Katode materiaal
In die voorbereiding van anorganiese elektrodemateriaal vir litiumioonbatterye word hoëtemperatuur vastestofreaksie die algemeenste gebruik.Hoë temperatuur vaste-fase reaksie: verwys na die proses wat die reaktante insluitend vaste-fase stowwe reageer vir 'n tydperk by 'n sekere temperatuur en produseer chemiese reaksies deur die onderlinge diffusie tussen verskeie elemente om die mees stabiele verbindings te produseer by 'n sekere temperatuur , insluitend vastestof-vastestof-reaksie, vastestof-gas-reaksie en vastestof-vloeistof-reaksie.
Selfs al word sol-gel-metode, mede-presipitasiemetode, hidrotermiese metode en solvotermiese metode gebruik, word vastefasereaksie of vastefasesintering by hoë temperatuur gewoonlik vereis.Dit is omdat die werkbeginsel van litium-ioonbattery vereis dat sy elektrodemateriaal herhaaldelik li+ kan insit en verwyder, dus moet sy roosterstruktuur voldoende stabiliteit hê, wat vereis dat die kristalliniteit van aktiewe materiale hoog moet wees en die kristalstruktuur gereeld moet wees .Dit is moeilik om te bereik onder lae temperatuur toestande, so die elektrode materiale van litium-ioon batterye wat tans gebruik word, word basies verkry deur hoë-temperatuur vastestof reaksie.
Die produksielyn vir die verwerking van katodemateriaal bevat hoofsaaklik mengstelsel, sinterstelsel, vergruisstelsel, waterwasstelsel (slegs hoë nikkel), verpakkingstelsel, poeiervervoerstelsel en intelligente beheerstelsel.
Wanneer die nat mengproses gebruik word in die vervaardiging van katodemateriaal vir litium-ioonbatterye, word droogprobleme dikwels ondervind.Verskillende oplosmiddels wat in die nat mengproses gebruik word, sal tot verskillende droogprosesse en toerusting lei.Tans is daar hoofsaaklik twee soorte oplosmiddels wat in die nat mengproses gebruik word: nie-waterige oplosmiddels, naamlik organiese oplosmiddels soos etanol, asetoon, ens;Water oplosmiddel.Die droogtoerusting vir natmenging van litium-ioonbattery-katodemateriale sluit hoofsaaklik in: vakuum-roterende droër, vakuumharkdroër, spuitdroër, vakuumbanddroër.
Die industriële produksie van katodemateriaal vir litium-ioonbatterye neem gewoonlik 'n hoë-temperatuur vastestof sintersintese proses aan, en die kern en sleuteltoerusting daarvan is sinteroond.Die grondstowwe vir die vervaardiging van litium-ioon battery katode materiaal word eenvormig gemeng en gedroog, dan in die oond gelaai vir sintering, en dan uit die oond afgelaai na die breek- en klassifikasieproses.Vir die vervaardiging van katodemateriale is die tegniese en ekonomiese aanwysers soos temperatuurbeheertemperatuur, temperatuuruniformiteit, atmosfeerbeheer en -uniformiteit, kontinuïteit, produksievermoë, energieverbruik en outomatiseringsgraad van die oond baie belangrik.Tans is die vernaamste sintertoerusting wat in die vervaardiging van katodemateriaal gebruik word, stootoond, roloond en klokoond.
◼ Roroloond is 'n mediumgrootte tonneloond met deurlopende verhitting en sintering.
◼ Volgens die oondatmosfeer, soos die stootoond, word die roloond ook in lugoond en atmosfeeroond verdeel.
- Lugoond: hoofsaaklik gebruik vir sintering van materiale wat oksiderende atmosfeer benodig, soos litiummanganaatmateriale, litiumkobaltoksiedmateriale, ternêre materiale, ens.
- Atmosfeer-oond: word hoofsaaklik gebruik vir NCA-ternêre materiale, litiumysterfosfaat (LFP) materiale, grafietanodemateriaal en ander sintermateriale wat atmosfeer (soos N2 of O2) gasbeskerming benodig.
◼ Die roloond neem rolwrywingsproses aan, dus sal die lengte van die oond nie deur die aandrywingskrag beïnvloed word nie.Teoreties kan dit oneindig wees.Die kenmerke van die oondholtestruktuur, beter konsekwentheid wanneer produkte geskiet word, en die groot oondholtestruktuur is meer bevorderlik vir die beweging van lugvloei in die oond en die dreinering en rubberafvoer van produkte.Dit is die voorkeurtoerusting om die stootoond te vervang om werklik grootskaalse produksie te realiseer.
