ด้วยการขยายตัวอย่างมากของอุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้า ตัวแยกแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (LiBS โดยเฉพาะตัวแยกกระบวนการเปียก) ต้องการคุณภาพการผสมที่ไร้ที่ติจากวัสดุฐาน นั่นคือ โพลีเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษ (UHMWPE) UHMWPE มีสายโซ่โมเลกุลที่ยาวมากและมีความหนืดหลอมเหลวสูงเป็นพิเศษ ภายใต้การตัดด้วยความเร็วสูงของเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ทำให้เกิดความร้อนแรงเฉือนแบบเสียดทานและความหนืดสูง หากการควบคุมอุณหภูมิล้มเหลว จุดร้อนเฉพาะที่จะทำให้โพลีเมอร์เสื่อมสภาพ ทำลายความพรุนและความต้านทานแรงดึงของตัวแยกทันที วิธีแก้ปัญหาหลักสำหรับปัญหาคอขวดของกระบวนการนี้คือการปรับปรุงช่องระบายความร้อนที่มีความแม่นยำสูงภายในกระบอกอัดรีด
1. อันตรายจาก "ความร้อนแรงเฉือน" ในการอัดรีดตัวแยกแบตเตอรี่
ในสายการผลิต LiBS ที่ใช้กระบวนการเปียก การควบคุมอุณหภูมิสำหรับคอมพาวนด์ที่มีความหนืดสูงต้องเผชิญกับความท้าทายด้านฮาร์ดแวร์ที่เข้มงวด:
การหนีความร้อนและการตัดโซ่:เนื่องจากการเสียดสีอย่างรุนแรงในพื้นที่ที่มีแรงเฉือนสูง (เช่น บริเวณการนวดที่รุนแรง) อุณหภูมิหลอมเหลวเฉพาะจุดจึงมักจะพุ่งสูงขึ้น 10°C - 20°C สูงกว่าที่เทอร์โมคัปเปิลแบบกระบอกแสดง ทำให้เกิดการสลายตัวเนื่องจากความร้อน
การแยกเฟสไม่สม่ำเสมอ:กระบวนการแบบเปียกอาศัยการแยกเฟสที่เป็นเนื้อเดียวกันระหว่าง UHMWPE และน้ำมันพาราฟิน ความผันผวนของอุณหภูมิที่เกิน +/- 1°C ทำให้เกิดลักษณะการไหลของของเหลวที่ไม่สอดคล้องกัน ส่งผลโดยตรงต่อความหนาของตัวแยกที่ไม่สม่ำเสมอ
2. คู่มือการเลือก: มาตรฐานสำหรับช่องระบายความร้อนบาร์เรลที่มีความแม่นยำสูง
หากต้องการใช้เครือข่ายการจัดการระบายความร้อนที่ตอบสนองเป็นพิเศษ การกำหนดค่าของสกรูและกระบอกระบบทำความเย็นจะต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดระดับอุตสาหกรรมดังต่อไปนี้อย่างเคร่งครัด
2.1 การเพิ่มการถ่ายเทความร้อนสูงสุด: การออกแบบการไหลภายในแบบวงจรคู่
วิธีแก้ปัญหาที่แนะนำ:ย้ายออกจากสว่านระบายความร้อนแบบรอบเดียวแบบพื้นฐาน และใช้ช่องวงจรคู่แบบขดลวดหรือแบบคดเคี้ยวซึ่งอยู่ติดกับแผ่นรองลำกล้อง
พารามิเตอร์ที่สำคัญ:ระยะห่างระหว่างช่องระบายความร้อนและพื้นผิวการทำงานของถังด้านในจะต้องได้รับการดูแลอย่างแม่นยำที่จุดหวานที่มีโครงสร้างแข็งของ15 มม. - 20 มม.
ข้อได้เปรียบ:การวางตำแหน่งของเหลวให้ใกล้กับไลเนอร์จะช่วยลดความต้านทานความร้อนได้ ความร้อนที่เพิ่มขึ้นทันทีจากโซนแรงเฉือนจะถูกพัดพาออกไปอย่างรวดเร็วโดยตัวกลางที่หมุนเวียนอยู่ ซึ่งช่วยขจัดความเฉื่อยทางความร้อนที่เกินขอบเขต
2.2 การควบคุมความเร็วของของไหลและประสิทธิภาพความปั่นป่วน
ความต้องการด้านโครงสร้าง:ทางเดินภายในต้องมีตัวปั่นป่วนในตัว หรือใช้ส่วนตัดขวางรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่มีอัตราส่วนกว้างยาวเฉพาะ
ตัวชี้วัดประสิทธิภาพ:สารหล่อเย็น (โดยทั่วไปคือน้ำอ่อนตัวหรือน้ำมันร้อน) จะต้องรักษารูปแบบการไหลที่ปั่นป่วนสูงด้วยค่า Reynolds ที่เกิน 4000 ความปั่นป่วนจะเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การพาความร้อนของการพาความร้อนอย่างมาก โดยทนต่ออุณหภูมิได้ดีเยี่ยมจนถึง+/- 0.5°ซ.(ข้อมูลอ้างอิง: การวินิจฉัยการกระจายความร้อนแบบผสมผสานของ LiBS - อ้างอิง: #LIBS-THERMAL-2026)
3. องค์ประกอบสกรูเสริมประสิทธิภาพสำหรับอินพุตความร้อนที่สมดุล
นอกเหนือจากการระบายความร้อนด้วยถังภายนอกแล้ว โครงสร้างสกรูภายในจะต้องทำงานพร้อมกัน ในบริเวณที่มีแรงเฉือนหนัก วิศวกรควรลดบล็อกการนวดที่มีมุมโซเซขนาดใหญ่ให้เหลือน้อยที่สุด ให้รวมองค์ประกอบการลำเลียงช่องพิเศษหรือองค์ประกอบผสมสกรู (SME) แทน การกำหนดค่านี้ช่วยรักษาการกระจายตัวของ UHMWPE และน้ำมันอย่างเหมาะสม ขณะเดียวกันก็ป้องกันอินพุตพลังงานกลจำเพาะ (SME) ที่มากเกินไปจากการสร้างแรงเสียดทานแบบควบคุมไม่ได้
4. บทสรุป: บาร์เรลที่มีความแม่นยำช่วยให้ได้ผลผลิตสูงใน LiBS แบบเปียก
ผลผลิตเชิงพาณิชย์ของสายแยกแบตเตอรี่ลิเธียมขึ้นอยู่กับความเชี่ยวชาญเหนืออุณหภูมิหลอมเหลวระดับมหภาคและระดับไมโคร การเลือกถังอัดรีดออกแบบทางวิศวกรรมด้วยช่องระบายความร้อนภายในวงจรคู่และไลเนอร์โลหะคู่ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าสูงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการรับรองกระบวนการอัดรีดที่ปราศจากการสลายของโพลีเมอร์ ข้อบกพร่องของสายรัด หรือการกระชาก การอัพเกรดเป็นถังทดแทนที่สร้างขึ้นเพื่อCoperion, Toshiba หรือ Marathonความทนทานต่อการแลกเปลี่ยนความร้อนยังคงเป็นพิมพ์เขียวที่ต้องการสำหรับบริษัทเครื่องแยกยักษ์ใหญ่ระดับโลกที่กำลังพัฒนาสายการผลิตอัตโนมัติที่มีกำลังการผลิตสูง
