الحماية من الانفجارات في ورشة عمل لتصنيع بطاريات الليثيوم والمواد السابقة الخطرة:دليل اختيار عربات نقل البطاريات المقاومة للانفجار في محطات معالجة وتشكيل مواد الكاثود/الأنود
في سلسلة تصنيع بطاريات الليثيوم للطاقة الجديدة، العمليات التي تمتد إلى تركيب السلائف الكاثودية / الأنونية، استرداد المذيب NMP (N-Methyl-2-pyrrolidone) ، تشكيل الخلايا، فرز القدرة،وتجري حقن الكهربائيات داخل أماكن خطيرة مصنفة (المنطقة 1 / المنطقة 2 أو المنطقة 21 / المنطقة 22)داخل هذه المراكز المعالجة، يحتوي الهواء المحيط على تركيزات عالية من بخارات المذيبات العضوية المتطايرة أو غبار الجرافيت الموصل عالي التفاعل.
يجب أن تلبي آلات معالجة المواد التي تعمل داخل هذه الممرات عالية الخطورةالمعايير الكهربائية ضد الانفجارمع التعرض للكبريت الموصل ودورات العمل المتكررة للعمل الثقيل. لضمان نقل آمن وفعال لصناديق خلايا البطارية وملفات الأقطاب الكهربائية وأوعية المفاعل السابقة ،عربات نقل البطاريات الثقيلة المصممة معمعماريات الحجرة المقاومة للنيرانوالحماية المغلقة IP65/IP66أصبحت معدات أساسية إلزامية لمهندسة منشآت بطاريات الليثيوم.
ثلاثة مخاطر انفجارية وأخطر العمليات الرئيسية في لوجستيات بطاريات الليثيوم
نقل الأحمال الثقيلة عبر مخازن تخليق السلائف وتشكيل الخلايا يقدم تحديات حادة في الحماية من الانفجارات الكيميائية وعمليات الغرف النظيفة:
-
بخارات المذيبات المتطايرة وطاقة الإشعال المنخفضة: المذيبات العضوية مثل NMP تتبخر أثناء حقن الكهربائيات وتجفيفها ، وتشكل خليطات بخار متفجرة.القوس من المفاتيح الكهربائية أو فرشاة المحرك يمكن أن تشعل على الفور هذه الغيوم بخار المذيب.
-
دخول الغبار الموصل وخطر الدوائر القصيرة: المواد النشطة في الكاثودات والأنودات (مثل مسحوق الجرافيت وأملاح الليثيوم) تمتلك موصلات كهربائية عالية وحجم الجسيمات الدقيقة للغاية.الدخول في صناديق التحكم القياسية يسبب الدائرة قصيرة الدائرة وتستقر على فجوات التزاوج المقاومة للنار، مما يعرض الحماية من الانفجارات للخطر.
-
الحدود الحرارية للعمل الثقيل على المحركات والفرامل: التشكيل والقدرة محطات فرز تتطلب نقل مستمر على مدار الساعة. المحركات والفرامل تجمع الحرارة في العمليات الثقيلة.T4 (135 درجة مئوية)الحد، تصبح الآلة نفسها مصدر إشعال.
الهندسة المعمارية الفنية الرئيسية لسلال نقل بطاريات الليثيوم المقاومة للانفجار
لمعالجة مخاطر البخار القابل للاشتعال المركب والغبار الموصل ، تتضمن عربات نقل البطاريات المقاومة للانفجارات إغلاقًا متخصصًا ضد الشعلة ، ومراقبة الحرارة وأنظمة تبديد ثابت.
-
الحماية المزدوجة من الانفجارات والبناء المقاوم للنيران: الوحدات الكهربائية الأساسية تتوافق معEx d IIB/IIC T4 جيجابايتمعايير مقاومة للنار ، باستخدام أغطية مقاومة للنار ثقيلة للصناديق التحكمية ومحركات الجر لعزل بخارات المذيبات والغبار الموصل. تستخدم أجهزة الاستشعار الخارجية وحلقات التحكمإكسالأسلاك الآمنة بطبيعتها للقضاء على الشرارات الكهربائية.
-
IP65/IP66 التصميم المقاوم للغبار ومضاد للتكثيف المختوم للغاية: الحوائط و غدد الكابلاتIP65/IP66تصنيفات، منع دخول غبار الجرافيت فائقة الدقة.عناصر تسخين مكافحة التكثيف المتكاملة الآمنة بطبيعتها تنظم المناخات الدقيقة الداخلية لمنع حدوث حلقات قصيرة للرطوبة الناجمة عن تغير درجة حرارة البيئة.
-
محركات ذات كفاءة عالية ودون فرشاة للخدمات الثقيلة والعجلات الموصلة: تتميز أنظمة الجر بمحركات عالية الكفاءة وقائية من اللهب بدون فرشاة مزودة بأجهزة استشعار درجة الحرارة لمراقبة درجات حرارة سطح المحرك ، مما يضمن أن العمل يبقى أقل بكثير من135 درجة مئوية. تتميز العجلات بمواصفات البولي يوريثان الموصلة المقاومة للارتداء والتي تحافظ على مقاومة السطح داخل10^6 \text{to}\10^9\ \Omega$لتنزيف من الاحتكاك الساكن بشكل مستمر.
معايير الاختيار التقني لسلال نقل بطاريات الليثيوم
يجب على مديري المشتريات وفرق هندسة عملية بطارية الليثيوم التي تقوم بتقييم عربات النقل المقاومة للانفجار التحقق من المعلمات الأساسية التالية:
دعم الحمولات منمن 1 إلى 300 طن، يتم تصنيع الهيكل من المقياس الثقيلQ345Bالفولاذ الهيكلي أو304/316L الفولاذ المقاوم للصدأباستخدام تصميم مربع الشريط. يمكن تخصيص الطوابق مع الأجهزة المخصصة لملفات الأقطاب الكهربائية أو صناديق التشكيل ، والحفاظ على إضافية عامل السلامة الهيكلية التي تتجاوز120%.
مقاييس الحماية والسلامة تحددIP65/IP66التصنيف للمحيطات المخصصة للسيطرة الأولية، وIP55/IP65لمحركات الجر، تتوافق معEx d IIB/IIC T4 جيجابايتمعايير مقاومة للنار.6 إلى 8 ساعاتمن وقت تشغيل كامل مستمر لكل دورة شحن. تدعم أنظمة القيادة تنظيم سرعة التردد المتغير بدون خطوة من0 إلى 20 متر/دقيقةمقترنة بمكابح قرص مضادة للفشل لضمان مسافات التوقف في حالات الطوارئ تحت1 متر. أجهزة استشعار LiDAR المقاومة للانفجار المدمجة في الأمام والخلف توفر نطاق كشف قابل للتكوين0.5 إلى 3 أمتارلضمان سلامة المشغلين عبر محطات معالجة بطاريات الليثيوم الخطرة.