Materiale di Cathode
In a preparazione di materiali di l'elettrodi inorganici per e batterie di ioni di lithium, a reazione di u statu solidu à alta temperatura hè a più comunmente usata.Reazione in fase solida à alta temperatura: si riferisce à u prucessu chì i reagenti cumpresi i sustanzi in fase solida reagiscenu per un periudu di tempu à una certa temperatura è pruducenu reazzione chimica attraversu a diffusione mutuale trà parechji elementi per pruduce i composti più stabili à una certa temperatura. , cumprese a reazione solidu-solidu, a reazione solidu-gas è a reazione solidu-liquidu.
Ancu s'è u metudu sol-gel, u metudu di coprecipitation, u metudu idrotermalu è u metu solvotermalu sò usati, a reazzione in fase solida o a sinterizzazione in fase solida à alta temperatura hè generalmente necessaria.Questu hè chì u principiu di travagliu di a bateria di lithium-ion richiede chì u so materiale di l'elettrodu pò inserisce ripetutamente è caccià li +, cusì a so struttura di lattice deve avè una stabilità abbastanza, chì esige chì a cristalinità di i materiali attivi deve esse alta è a struttura cristallina deve esse regulare. .Stu hè difficiuli à ghjunghje sin'à cundizioni di bassa temperatura, cusì i materiali elettrodi di batterie lithium-ion effettivamente usata in u prisente sò basu ottenutu per via di reazzione di statu solidu à alta temperatura.
A linea di produzzione di trasfurmazioni di materiale di catodu include principalmente sistema di mistura, sistema di sinterizzazione, sistema di frantumazione, sistema di lavaggio d'acqua (solu nichel altu), sistema di imballaggio, sistema di trasportu di polveri è sistema di cuntrollu intelligente.
Quandu u prucessu di mischju umitu hè adupratu in a produzzione di materiali di catodi per e batterie di lithium-ion, i prublemi di siccazione sò spessu scontri.Diversi solventi utilizati in u prucessu di mischju umitu portanu à diversi prucessi di secca è equipaghji.Attualmente, ci sò principarmenti dui tipi di solventi utilizati in u prucessu di mischju umitu: solventi non-aqueous, vale à dì solventi organici cum'è etanol, acetone, etc.Solvente acqua.L'attrezzatura di essiccazione per u mischju umitu di i materiali di catodi di batteria di ioni di litio include principalmente: secadoru rotativu à vacuum, secadoru à rake à vacuum, secador a spruzzo, essiccatore a cintura di vacuum.
A pruduzzione industriale di materiali di catodi per e batterie di lithium-ion di solitu adopta un prucessu di sintesi di sinterizzazione di stati solidi à alta temperatura, è u so core è l'equipaggiu chjave hè u fornu di sinterizzazione.E materie prime per a produzzione di materiali di catodi di batteria di lithium-ion sò uniformemente mischiate è secche, poi caricate in u fornu per a sinterizzazione, è dopu scaricate da u fornu in u prucessu di triturazione è classificazione.Per a produzzione di materiali catodichi, l'indicatori tecnichi è ecunomichi cum'è a temperatura di cuntrollu di temperatura, uniformità di temperatura, cuntrollu di l'atmosfera è uniformità, continuità, capacità di produzzione, cunsumu d'energia è gradu d'automatizazione di u fornu sò assai impurtanti.Attualmente, l'attrezzatura di sinterizzazione principale utilizata in a produzzione di materiali di catodi sò u fornu pusher, u fornu à rulli è u furnace di campana.
◼ U fornu à rulli hè un fornu à tunnel di dimensione media cù riscaldamentu continuu è sinterizzazione.
◼ Sicondu l'atmosfera di u furnace, cum'è u fornu pusher, u fornu à rulli hè ancu divisu in fornu à aria è fornu atmosfera.
- Forno d'aria: principarmenti utilizatu per a sinterizzazione di materiali chì necessitanu atmosfera ossidanti, cum'è materiali di manganate di litiu, materiali d'ossidu di cobalt di litiu, materiali ternari, etc.
- Forno di l'atmosfera: principarmenti utilizatu per i materiali ternari NCA, i materiali di fosfatatu di ferru di litiu (LFP), i materiali di l'anodu di grafite è altri materiali di sinterizzazione chì necessitanu prutezzione di gas atmosfera (cum'è N2 o O2).
