Катодын материал
Лити-ион батерейнд органик бус электродын материалыг бэлтгэхэд өндөр температурт хатуу төлөвт урвалыг хамгийн их ашигладаг.Өндөр температурт хатуу фазын урвал: хатуу фазын бодисууд зэрэг урвалд ордог бодисууд тодорхой температурт тодорхой хугацаанд урвалд орж, янз бүрийн элементүүдийн хооронд харилцан тархах замаар химийн урвал үүсгэж, тодорхой температурт хамгийн тогтвортой нэгдлүүдийг үүсгэдэг процессыг хэлнэ. , үүнд хатуу-хатуу урвал, хатуу-хийн урвал, хатуу-шингэн урвал орно.
Золь-гелийн арга, тунадасжуулах арга, гидротермаль арга, солвотермаль аргыг ашигласан ч ихэвчлэн өндөр температурт хатуу фазын урвал эсвэл хатуу фазын агломержуулалт шаардлагатай байдаг.Учир нь литийн ион батерейны ажиллах зарчим нь түүний электродын материал нь li+-г дахин дахин оруулж, салгах чадвартай байх тул торны бүтэц нь хангалттай тогтвортой байх ёстой бөгөөд энэ нь идэвхтэй материалын талст чанар өндөр, болор бүтэц нь тогтмол байх ёстой. .Энэ нь бага температурын нөхцөлд хүрэхэд хэцүү байдаг тул одоогийн ашиглаж байгаа лити-ион батерейны электродын материалыг үндсэндээ өндөр температурт хатуу төлөвт урвалаар олж авдаг.
Катодын материал боловсруулах үйлдвэрлэлийн шугамд голчлон холих систем, агломерын систем, бутлах систем, ус угаах систем (зөвхөн өндөр никель), савлагааны систем, нунтаг дамжуулах систем, ухаалаг хяналтын систем орно.
Лити-ион батерейны катодын материалыг үйлдвэрлэхэд нойтон холих процессыг ашиглах үед хатаах асуудал ихэвчлэн тулгардаг.Нойтон холих процесст ашигладаг өөр өөр уусгагч нь өөр өөр хатаах процесс, тоног төхөөрөмжид хүргэдэг.Одоогийн байдлаар нойтон холих процесст хоёр төрлийн уусгагчийг ашигладаг: усгүй уусгагч, тухайлбал этанол, ацетон гэх мэт органик уусгагч;Усны уусгагч.Лити-ион батерейны катодын материалыг нойтон холих хатаах төхөөрөмжид голчлон: вакуум эргэдэг хатаагч, вакуум тармуур хатаагч, шүршигч хатаагч, вакуум туузан хатаагч орно.
Лити-ион батерейнд зориулсан катодын материалын үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэл нь ихэвчлэн өндөр температурт хатуу төлөвт агломерын синтезийн процессыг ашигладаг бөгөөд гол ба гол төхөөрөмж нь агломерын зуух юм.Лити-ион батерейны катодын материалыг үйлдвэрлэх түүхий эдийг жигд хольж, хатааж, дараа нь агломерын зууханд ачиж, дараа нь бутлах, ангилах процесст зуухнаас буулгана.Катодын материалыг үйлдвэрлэхэд температурын хяналтын температур, температурын жигд байдал, агаар мандлын зохицуулалт ба жигд байдал, тасралтгүй байдал, үйлдвэрлэлийн хүчин чадал, эрчим хүчний зарцуулалт, зуухны автоматжуулалтын зэрэг зэрэг техник, эдийн засгийн үзүүлэлтүүд маш чухал юм.Одоогийн байдлаар катодын материалын үйлдвэрлэлд агломерын гол төхөөрөмж нь түлхэгч зуух, галзуу зуух, хонхны ваартай зуух юм.
◼ Роллер зуух нь тасралтгүй халаалт болон агломержуулалттай дунд оврын хонгилын зуух юм.
◼ Зуухны уур амьсгалын дагуу, түлхэгч зуухны нэгэн адил галзуу зуухыг мөн агаарын зуух, агаар мандлын зуух гэж хуваадаг.
- Агаарын зуух: голчлон литийн манганатын материал, лити кобальтын исэл материал, гурвалсан материал гэх мэт исэлдүүлэх уур амьсгал шаардлагатай материалыг задлахад ашигладаг;
- Агаар мандлын зуух: голчлон NCA гурвалсан материал, литийн төмрийн фосфат (LFP) материал, бал чулуун анод материал болон агаар мандлын хийн хамгаалалт (N2 эсвэл O2 гэх мэт) шаардлагатай бусад агломерын материалд ашиглагддаг.
◼ Галзуу зуух нь гулсмал үрэлтийн процессыг ашигладаг тул зуухны уртыг хөдөлгөх хүч нөлөөлөхгүй.Онолын хувьд энэ нь хязгааргүй байж болно.Зуухны хөндийн бүтцийн онцлог, бүтээгдэхүүнийг шатаах үед илүү сайн тууштай байх, том зуухны хөндийн бүтэц нь зууханд агаарын урсгалын хөдөлгөөн, бүтээгдэхүүнийг ус зайлуулах, резинэн гадагшлуулахад илүү таатай байдаг.Энэ нь том хэмжээний үйлдвэрлэлийг бодитоор хэрэгжүүлэхийн тулд түлхэгч зуухыг солихыг илүүд үздэг тоног төхөөрөмж юм.
