新エネルギーバッテリー製造において、電極スラリーのろ過はコーティングの安定性、電極の品質、装置の稼働、材料の利用率に直接影響します。微細な凝集体、金属粒子、乾燥したスラリー、または異物による汚染物質でさえ、コーティングの欠陥、不安定なスラリー供給、フィルターの目詰まり、および不必要な材料の無駄を引き起こす可能性があります。

あるバッテリーメーカーは、電極コーティングプロセス中に不安定なスラリー供給に悩まされていました。顧客はすでにろ過装置を設置していましたが、コーティング機の近くで頻繁な変動が発生していました。既存のろ過システムでは、汚染物質の除去、流量の安定性、フィルターの寿命を効果的にバランスさせることができませんでした。

単に細かいフィルターカートリッジを推奨するのではなく、Pullnerは顧客の実際の生産ライン、スラリー循環ルート、ろ過位置、装置配置、および稼働上の問題をレビューしました。現場分析に基づき、Pullnerは上流保護のためのメッシュフィルターカートリッジと、コーティング機の前に並列に設置された3つのPRIシングルカートリッジカプセルフィルターを使用した、ろ過と配管の最適化を組み合わせたソリューションを提案しました。

最適化されたシステムは、顧客のコーティング安定性の向上、スラリー損失の削減、生産装置の保護、およびバッテリー製造の全体的な稼働コストの削減に役立ちました。

顧客は連続バッテリーコーティングプロセスで電極スラリーを使用していました。生産中、スラリーはコーティング機に入る前に供給およびろ過システムを通過する必要がありました。

しかし、通常の稼働に影響を与えるいくつかの問題がありました。

• コーティングプロセス前の不安定なスラリー流量

• 汚染物質または凝集体による不均一なコーティング性能

• 下流フィルターの急速な目詰まり

• スラリー供給ラインにおける過度の圧力変動

• フィルター交換および清掃のための頻繁なライン停止

• メンテナンス中のフィルターおよび配管内に残るスラリー

• 高価値バッテリー材料の無駄の増加

顧客は当初、既存のフィルターをより細かいろ過製品に交換することを検討していました。しかし、より細かいフィルターのみを使用しても、必ずしも問題が解決するわけではありません。大きな粒子や凝集体が事前に除去されない場合、最終段階のフィルターはすぐに目詰まりし、より高い差圧が発生し、スラリー供給がさらに不安定になる可能性があります。

したがって、Pullnerは単一のフィルターカートリッジに焦点を当てるのではなく、生産ライン全体を評価することを推奨しました。

Pullnerの技術チームは、顧客のスラリー調製、移送、予備ろ過、循環、およびコーティングセクションをレビューしました。

分析の結果、元のろ過システムでは十分な段階的な保護が提供されていなかったことが示されました。より大きな汚染物質やスラリー凝集体が下流のろ過セクションに入り込み、コーティング機の近くに設置されたフィルターの負荷が増加していました。

同時に、元の配管構成では安定した連続稼働に必要なろ過能力が不足していました。下流フィルターの抵抗が増加すると、スラリーの圧力と流量が変動し、コーティング機に供給されるスラリーの一貫性に影響を与えました。

したがって、主な問題は単一のフィルターカートリッジによって引き起こされたのではなく、ろ過位置、汚染物質の分布、利用可能なろ過面積、配管配置、および実際の稼働流量の組み合わせの結果でした。

これらの発見に基づき、Pullnerは配管変更の提案とともに、2段階のろ過ソリューションを開発しました。

最初の改善は、既存の予備ろ過セクションの上流にメッシュフィルターカートリッジを設置することでした。

メッシュフィルターカートリッジは、より大きな粒子、乾燥スラリーの破片、凝集体、およびその他の粗い汚染物質を下流のろ過システムに入る前に捕捉するために使用されました。

この位置で直接細かいフィルターカートリッジを使用するのと比較して、メッシュカートリッジはいくつかの実用的な利点を提供しました。

• 高い機械的強度

• 低い初期圧力降下

• スラリー循環条件下での安定した性能

• 大きな汚染物質の効果的な除去

• 下流フィルターの汚染物質負荷の軽減

• 必要に応じた簡単な点検と清掃

• 最終ろ過段階の寿命延長

この上流保護により、粗い汚染物質がコーティング機の近くのフィルターを急速に目詰まりさせるのを防ぎました。また、ろ過システム全体の差圧の安定化にも役立ちました。

メッシュカートリッジのろ過精度と構造は、顧客のスラリー特性、汚染物質の状態、流量要件、および下流のろ過目標に従って選択されました。

2番目の改善は、コーティング機の入口で行われました。

Pullnerは、スラリーがコーティング機に入る前に、3つのPRIシングルカートリッジカプセルフィルターを並列に設置することを推奨しました。並列構成により、利用可能なろ過面積が増加し、総スラリー流量が3つのろ過ユニットに分散されました。

単一のフィルターラインと比較して、3フィルターの並列構成はいくつかの利点を提供しました。

• 各フィルターにかかる流量負荷の低減

• ろ過段階の圧力降下の低減

• コーティング機へのより安定したスラリー供給

• 総ダスト保持容量の増加

• フィルター寿命の延長

• 生産中断頻度の低減

• メンテナンスとフィルター交換の容易さ

• 運用柔軟性の向上

PRIカプセルフィルターは、フィルターカートリッジとハウジングを統合されたろ過ユニットに組み合わせています。そのコンパクトな構造は、複雑な設置作業を軽減し、フィルター交換をより便利にします。

