámetros	Sin sistema de chiller enfriador	Con control de temperatura del chiller enfriador HERO-TECH
Tasa de rebote de la lámina de electrodos	8.2%	3.5%
Desviación de la temperatura de la superficie del rodillo	±5℃	±0.8℃
Tasa de fallas del equipo	12 veces/mes	2 veces/mes

Contro ambiental de la sala de inyección

Requisito especial: Durante el llenado de electrolito, el ambiente debe mantenerse a 25 ± 1°C con un punto de rocío de ≤ -40°C.

Integración del sistema:

Chiller enfriado por aire (agua de salida a -15°C) que funciona en combinación con un deshumidificador rotatorio
Sistema de intercambio de calor de tres etapas:
1. Refrigeración primaria: La unidad exterior preenfría el aire a 15 °C
2. Deshumidificación profunda: la rueda giratoria de cloruro de litio adsorbe la humedad
3. Control de temperatura de precisión: el intercambiador de calor de placas ajusta la temperatura al nivel objetivo

Resultado: La velocidad de infiltración de electrolitos aumentó un 20%, mientras que el contenido de humedad se mantiene constantemente por debajo de 15 ppm

Directrices técnicas para la selección óptima de chillers enfriadores

Modelo de cálculo de capacidad de refrigeración

Q = (P×η)/COP + α×A×ΔT

Q: Carga total de refrigeración (kW)
P: Potencia del motor del equipo (kW)
η: Coeficiente de conversión de calor (0.85-0.92)
COP: Coeficiente de rendimiento (4.5-6.0 para unidades refrigeradas por agua)
α: Coeficiente de transferencia de calor de la envolvente del edificio (W/m²=K)
A: Superficie del taller (m²)
ΔT: Diferencia de temperatura interior-exterior (K)

Diseño resistente a la corrosión

Evaporador: Tubos de titanio con carcasa de acero inoxidable, resistente a la corrosión por vapor de electrolito.
Circuito de agua: Juntas de EPDM y tuberías de acero inoxidable 316L, con resistencia a iones de cloruro hasta ≥ 500 ppm.

Requisitos de control inteligente

Compatible con el protocolo Modbus TCP para el intercambio de datos en tiempo real con sistemas MES.
Función de prealarma de fallos (p. ej., alerta automática cuando la desviación del caudal supera el 15%).
Algoritmo de equilibrio de carga para el funcionamiento en paralelo de varias unidades.

Proyecto de aplicación

Proyecto de planta de baterías de 60 GWh

Configuración:

12 chiller enfriados por agua de tornillo 800 RT (redundancia N+1)
Grupos de bombas distribuidos con control de frecuencia variable, que logran un ahorro energético del 35%
Plataforma de control inteligente basada en la nube con previsión de carga basada en IA

Datos de rendimiento:

Ahorro anual de electricidad: 120 millones de kWh
La tasa de defectos de producto se redujo del 0.8% al 0.23%
La eficiencia general del equipo (OEE) mejoró al 92.7%