En el proceso de fabricación de baterías de nuevas energías, ¿qué papel importante pueden desempeñar los eliminadores de hierro magnéticos permanentes?

En el camino hacia una mayor densidad energética, una mayor vida útil y la seguridad absoluta de las baterías de nueva generación, a menudo se pasa por alto un enemigo diminuto pero mortal: las impurezas ferromagnéticas. Se esconden como "fantasmas" en las materias primas y los procesos de producción, y los eliminadores de hierro magnéticos permanentes son la principal línea de defensa contra estas amenazas invisibles. Normas de la industria, como la recién emitida norma de grupo "Fosfato de hierro y litio para baterías de energía" en 2025, han ajustado el límite superior de materia extraña magnética de 10 ppm a menos de 3 ppm, e imponen requisitos casi estrictos sobre el contenido de hierro. Esto significa que la línea de producción debe tener capacidades de eliminación de hierro a nivel microscópico.

En primer lugar, las impurezas ferromagnéticas son el "asesino invisible" del rendimiento y la seguridad de la batería, que se manifiestan principalmente como:

Poder destructivo a nivel micrométrico: Incluso las limaduras de hierro más pequeñas y las partículas metálicas de desgaste (como el polvo de acero inoxidable) que son invisibles a simple vista, una vez mezcladas con el material del electrodo.

Perforar el diafragma y provocar un cortocircuito interno: las impurezas afiladas pueden perforar el delgado diafragma de la batería durante el proceso de carga y descarga, conectando directamente los electrodos positivo y negativo, lo que provoca cortocircuitos internos, lo que puede provocar fallas en la batería y una autodescarga agravada, o incluso provocar un descontrol térmico, lo que lleva a graves consecuencias de incendio y explosión.

Catalizan reacciones secundarias y aceleran la desintegración: Los iones de hierro (Fe²⁺/Fe³⁺) son potentes catalizadores redox. Agravan la descomposición del electrolito y consumen iones de litio activos, lo que resulta en una rápida desintegración de la capacidad de la batería, un aumento de la resistencia interna y una reducción considerable de su ciclo de vida. Especialmente en sistemas de materiales avanzados, como los basados en níquel y silicio, el impacto es más significativo.

Destruye la uniformidad del recubrimiento del electrodo: las partículas de impurezas afectan la uniformidad y consistencia del recubrimiento de la lechada, lo que reduce el rendimiento de la batería.

En segundo lugar, el eliminador de hierro magnético permanente utiliza el potente campo magnético constante generado por materiales magnéticos permanentes de tierras raras de alto rendimiento (como el neodimio-hierro-boro) para absorber y eliminar sin contacto, de forma eficiente y continua, las impurezas ferromagnéticas en el flujo de material. Desempeña un papel indispensable en múltiples etapas de la fabricación de baterías:

1. "Guardián" de la purificación de la materia prima:

Materiales clave para electrodos positivos (como fosfato de hierro y litio, materiales ternarios, óxido de cobalto y litio, etc.): El removedor de hierro magnético permanente es un equipo de pretratamiento necesario antes de dosificar los materiales. Elimina las limaduras de hierro de las minas y el desgaste de los equipos de trituración y molienda que puedan estar presentes en el polvo de la materia prima para garantizar la pureza de la fuente.

Materiales del electrodo negativo (grafito, a base de silicio, etc.): también es necesario eliminar estrictamente el hierro para evitar que las impurezas afecten el rendimiento del electrodo negativo.

Agente conductor (negro de humo, etc.), aglutinante: Estos materiales auxiliares también deben desferrizarse.

2. "Carroñero" en el proceso de producción:

Enlace de preparación de lodos: Durante la mezcla, dispersión y transporte de lodos de electrodos positivos y negativos, la fricción del equipo (paletas de agitación, tuberías, bombas y válvulas) produce trazas de partículas metálicas de desgaste. El removedor de hierro magnético permanente en línea instalado en la tubería puede capturar estas nuevas impurezas en tiempo real para evitar que se mezclen con el lodo de recubrimiento final.

Después del recubrimiento del electrodo/antes del laminado: algunos procesos establecerán puntos de eliminación de hierro después de que el recubrimiento húmedo se haya secado y antes de ingresar a la prensa de rodillos para eliminar las impurezas que puedan introducirse durante el proceso de secado.

Proceso de corte de postes: El desgaste de la herramienta de corte produce virutas de metal. Colocar un removedor de hierro después del corte y antes del bobinado/apilado puede eliminar eficazmente estos nuevos contaminantes metálicos.

3. "Purificador" para el procesamiento de material de reciclaje: En el proceso de reciclaje de baterías, cuando se trata de materiales de trituración de baterías de desecho complejos, el removedor de hierro magnético permanente es un equipo clave para separar carcasas de hierro, tornillos y otras impurezas metálicas ferromagnéticas, sentando las bases para el reciclaje posterior de materiales de electrodos positivos y negativos de alto valor.

En resumen, el proceso de producción de baterías de nueva energía es un campo de batalla multiforme de polvos, lodos y productos terminados. Por lo tanto, los removedores de hierro magnéticos permanentes también han evolucionado hacia una "escalera de tres niveles":

A medida que las baterías de nueva energía avanzan hacia la era de los TWh y los estándares de rendimiento y seguridad siguen mejorando, los requisitos de pureza de los materiales han alcanzado un nivel sin precedentes. Si bien los removedores de hierro magnéticos permanentes no son un componente directo de la producción de baterías, son los héroes entre bastidores que garantizan la calidad esencial de las baterías: alta seguridad, larga vida útil y consistencia. Interceptan silenciosamente pequeños "asesinos" ferromagnéticos en varios nodos clave y constituyen una línea de defensa magnética indispensable y poderosa en el proceso de fabricación de baterías. Por lo tanto, consideramos a los removedores de hierro magnéticos permanentes como el "guardián invisible" en la fabricación de baterías de nueva energía.