バッテリースラリー用途では、内部フィルター構成は、スラリー組成、必要なろ過精度、粘度、流量、圧力、温度、および化学的適合性の要件に従ってカスタマイズできます。

並列設計は、このプロジェクトで特に重要でした。生産流量全体を1つのフィルターに強制するのではなく、スラリーは3つのPRIろ過ユニットに分散されました。これにより、各分岐のろ過抵抗が減少し、コーティングプロセスへのより安定した供給がサポートされました。

製品選択はプロジェクトの一部に過ぎませんでした。Pullnerは、顧客のろ過配管の最適化も支援しました。

変更は、スラリー流量分布の改善、不要な滞留領域の削減、および3つの並列フィルターがバランスの取れた状態で稼働することを保証することに焦点を当てました。

最適化には、以下のレビューが含まれていました。

• フィルター設置位置

• 配管分岐配置

• 入口と出口の方向

• 並列フィルター間の流量分布

• バルブ位置

• 圧力監視ポイント

• フィルター交換手順

• スラリーの排出と回収

• 清掃とメンテナンスへのアクセス

不適切に設計された並列システムは不均一な流量分布を引き起こす可能性があるため、バランスの取れた配管が重要でした。1つのフィルターが他のフィルターよりも高い流量を負担し、より速い目詰まりと不安定な運転圧力につながる可能性があります。

したがって、Pullnerはろ過製品と実際の配管配置の両方を考慮しました。これにより、3つのPRIカプセルフィルターは、不均一な負荷を持つ3つの独立したフィルターではなく、1つの協調したろ過段階として機能することができました。

変更されたラインは、メンテナンスをより便利にし、フィルター交換中にろ過システム内に残るスラリーの量を削減しました。

メッシュ予備フィルター、3つの並列PRIカプセルフィルター、および最適化された配管配置が設置された後、顧客は実際の稼働条件下で生産テストを実施しました。ろ過システムは、より安定した圧力と流量性能を示しました。上流のメッシュフィルターで大きな汚染物質が捕捉され、PRIカプセルフィルターはコーティング機に入る前に制御された最終ろ過を提供しました。顧客はコーティングプロセスで明確な改善を報告しました。スラリー供給がより安定したコーティングの変動が減少した

フィルターの目詰まり発生頻度が低下した

生産中断が減少した

• メンテナンス中のスラリーの無駄が減少した

• 下流の装置がより良く保護された

• ろ過操作の管理が容易になった

• 最適化されたろ過ラインは、顧客が高価なバッテリースラリーの損失を削減するのに役立ちました。また、コーティングの欠陥、装置の清掃、フィルター交換、生産停止、および不良電極材料に関連する間接コストも削減しました。

• 最も重要なことは、このプロジェクトは一時的なろ過問題の解決だけでなく、コーティングライン全体の安定性を向上させたことです。

• このバッテリースラリーろ過プロジェクトが成功した理由

• このプロジェクトが成功したのは、ソリューションが顧客の実際の生産プロセスに基づいていたためです。

バッテリースラリーのろ過は、フィルターの型番や公称ミクロン定格だけで決定できるものではありません。スラリーの粘度、固形分、粒子分布、凝集体状態、流量、圧力、配管設計、コーティング要件、および清掃手順はすべて、ろ過性能に影響を与える可能性があります。

これらの条件を分析せずに細かいフィルターを設置すると、急速な目詰まり、過度の圧力降下、短い寿命、および不安定なスラリー供給につながる可能性があります。

メッシュフィルターカートリッジは、予備ろ過の前に大きな汚染物質を除去しました。

3つの並列PRIカプセルフィルターは、コーティング前に安定した最終ろ過を提供しました。

配管配置は、流量バランスとメンテナンス条件を改善するために変更されました。

ろ過製品とエンジニアリング最適化の組み合わせにより、顧客はより実用的で持続可能な結果を達成することができました。

1. Pullnerバッテリースラリーろ過ソリューション

2. Pullnerは、リチウムイオンバッテリーおよび新エネルギー製造プロセス向けのカスタマイズされたろ過製品と技術サポートを提供しています。これには以下が含まれます。

3. カソードスラリーろ過

アノードスラリーろ過

スラリー移送および循環ろ過

• 原材料予備ろ過

• 電解液ろ過

• プロセス液ろ過

• 洗浄液ろ過

• 利用可能なソリューションには、メッシュフィルターカートリッジ、プリーツフィルターカートリッジ、ステンレス鋼フィルター、カプセルフィルター、フィルターハウジング、およびカスタマイズされた並列ろ過システムが含まれます。

• Pullnerは、顧客のスラリー特性、稼働流量、ろ過精度、圧力、温度、既存の装置、配管寸法、設置スペース、およびフィルター交換要件を評価してから、適切なソリューションを推奨できます。

• 型番のみに基づいてフィルターを選択するのではなく、Pullnerはろ過プロセス全体に焦点を当てています。サンプルテストや小ロット検証も、本格的な生産使用の前に手配できます。

• バッテリースラリーろ過およびPRIカプセルフィルターソリューションの詳細については、www.pullnerfilter.comをご覧ください。

よくある質問

バッテリースラリーから除去する必要がある汚染物質は何ですか？

バッテリースラリーには、凝集した活性材料、乾燥スラリーの破片、異物粒子、金属汚染物質、未分散添加剤、およびその他の過剰なサイズの粒子が含まれる場合があります。これらの汚染物質は、コーティングの一貫性に影響を与えたり、装置を損傷したり、電極製造に欠陥を生じさせたりする可能性があります。

なぜ細かいろ過の前にメッシュフィルターカートリッジが使用されるのですか？