リチウム電池産業における電磁流量センサーの応用

リチウム電池の初期工程は、主に電極材料の合成と調製から成ります。この段階では、大量の酸、塩基、塩溶液の輸送と配合が行われるため、電磁流量計が最も多く使用される工程となっています。

三元系前駆体（NCM/NCA）の製造においては、硫酸ニッケル、硫酸コバルト、硫酸マンガンなどの塩溶液を、液体苛性ソーダおよびアンモニア水との共沈反応のために、厳密な比率で反応容器に連続的に導入する必要がある。

リン酸鉄リチウムの製造には、炭酸リチウム、リン酸、鉄塩などの原料を混合し、反応させる工程が含まれる。

原料供給流量測定： 電磁流量計は、様々な原料の供給流量を正確に測定し、そのデータを自動制御システムにフィードバックすることで、比率のクローズドループ調整を実現します。

反応液流量モニタリング： 焼結およびボールミル処理工程では、反応物を完全に混合する必要があります。電磁流量計は反応液の流れを監視し、酸化剤、還元剤、および主原料の混合の均一性を確保することで、製品の一貫性と処理効率を向上させます。

溶媒測定： 正極および負極材料の製造には、NMP、脱イオン水、その他の溶媒がよく使用されます。電磁流量計を使用することで、製造工程における溶媒の使用量を監視し、原価計算や工程監視を行うことができます。

金属溶解およびタンク輸送： 金属溶解槽、コバルト液槽、金属溶液槽、アンモニア水槽、苛性ソーダ槽などのセクションにおける液体材料の輸送において、電磁流量計は流量監視とプロセス制御を担います。

電解液はリチウム電池の「血液」であり、その製造工程には極めて高い耐腐食性と流量測定の精度が求められる。

電解質の配合： リチウム金属またはリチウム塩の抽出において、電磁流量計は、パイプライン内の溶媒および反応液の流量を測定し、正確なプロセス制御を確保するために使用される。

溶媒および添加剤の測定： 電解液は、リチウム塩、有機溶媒、および添加剤から構成されています。各種成分の精密な測定は、電解液の電気化学的窓とイオン伝導率に直接影響を与えます。電磁流量計は、耐腐食性に優れているため、様々な電解液や溶媒の流量測定に広く用いられています。

冷却水監視： 電池材料製造ラインやセル組立工場では、工程温度を維持するために大量の冷却水が必要です。電磁流量計を用いて冷却循環水の流量を監視し、可変周波数ポンプと組み合わせることで、オンデマンドのエネルギー供給を実現し、エネルギー消費量を削減します。

純水の輸送： プロセス用純水は、リチウムイオン電池製造において洗浄や配合に用いられる重要な補助材料である。電磁流量計は、無公害かつ高精度な特性を持つため、純水輸送パイプラインの流量測定に適している。

リチウム電池の製造工程では、金属イオン、酸性物質、アルカリ性物質、有機溶剤などを含む複雑な廃水が発生する。

廃水排出監視： 廃水処理工場では、廃水には多量の金属イオンと固体粒子が含まれており、腐食性が非常に高い。電磁流量計は内部に流体の流れを妨げる部品がなく、固体粒子を含む媒体にも高い適応性を持ち、廃水流量を正確に測定し、後続の処理工程に必要な正確なデータを提供することで、排出基準への準拠を保証する。

廃水処理プロセスの制御： 廃水処理システムの各工程（中和、凝集、沈殿など）において、電磁流量計を用いて各タンク間の物質の流れと処理薬品の投与量を監視し、処理プロセスの自動制御を実現する。

技術原理： 動的電力制御技術を採用し、チップレベルのスリープ機構はデータ収集時のみ作動し、適応型サンプリング周波数アルゴリズムと組み合わせることで、定常状態での消費電流はマイクロアンペアレベルまで低下します。内蔵の複合電源モジュール（高性能リチウム硫酸塩塩化物電池とスーパーキャパシタで構成されたハイブリッド電源ユニット）により、数年間の連続動作が可能です。

適用シナリオ： 遠隔地の工場におけるパイプライン監視、一時的なパイプライン流量校正、および老朽化した工場の改修プロジェクトに適しています。

インテリジェントIoT： GSM/GPRS/NB-IoT/LoRa無線伝送機能を統合することで、遠隔データ収集、異常警報、バッテリー残量警告を実現できます。

技術的な利点： 非侵襲的な設置技術を採用することで、耐圧開口と非停止設置を実現し、施工効率を大幅に向上させることができます。

適用可能なシナリオ： 主に、大口径で需要の少ない監視ポイント、例えば大型循環水管や廃水総排出口などで使用される。

FM260電磁流量センサー