◼ U fornu à rulli adopra u prucessu di friction rolling, cusì a durata di u fornu ùn serà micca affettata da a forza di propulsione.Teoricamente, pò esse infinitu.E caratteristiche di a struttura di a cavità di u fornu, a più bona coerenza quandu si sparghje i prudutti, è a struttura di a cavità grande di u fornu hè più favurevule à u muvimentu di u flussu d'aria in u fornu è u drenaje è a scaricazione di gomma di i prudutti.Hè l'equipaggiu preferitu per rimpiazzà u fornu pusher per realizà veramente a produzzione à grande scala.
◼ Attualmente, l'ossidu di lithium cobalt, ternary, lithium manganate è altri materiali di catodi di batterie di lithium-ion sò sinterizzati in un fornu à rulli d'aria, mentre chì u fosfatatu di ferru di litiu hè sinterizatu in un fornu à rulli protetti da nitrogenu, è NCA hè sinterizatu in un rullu. fornu prutettu da l'ossigenu.
Materiale di l'elettrodu negativu
I passi principali di u flussu di prucessu di basi di grafite artificiale includenu pretrattamentu, pirolisi, sfera di macinazione, grafitizazione (vale à dì, trattamentu termicu, cusì chì l'atomi di carbonu disordinati in origine sò disposti bè, è i ligami tecnichi chjave), mischjà, rivestimentu, mischju. vagliatura, pesatura, imballaggio è magazzinu.Tutte l'operazioni sò fine è cumplessu.
◼ A granulazione hè divisa in prucessu di pirolisi è prucessu di screening di macinazione di palle.
In u prucessu di pirolisi, mette u materiale intermediu 1 in u reattore, rimpiazzà l'aria in u reattore cù N2, sigillate u reattore, riscaldallu elettricamente secondu a curva di a temperatura, agitate à 200 ~ 300 ℃ per 1 ~ 3h, è poi cuntinuà. per riscaldallu à 400 ~ 500 ℃, stir it to get material with particle size of 10 ~ 20mm, abbassà a temperatura è scaricallu per ottene materiale intermediu 2. Ci sò dui tipi d'equipaggiu utilizatu in u prucessu di pirolisi, reattore verticale è continuu. equipaggiu granulation, tramindui chì anu u listessu principiu.Tramindui si mischjanu o si movenu sottu à una certa curva di temperatura per cambià a cumpusizioni di materiale è e proprietà fisiche è chimiche in u reattore.A diffarenza hè chì a caldaia verticale hè un modu cumminatu di bollitore caldu è caldu friddu.I cumpunenti di u materiale in u bollitore sò cambiati da stirring secondu a curva di temperatura in u caldu caldu.Dopu à a fine, si mette in u caldu di rinfrescante per rinfriscà, è u caldu caldu pò esse alimentatu.L'equipaggiu di granulazione cuntinuu realiza un funziunamentu cuntinuu, cun un bassu cunsumu d'energia è un altu rendiment.
◼ A carbonizazione è a grafitizazione sò una parte indispensabile.U furnace di carbonizazione carbonizza i materiali à a temperatura media è bassa.A temperatura di u furnace di carbonizazione pò ghjunghje à 1600 gradi Celsius, chì ponu risponde à i bisogni di carbonizazione.U cuntrollu di temperatura intelligente d'alta precisione è u sistema di surviglianza automatica PLC farà chì e dati generati in u prucessu di carbonizazione cuntrullanu accuratamente.
Furnace Graphitization, cumpresi orizontali high-temperature, scaricamentu più bassu, verticale, etc., mette grafite in zona calda di grafite (ambienti chì cuntenenu carbone) per sintering è smelting, è a temperatura durante stu periodu pò ghjunghje sin'à 3200 ℃.
◼ Rivestimentu
U materiale intermediu 4 hè trasportatu à u silo attraversu u sistema di trasportu automaticu, è u materiale hè in autumàticu cumpletu in a scatula promethium da u manipulatore.U sistema di trasportu autumàticu trasporta a scatula promethium à u reattore cuntinuu (furnu à rulli) per u revestimentu, uttene u materiale intermediu 5 (sottu a prutezzione di nitrogenu, u materiale hè riscaldatu à 1150 ℃ secondu una certa curva di crescita di temperatura per 8 ~ 10h. U prucessu di riscaldamentu hè di scaldà l'equipaggiu per l'electricità, è u metudu di riscaldamentu hè indirettu U riscaldamentu trasforma l'asfaltu d'alta qualità nantu à a superficia di particeddi di grafite in u revestimentu di carbone piroliticu cundensa, è a morfologia di u cristallu hè trasfurmatu (u statu amorfu hè trasfurmatu in statu cristalinu), una strata di carbone microcristalina urdinata hè furmata nantu à a superficia di particelle di grafite sferiche naturali, è infine un materiale cum'è grafite rivestitu cù una struttura "core-shell" hè furmatu. ottenuta