No processo de fabricação de novas baterias de energia, qual papel importante os removedores magnéticos permanentes de ferro podem desempenhar?

Na busca por maior densidade energética, ciclo de vida mais longo e segurança absoluta para novas baterias de energia, um inimigo pequeno, porém mortal, é frequentemente ignorado: as impurezas ferromagnéticas. Elas se escondem como "fantasmas" em matérias-primas e processos de produção, e os removedores de ferro magnéticos permanentes são a principal linha de defesa contra essas ameaças invisíveis. Normas industriais, como a recém-emitida norma de grupo "Fosfato de Ferro e Lítio para Baterias de Energia" em 2025, restringiram o limite superior de matéria estranha magnética de 10 ppm para menos de 3 ppm e impõem requisitos quase rigorosos quanto ao teor de ferro. Isso significa que a linha de produção deve ter capacidade de remoção de ferro "em nível de microscópio".

Em primeiro lugar, as impurezas ferromagnéticas são o "assassino invisível" do desempenho e da segurança da bateria, manifestando-se principalmente como:

Poder destrutivo em nível micrométrico: até mesmo pequenas limalhas de ferro e partículas de desgaste metálico (como pó de aço inoxidável) que são invisíveis a olho nu, quando misturadas ao material do eletrodo.

Perfuração do diafragma e curto-circuito interno: Impurezas afiadas podem perfurar o diafragma fino da bateria durante o processo de carga e descarga, conectando diretamente os eletrodos positivos e negativos, causando curto-circuitos internos, o que pode causar falha da bateria e autodescarga agravada, ou até mesmo causar fuga térmica, levando a consequências graves de incêndio e explosão.

Catalisar reações secundárias e acelerar a degradação: íons de ferro (Fe²⁺/Fe³⁺) são poderosos catalisadores redox. Eles agravam a decomposição do eletrólito e consomem íons de lítio ativos, resultando em rápida degradação da capacidade da bateria, aumento da resistência interna e redução significativa da vida útil do ciclo. Especialmente para sistemas de materiais avançados, como os de alto teor de níquel e silício, o impacto é mais significativo.

Destrua a uniformidade do revestimento do eletrodo: partículas de impurezas afetam a uniformidade e a consistência do revestimento da pasta, reduzindo o rendimento da bateria.

Em segundo lugar, o removedor de ferro magnético permanente utiliza o forte campo magnético constante gerado por materiais magnéticos permanentes de terras raras de alto desempenho (como neodímio, ferro, boro) para absorver e remover impurezas ferromagnéticas no fluxo de material de forma eficiente e contínua, sem contato. Ele desempenha um papel indispensável em vários elos da fabricação de baterias:

1. "Guardião" da purificação da matéria-prima:

Principais materiais de eletrodo positivo (como fosfato de ferro-lítio, materiais ternários, óxido de cobalto-lítio, etc.): O removedor de ferro magnético permanente é um equipamento de pré-tratamento necessário antes que os materiais sejam colocados em lotes. Remova as limalhas de ferro das minas e o desgaste dos equipamentos de britagem e moagem que podem existir no pó da matéria-prima para garantir a pureza da fonte.

Materiais do eletrodo negativo (grafite, à base de silício, etc.): Também é necessário remover rigorosamente o ferro para evitar impurezas que afetem o desempenho do eletrodo negativo.

Agente condutor (negro de fumo, etc.), aglutinante: Esses materiais auxiliares também precisam ter o ferro removido.

2. "Scavenger" no processo de produção:

Preparação da suspensão: Durante a mistura, dispersão e transporte de suspensões de eletrodos positivos e negativos, o atrito do equipamento (pás de agitação, tubulações, bombas e válvulas) produz traços de partículas de desgaste metálico. O removedor de ferro magnético permanente instalado on-line na tubulação pode capturar essas novas impurezas em tempo real, evitando que se misturem à suspensão de revestimento final.

Após o revestimento do eletrodo/antes da laminação: Alguns processos definem pontos de remoção de ferro após o revestimento úmido estar seco e antes de entrar na prensa de rolos para remover impurezas que podem ser introduzidas durante o processo de secagem.

Processo de corte de postes: O desgaste da ferramenta de corte produz aparas de metal. Aplicar um removedor de ferro após o corte e antes do enrolamento/empilhamento pode remover eficazmente esses novos contaminantes metálicos.

3. "Purificador" para processamento de materiais de reciclagem: No processo de reciclagem de baterias, ao lidar com materiais complexos de trituração de resíduos de baterias, o removedor de ferro magnético permanente é um equipamento essencial para separar cascas de ferro, parafusos e outras impurezas metálicas ferromagnéticas, estabelecendo a base para a reciclagem subsequente de materiais de eletrodos positivos e negativos de alto valor.

Em suma, o processo de produção de novas baterias de energia é um campo de batalha multiforme e misto de pós, lamas e produtos acabados. Portanto, os removedores de ferro magnéticos permanentes também evoluíram para uma "escada de três níveis":

À medida que as baterias de nova energia avançam para a era dos TWh e os padrões de desempenho e segurança continuam a melhorar, os requisitos de pureza dos materiais atingiram um nível sem precedentes. Embora os removedores de ferro magnéticos permanentes não sejam um componente direto da produção de baterias, eles são os heróis por trás dos bastidores que garantem a qualidade essencial das baterias: alta segurança, longa vida útil e consistência. Eles interceptam silenciosamente minúsculos "assassinos" ferromagnéticos em vários nós-chave e são uma linha de defesa magnética indispensável e poderosa no processo de fabricação de baterias. Por isso, chamamos os removedores de ferro magnéticos permanentes de "guardiões invisíveis" na fabricação de baterias de nova energia.