◼ Tans word litiumkobaltoksied, ternêre, litiummanganaat en ander katodemateriale van litiumioonbatterye in 'n lugroloond gesinter, terwyl litiumysterfosfaat gesinter word in 'n roloond wat deur stikstof beskerm word, en NCA in 'n roller gesinter word. oond beskerm deur suurstof.
Negatiewe elektrodemateriaal
Die hoofstappe van die basiese prosesvloei van kunsmatige grafiet sluit in voorbehandeling, pirolise, maalbal, grafitisering (dit wil sê hittebehandeling, sodat die oorspronklik ongeordende koolstofatome netjies gerangskik is, en die belangrikste tegniese skakels), vermenging, bedek, vermenging sifting, weeg, verpakking en pakhuise.Alle operasies is fyn en kompleks.
◼ Granulasie word verdeel in pirolise proses en balmaal siftingsproses.
In die pirolise-proses, plaas tussenmateriaal 1 in die reaktor, vervang die lug in die reaktor met N2, verseël die reaktor, verhit dit elektries volgens die temperatuurkurwe, roer dit by 200 ~ 300 ℃ vir 1 ~ 3h, en gaan dan voort om dit tot 400 ~ 500 ℃ te verhit, roer dit om materiaal met 'n deeltjiegrootte van 10 ~ 20 mm te kry, verlaag die temperatuur en ontlaai dit om tussenmateriaal te kry 2. Daar is twee soorte toerusting wat in die piroliseproses gebruik word, vertikale reaktor en kontinue reaktor granuleringstoerusting, wat albei dieselfde beginsel het.Beide roer of beweeg onder 'n sekere temperatuurkurwe om die materiaalsamestelling en fisiese en chemiese eienskappe in die reaktor te verander.Die verskil is dat die vertikale ketel 'n kombinasiemodus van warm ketel en koue ketel is.Die materiaalkomponente in die ketel word verander deur te roer volgens die temperatuurkurwe in die warm ketel.Na voltooiing word dit in die koelketel gesit vir afkoeling, en die warm ketel kan gevoer word.Deurlopende granuleringstoerusting realiseer deurlopende werking, met lae energieverbruik en hoë uitset.
◼ Karbonisering en grafitisering is 'n onontbeerlike deel.Die karbonisasie-oond karboniseer die materiale by medium en lae temperature.Die temperatuur van die karbonisasie-oond kan 1600 grade Celsius bereik, wat aan die behoeftes van karbonisasie kan voldoen.Die hoë-presisie intelligente temperatuurbeheerder en outomatiese PLC-moniteringstelsel sal die data wat in die karbonisasieproses gegenereer word, akkuraat beheer maak.
Grafietoond, insluitend horisontale hoë temperatuur, laer ontlading, vertikale, ens., plaas grafiet in grafiet warm sone (koolstofbevattende omgewing) vir sinter en smelt, en die temperatuur gedurende hierdie tydperk kan 3200 ℃ bereik.
◼ Bedekking
Die tussenmateriaal 4 word deur die outomatiese vervoerstelsel na die silo vervoer, en die materiaal word outomaties deur die manipuleerder in die boks promethium gevul.Die outomatiese vervoerstelsel vervoer die boksprometium na die deurlopende reaktor (roloond) vir bedekking, Kry die tussenmateriaal 5 (onder die beskerming van stikstof word die materiaal verhit tot 1150 ℃ volgens 'n sekere temperatuurstygingskromme vir 8 ~ 10 uur. Die verhittingsproses is om die toerusting deur elektrisiteit te verhit, en die verhittingsmetode is indirek. Die verhitting verander die hoë kwaliteit asfalt op die oppervlak van grafietdeeltjies in pirolitiese koolstofbedekking kondenseer, en die kristalmorfologie word getransformeer (amorfe toestand word omskep in kristallyne toestand), 'n Geordende mikrokristallyne koolstoflaag word op die oppervlak van natuurlike sferiese grafietdeeltjies gevorm, en uiteindelik is 'n bedekte grafietagtige materiaal met 'n "kern-dop"-struktuur verkry