Katode materiaal
By de tarieding fan anorganyske elektrodesmaterialen foar lithium-ion-batterijen is hege temperatuer solide-steatreaksje de meast brûkte.Hege temperatuer fêste-fase reaksje: ferwiist nei it proses dat de reactants ynklusyf fêste-fase stoffen reagearje foar in perioade fan tiid op in bepaalde temperatuer en produsearje gemyske reaksjes troch de ûnderlinge diffusion tusken ferskate eleminten te produsearje de meast stabile ferbiningen by in bepaalde temperatuer , ynklusyf bêst-bêst reaksje, bêst-gas reaksje en bêst-floeibere reaksje.
Sels as sol-gel metoade, coprecipitation metoade, hydrothermal metoade en solvothermal metoade wurde brûkt, solid-fase reaksje of solid-fase sintering by hege temperatuer is normaal fereaske.Dit is om't it wurkprinsipe fan lithium-ion-batterij fereasket dat syn elektrodemateriaal li + kearen kin ynfoegje en fuortsmite, sadat syn roosterstruktuer genôch stabiliteit moat hawwe, wat fereasket dat de kristalliniteit fan aktive materialen heech wêze moat en de kristalstruktuer regelmjittich moat wêze .Dit is lestich te berikken ûnder betingsten mei lege temperatueren, sadat de elektrodesmaterialen fan lithium-ion-batterijen dy't op it stuit brûkt wurde yn prinsipe wurde krigen troch hege temperatuer solid-state reaksje.
De produksjeline foar ferwurkjen fan katodemateriaal omfettet benammen mingsysteem, sinteringsysteem, crushingsysteem, wetterwassysteem (allinich heech nikkel), ferpakkingsysteem, poederferfiersysteem en yntelligint kontrôlesysteem.
As it wiete mingproses wurdt brûkt yn 'e produksje fan kathodematerialen foar lithium-ion-batterijen, wurde droegeproblemen faak tsjinkaam.Ferskillende oplosmiddels brûkt yn it wiete mingproses sille liede ta ferskate droege prosessen en apparatuer.Op it stuit binne d'r benammen twa soarten solvents dy't brûkt wurde yn it wiete mingproses: net-wetterige solvents, nammentlik organyske solvents lykas ethanol, aceton, ensfh.;Water solvent.De droege apparatuer foar wiet mingen fan lithium-ion batterij kathode materialen benammen omfiemet: fakuüm rotary droeger, fakuüm rake droeger, spray droeger, fakuüm riem droeger.
De yndustriële produksje fan kathodematerialen foar lithium-ion-batterijen oannimt meastentiids hege temperatuer solid-state sinteringsyntezeproses, en har kearn en wichtige apparatuer is sinteringofen.De grûnstoffen foar de produksje fan lithium-ion batterij kathode materialen wurde unifoarm mingd en droege, dan laden yn 'e oven foar sintering, en dan lossen út' e oven yn it crushing en klassifikaasje proses.Foar de produksje fan kathodematerialen binne de technyske en ekonomyske yndikatoaren lykas temperatuerkontrôletemperatuer, temperatueruniformiteit, sfearkontrôle en uniformiteit, kontinuïteit, produksjekapasiteit, enerzjyferbrûk en automatisearringsgraad fan 'e oven tige wichtich.Op it stuit binne de wichtichste sinterapparatuer dy't brûkt wurde yn 'e produksje fan katodematerialen pusher-oven, roller-oven en bell jar-oven.
◼ Roller oven is in middelgrutte tunnel oven mei trochgeande ferwaarming en sintering.
◼ Neffens de oven sfear, lykas de pusher oven, de roller oven is ek ferdield yn lucht oven en atmosfear oven.
- Luchtofen: benammen brûkt foar sintering fan materialen dy't oksidearjende sfear nedich binne, lykas lithium manganate materialen, lithium kobalt okside materialen, ternary materialen, etc;
- Atmosfearofen: benammen brûkt foar NCA ternary materialen, lithium izer fosfaat (LFP) materialen, grafyt anode materialen en oare sintering materialen dy't nedich sfear (lykas N2 of O2) gas beskerming.
◼ De roller oven oannimt rolling wriuwing proses, sadat de lingte fan 'e oven sil net wurde beynfloede troch de oandriuwing krêft.Teoretysk kin it ûneinich wêze.De skaaimerken fan 'e oven holte struktuer, bettere gearhing by it fjoer produkten, en de grutte oven holte struktuer is mear befoarderlik foar de beweging fan lucht stream yn' e oven en de ôfwettering en rubber ôffier fan produkten.It is de foarkar apparatuer om de pusher oven te ferfangen om wirklik grutskalige produksje te realisearjen.