◼ Одоогийн байдлаар лити-ион батерейны литийн кобальт исэл, гурвалсан, литийн манганат болон бусад катодын материалыг агаарын булны зууханд, харин литийн төмрийн фосфатыг азотоор хамгаалагдсан галзуу зууханд, NCA-ыг галзуу зууханд шингэлж байна. хүчилтөрөгчөөр хамгаалагдсан зуух.
Сөрөг электродын материал
Хиймэл бал чулууны үндсэн үйл явцын үндсэн үе шатууд нь урьдчилсан боловсруулалт, пиролиз, нунтаглах бөмбөг, графитжуулалт (өөрөөр хэлбэл дулааны боловсруулалт, ингэснээр анх эмх замбараагүй нүүрстөрөгчийн атомуудыг цэвэрхэн байрлуулж, техникийн үндсэн холбоосууд), холих, бүрэх, холих зэрэг орно. шигших, жинлэх, савлах, агуулах.Бүх үйл ажиллагаа нь нарийн бөгөөд нарийн төвөгтэй байдаг.
◼ Грануляцийг пиролизийн процесс ба бөмбөлөг тээрэмдэх шигших процесс гэж хуваана.
Пиролизийн процесст завсрын материал 1-ийг реакторт хийж, реакторын агаарыг N2-ээр сольж, реакторыг битүүмжилж, температурын муруй дагуу цахилгаанаар халааж, 200 ~ 300 ℃ температурт 1 ~ 3 цаг хутгаж, дараа нь үргэлжлүүлнэ. 400 ~ 500 ℃ хүртэл халааж хутгаад 10 ~ 20мм ширхэгийн хэмжээтэй материал гаргаж аваад температурыг бууруулж гадагшлуулж завсрын материал авна 2. Пиролизийн процесст босоо реактор, тасралтгүй гэсэн 2 төрлийн төхөөрөмж ашигладаг. мөхлөгт төхөөрөмж, аль аль нь ижил зарчимтай.Тэд хоёулаа реактор дахь материалын найрлага, физик, химийн шинж чанарыг өөрчлөхийн тулд тодорхой температурын муруй дор хөдөлдөг.Үүний ялгаа нь босоо данх нь халуун данх, хүйтэн данхны хосолсон горим юм.Данх дахь материалын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг халуун данхны температурын муруй дагуу хутгах замаар өөрчилдөг.Ажил дууссаны дараа хөргөх данханд хийж, халуун данхыг тэжээж болно.Тасралтгүй мөхлөгт төхөөрөмж нь эрчим хүчний бага зарцуулалт, өндөр гаралттай тасралтгүй ажиллах боломжийг олгодог.
◼ Нүүрстөрөгчжилт ба графитжилт нь зайлшгүй чухал хэсэг юм.Нүүрсжүүлэх зуух нь материалыг дунд болон бага температурт нүүрстөрөгчжүүлдэг.Нүүрсжүүлэх зуухны температур нь 1600 хэмд хүрч, нүүрсжилтийн хэрэгцээг хангах боломжтой.Өндөр нарийвчлалтай ухаалаг температур хянагч ба автомат PLC хяналтын систем нь карбонжуулалтын явцад үүссэн өгөгдлийг нарийн хянах болно.
Графитжуулалтын зуух, үүнд хэвтээ өндөр температур, бага ялгадас, босоо гэх мэт графитыг агломержуулах, хайлуулах зорилгоор бал чулууны халуун бүсэд (нүүрстөрөгч агуулсан орчин) байрлуулдаг бөгөөд энэ үеийн температур 3200 ℃ хүрч болно.
◼ Бүрэх
Завсрын материал 4 нь автомат зөөвөрлөгчийн системээр силос руу зөөгдөж, манипулятороор материалыг автоматаар хайрцагны прометиумд дүүргэдэг.Автомат зөөвөрлөх систем нь хайрцагны прометийг тасралтгүй реакторт (галзуу зуух) тээвэрлэж бүрэх, завсрын материалыг 5 (азотын хамгаалалт дор, материалыг 8 ~ 10 цагийн турш тодорхой температурын өсөлтийн муруй дагуу 1150 ℃ хүртэл халаана. Халаалтын процесс нь тоног төхөөрөмжийг цахилгаанаар халаах бөгөөд халаах арга нь графит хэсгүүдийн гадаргуу дээр өндөр чанартай асфальтыг пиролитик нүүрстөрөгчийн бүрээс болгон хувиргадаг конденсац, талст морфологи өөрчлөгдөнө (аморф төлөв талст төлөвт шилжинэ), Байгалийн бөмбөрцөг хэлбэртэй бал чулуун хэсгүүдийн гадаргуу дээр эмх цэгцтэй бичил талст нүүрстөрөгчийн давхарга үүсч, эцэст нь "цөм-бүрхүүл" бүтэцтэй бүрсэн бал чулуу шиг материал үүсдэг. олж авсан