การป้องกันการระเบิดในการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมและโรงปฏิบัติงานสารตั้งต้นที่เป็นอันตราย: คู่มือการเลือกอุปกรณ์ป้องกันการระเบิด

การป้องกันการระเบิดในการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมและโรงปฏิบัติงานสารตั้งต้นอันตราย: คู่มือการเลือกรถเข็นขนย้ายแบตเตอรี่แบบป้องกันการระเบิดในกระบวนการแปรรูปวัสดุแคโทด/แอโนดและช่องกระบวนการฟอร์เมชัน

ในห่วงโซ่การผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมพลังงานใหม่ การดำเนินงานครอบคลุมตั้งแต่การสังเคราะห์สารตั้งต้นแคโทด/แอโนด, การกู้คืนตัวทำละลาย NMP (N-Methyl-2-pyrrolidone), การฟอร์มเซลล์, การคัดแยกความจุ และการฉีดสารละลายอิเล็กโทรไลต์ ล้วนเกิดขึ้นภายในพื้นที่อันตรายที่ถูกจัดประเภทไว้ (Zone 1 / Zone 2 หรือ Zone 21 / Zone 22) ภายในช่องกระบวนการเหล่านี้ อากาศโดยรอบมีความเข้มข้นสูงของไอระเหยตัวทำละลายอินทรีย์ที่ระเหยง่าย หรือฝุ่นกราไฟต์นำไฟฟ้าที่มีปฏิกิริยาสูง

เครื่องจักรจัดการวัสดุที่ทำงานภายในช่องความเสี่ยงสูงเหล่านี้จะต้องเป็นไปตามมาตรฐานทางไฟฟ้าป้องกันการระเบิด Ex d IIB/IIC T4พร้อมทั้งทนทานต่อการสัมผัสฝุ่นนำไฟฟ้าและรอบการทำงานเริ่ม-หยุดหนักที่เกิดขึ้นบ่อยครั้ง เพื่อให้มั่นใจในการขนย้ายถาดเซลล์แบตเตอรี่, ม้วนขั้วไฟฟ้า และถังปฏิกรณ์สารตั้งต้นอย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ รถเข็นขนย้ายแบตเตอรี่สำหรับงานหนักที่ได้รับการออกแบบด้วยโครงสร้างตู้ครอบกันเปลวไฟและการป้องกันระดับการซีล IP65/IP66ได้กลายมาเป็นอุปกรณ์พื้นฐานที่จำเป็นสำหรับวิศวกรรมโรงงานผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม

สามอันตรายหลักจากการระเบิดและกระบวนการในโลจิสติกส์แบตเตอรี่ลิเธียม

การขนย้ายโหลดหนักข้ามช่องการสังเคราะห์สารตั้งต้นและช่องฟอร์มเซลล์ก่อให้เกิดความท้าทายอย่างยิ่งในการป้องกันการระเบิดจากสารเคมีและกระบวนการในห้องคลีนรูม:

1. ไอระเหยของตัวทำละลายที่ระเหยง่ายและพลังงานจุดระเบิดต่ำ: ตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น NMP จะระเหยระหว่างการฉีดอิเล็กโทรไลต์และการทำให้แห้ง ก่อตัวเป็นไอระเหยผสมที่ระเบิดได้ ประกายไฟจากการอาร์กของสวิตช์ไฟฟ้าหรือแปรงถ่านมอเตอร์สามารถจุดระเบิดกลุ่มไอระเหยของตัวทำละลายเหล่านี้ได้ทันที

2. อันตรายจากการแทรกซึมของฝุ่นนำไฟฟ้าและการลัดวงจร: วัสดุกัมมันต์ของแคโทดและแอโนด (เช่น ผงกราไฟต์และเกลือลิเธียม) มีสภาพการนำไฟฟ้าสูงและมีขนาดอนุภาคละเอียดเป็นพิเศษ การแทรกซึมเข้าไปในกล่องควบคุมมาตรฐานทำให้เกิดการลัดวงจรและสะสมตามช่องว่างประกบกันเปลวไฟ ซึ่งส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการป้องกันการระเบิด

3. ขีดจำกัดความร้อนสำหรับงานหนักบนมอเตอร์และเบรก: ช่องกระบวนการฟอร์เมชันและคัดแยกความจุต้องการการขนส่งต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน มอเตอร์และเบรกจะสะสมความร้อนภายใต้การทำงานหนัก หากอุณหภูมิพื้นผิวเกินขีดจำกัดT4 (135°C)ตัวเครื่องจักรเองจะกลายเป็นแหล่งจุดระเบิด

สถาปัตยกรรมทางเทคนิคหลักของรถเข็นขนย้ายแบบป้องกันการระเบิดสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม

เพื่อจัดการกับอันตรายจากไอระเหยไวไฟและฝุ่นนำไฟฟ้าแบบผสมผสาน รถเข็นขนย้ายแบตเตอรี่แบบป้องกันการระเบิดจึงรวมระบบซีลกันเปลวไฟพิเศษ, การตรวจติดตามความร้อน และระบบสลายไฟฟ้าสถิตเข้าไว้ด้วยกัน

• การป้องกันการระเบิดแบบคู่และโครงสร้างกันเปลวไฟ Ex d IIB/IIC T4: โมดูลไฟฟ้าหลักเป็นไปตามมาตรฐานกันเปลวไฟ Ex d IIB/IIC T4 Gbโดยใช้ตู้ครอบกันเปลวไฟสำหรับงานหนักสำหรับกล่องควบคุมและมอเตอร์ขับเคลื่อน เพื่อแยกไอระเหยของตัวทำละลายและฝุ่นนำไฟฟ้า เซ็นเซอร์ภายนอกและลูปควบคุมใช้Ex iaการเดินสายไฟที่มีความปลอดภัยในตัวเอง (intrinsically safe) เพื่อกำจัดประกายไฟทางไฟฟ้า

• การออกแบบกันฝุ่นและการป้องกันการควบแน่นระดับการซีลสูงพิเศษ IP65/IP66: ตู้ครอบและเคเบิลแกลนด์ได้รับมาตรฐานระดับIP65/IP66ซึ่งป้องกันการแทรกซึมของฝุ่นกราไฟต์ละเอียดพิเศษ องค์ประกอบความร้อนป้องกันการควบแน่นที่มีความปลอดภัยในตัวแบบบูรณาการจะควบคุมสภาพอากาศจุลภาคภายในเพื่อป้องกันการลัดวงจรจากความชื้นที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแวดล้อม

• มอเตอร์ไร้แปรงถ่านประสิทธิภาพสูงสำหรับงานหนักและล้อนำไฟฟ้า: ระบบขับเคลื่อนใช้มอเตอร์ไร้แปรงถ่านกันเปลวไฟประสิทธิภาพสูงพร้อมเซ็นเซอร์อุณหภูมิเพื่อตรวจติดตามอุณหภูมิพื้นผิวของมอเตอร์ ทำให้มั่นใจว่าการทำงานจะอยู่ต่ำกว่า135°Cล้อมีดอกยางโพลียูรีเทนนำไฟฟ้าที่ทนทานต่อการสึกหรอ โดยรักษาค่าความต้านทานพื้นผิวให้อยู่ระหว่าง$10^6 text{to} 10^9 Omega$เพื่อคายประจุไฟฟ้าสถิตจากการเสียดสีอย่างต่อเนื่อง

พารามิเตอร์ทางเทคนิคในการเลือกรถเข็นขนย้ายสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม

ผู้อำนวยการฝ่ายจัดซื้อและทีมวิศวกรรมกระบวนการแบตเตอรี่ลิเธียมที่ประเมินรถเข็นขนย้ายแบบป้องกันการระเบิดควรตรวจสอบพารามิเตอร์หลักต่อไปนี้:

รองรับน้ำหนักบรรทุกตั้งแต่1 ถึง 300 ตันแชสซีผลิตจากเหล็กโครงสร้างความหนาพิเศษQ345Bหรือสเตนเลสสตีล 304/316Lโดยใช้การออกแบบคานกล่อง (box-girder) แท่นวางสามารถปรับแต่งตามความต้องการด้วยอุปกรณ์จับยึดเฉพาะสำหรับม้วนขั้วไฟฟ้าหรือถาดฟอร์เมชัน พร้อมทั้งรักษาปัจจัยความปลอดภัยของโครงสร้างเกินกว่า120%

เกณฑ์วัดการป้องกันและความปลอดภัยระบุระดับIP65/IP66สำหรับตู้ควบคุมหลัก และIP55/IP65สำหรับมอเตอร์ขับเคลื่อน โดยเป็นไปตามมาตรฐานกันเปลวไฟ Ex d IIB/IIC T4 Gbชุดแบตเตอรี่ LFP ป้องกันการระเบิดที่ติดตั้งในตัวให้พลังงานสำหรับการทำงานเต็มพิกัดต่อเนื่อง6 ถึง 8 ชั่วโมงต่อรอบการชาร์จ ระบบขับเคลื่อนรองรับการปรับความเร็วรอบแบบแปรผันอย่างต่อเนื่องตั้งแต่0 ถึง 20 ม./นาทีควบคู่ไปกับดิสก์เบรกแบบป้องกันความเสียหาย (fail-safe) เพื่อรับประกันระยะการหยุดฉุกเฉินไม่เกิน1 เมตรเซ็นเซอร์ LiDAR ป้องกันการระเบิดทั้งด้านหน้าและด้านหลังที่ผสานรวมในตัวให้ระยะการตรวจจับที่ปรับแต่งได้ตั้งแต่0.5 ถึง 3 เมตรเพื่อรับประกันความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงานตลอดทั่วทั้งช่องกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมที่เป็นอันตราย