◼ Op it stuit, lithium kobalt okside, ternary, lithium manganate en oare kathode materialen fan lithium-ion batterijen wurde sintered yn in lucht roller oven, wylst lithium izer fosfaat is sintered yn in roller oven beskerme troch stikstof, en NCA wurdt sintered yn in roller oven beskerme troch soerstof.
Negatyf elektrodes Materiaal
De haadstappen fan 'e basisprosesstream fan keunstmjittich grafyt omfetsje foarbehanneling, pyrolyse, grindbal, grafitisaasje (dat is, waarmtebehanneling, sadat de oarspronklike steurde koalstofatomen kreas wurde arranzjearre, en de wichtige technyske keppelings), mingen, coating, mingen screening, weagjen, ferpakking en opslach.Alle operaasjes binne fyn en kompleks.
◼ Granulation is ferdield yn pyrolyse proses en bal milling screening proses.
Yn it pyrolyseproses, set tuskenmateriaal 1 yn 'e reaktor, ferfange de loft yn' e reaktor mei N2, fersegelje de reaktor, ferwaarmje it elektrysk neffens de temperatuerkurve, roer it op 200 ~ 300 ℃ foar 1 ~ 3h, en gean dan troch om it te ferwaarmjen oant 400 ~ 500 ℃, roer it om materiaal te krijen mei partikelgrutte fan 10 ~ 20mm, ferleegje de temperatuer en ûntslach it om tuskenmateriaal 2 te krijen. D'r binne twa soarten apparatuer brûkt yn it pyrolyseproses, fertikale reaktor en kontinuze granulation apparatuer, dy't beide hawwe itselde prinsipe.Se beide roerje of bewege ûnder in bepaalde temperatuerkurve om de materiaalgearstalling en fysike en gemyske eigenskippen yn 'e reaktor te feroarjen.It ferskil is dat de fertikale tsjettel in kombinaasjemodus is fan hjitte tsjettel en kâld tsjettel.De materiaalkomponinten yn 'e tsjettel wurde feroare troch te roeren neffens de temperatuerkromme yn' e hjitte tsjettel.Nei it foltôgjen wurdt it yn 'e koelketel set foar koeling, en de heule tsjettel kin fiede wurde.Trochrinnende granulation apparatuer realisearret trochgeande operaasje, mei lege enerzjyferbrûk en hege útfier.
◼ Karbonisaasje en grafitisaasje binne in ûnmisber diel.De carbonization oven carbonizes de materialen by medium en lege temperatueren.De temperatuer fan 'e karbonisaasjeofen kin 1600 graden Celsius berikke, wat kin foldwaan oan' e behoeften fan karbonisaasje.De hege-precision yntelliginte temperatuer controller en automatyske PLC tafersjochsysteem sil meitsje de gegevens oanmakke yn de carbonization proses sekuer kontrolearre.
Graphitization oven, ynklusyf horizontale hege temperatuer, legere ûntslach, fertikale, ensfh, pleatst grafyt yn grafyt hot sône (koalstof befetsjende omjouwing) foar sintering en smelten, en de temperatuer yn dizze perioade kin berikke 3200 ℃.
◼ Coating
It tuskenmateriaal 4 wurdt troch it automatyske transportsysteem nei de silo ferfierd, en it materiaal wurdt automatysk ynfolle yn 'e doaze promethium troch de manipulator.De automatyske conveying systeem ferfiert de doaze promethium nei de trochgeande reaktor (roller oven) foar coating, Krij it tuskenlizzende materiaal 5 (ûnder de beskerming fan stikstof, it materiaal wurdt ferwaarme oant 1150 ℃ neffens in bepaalde temperatuer stiging kromme foar 8 ~ 10h. It ferwaarmingsproses is om de apparatuer te ferwaarmjen troch elektrisiteit, en de ferwaarmingsmetoade is yndirekt kondensearje, en de kristallen morfology wurdt omfoarme (amorfe steat wurdt omfoarme ta kristallijne steat), In oardere mikrokristallijne koalstof laach wurdt foarme op it oerflak fan natuerlike sfearyske grafyt dieltsjes, en úteinlik in coated grafyt lykas materiaal mei in "core-shell" struktuer is krigen