בייצור חומרי סוללות ליתיום, שלב ההזנה של חומרי גלם אבקתיים כמו פחמן שחור התמודד מזה זמן רב עם אתגרים כמו זיהום אבק, מדידה לא מדויקת ויעילות נמוכה. חברת חומרי סוללות ליתיום בקוג'ינג, יונאן, הציגה מערכת מלאה להעברת לחץ שלילי לתהליך ההזנה האוטומטי של פחמן שחור, והשיגה שדרוג אטום ואוטומטי מאספקת חומרי גלם לקו הייצור. הפרויקט מטפל בבעיות סביבתיות ויעילות הנגרמות על ידי הזנה ידנית מסורתית, ומספק מודל אמין לשליטה מעודנת בייצור סוללות ליתיום.

ניתוח נקודות כאב ללקוח

אבק פחמן שחור הוא בעל גודל חלקיקים דקים ומשקל סגולי של אור, מה שהופך אותו לסביר מאוד להתפשטות בסביבות ייצור. שיטת הפריקה וההזנה הדנית המקורית הובילה לריכוזי אבק גבוהים בסדנה, מה שלא רק סיכן את בריאות המפעיל אלא גם הגדיל את העומס על ציוד פינוי האבק ועלויות התחזוקה. בנוסף, מדידה ידנית מושפעת מאוד מגורמים אנושיים, עם תנודות משמעותיות בדיוק ההזנה, מה שמקשה על עמידה בדרישות המחמירות ליציבות תערובת בחומרים של סוללות ליתיום. במקביל, הזנה ידנית לסירוגין אינה יעילה ואינה תואמת את קצב קווי הייצור הרציפים, מה שמגביל את שחרור הקיבולת הכוללת.

פתרונות ותכונות עיקריות

כדי להתמודד עם נקודות כאב אלו, החברה משתמשת במערכת העברת אוויר בלחץ שלילי להזנת פחמן שחור אוטומטית. המערכת כוללת סילו יניקה, משאבת ואקום, צינורות, מכשיר מדידה אוטומטי ויחידת בקרה, ומשיגה הובלה אטומה לחלוטין ממערכת החומרים הגולמית לציוד הייצור. אין דליפת אבק בזמן האכלה, מה שמשפר משמעותית את סביבת העבודה. מודול המדידה האוטומטי יכול לספק משוב בזמן אמת על כמות ההזנה, עם סטיות הנשלטות בטווח מינימלי, ותומך בדיוק הנוסחה. מערכת הבקרה משתמשת ב-PLC ובקישור מחשב ברמה העליונה, תומכת בהגדרת פרמטרים מרחוק ובניטור תהליכים, מפחיתה התערבות ידנית ומשפרת משמעותית את יעילות ההזנה.

מערכת שלמה זו כוללת גם את התכונות הבולטות הבאות:

• העברת לחץ שלילי סגורה: סביבת הלחץ השלילי מונעת דליפת אבק ביעילות, ועומדת בדרישות ההגנה על הסביבה.
• מדידה מדויקת יחסית: שיטות מדידה חסרות משקל או הפחתה בשילוב עם אלגוריתמים דינמיים לפיצוי מבטיחות דיוק יציב בהזנה.
• הרחבה גמישה: המערכת יכולה להתאים את עצמה למפרטים שונים של תחנות האכלה בשקיות טון ושקיות קטנות כדי לעמוד בדרישות אצווה שונות.
• תפעול עם צריכת אנרגיה נמוכה: משתמש במקורות ואקום חסכוניים באנרגיה ובעיצובים אופטימליים של צנרת, כאשר צריכת האנרגיה ליחידה היא ברמת התעשייה הנמוכה ביותר.

כיום, סט ציוד זה פועל כרגיל באתר פרויקט קוג'ינג ביונאן. לקוחות מדווחים כי ריכוז האבק במהלך ההאכלה ירד ביותר מ-90%, שגיאות מדידה נשלטות בטווח של 0.5%, קיבולת ההזנה בקו יחיד עומדת בדרישות הקיבולת התכנונית, ועלויות התפעול והתחזוקה המקיפות ירדו בכ-30% לעומת לפני השיפוץ. היישום המוצלח של פרויקט זה מספק פתרון שניתן לשכפול ויעיל להזנה אוטומטית של אבקה בתעשיית חומרי סוללות הליתיום.