Kathodmaterial
Bei der Virbereedung vun anorganesche Elektrodenmaterialien fir Lithium-Ionen-Batterien ass eng Héichtemperatur-Festphasreaktioun am meeschte benotzt. Héichtemperatur-Festphasreaktioun: bezitt sech op de Prozess, bei deem d'Reaktanten, dorënner Festphas-Substanzen, eng Zäit laang bei enger bestëmmter Temperatur reagéieren a chemesch Reaktiounen duerch déi géigesäiteg Diffusioun tëscht verschiddenen Elementer produzéieren, fir déi stabilst Verbindungen bei enger bestëmmter Temperatur ze produzéieren, dorënner Feststoff-Fest-Reaktioun, Feststoff-Gas-Reaktioun a Feststoff-Flëssegkeet-Reaktioun.
Och wann d'Sol-Gel-Method, d'Kopräzipitatiounsmethod, d'hydrothermal Method an d'solvothermal Method benotzt ginn, ass normalerweis eng Festphasereaktioun oder Festphas-Sinterung bei héijer Temperatur erfuerderlech. Dëst läit dorun, datt de Funktionsprinzip vun enger Lithium-Ionen-Batterie verlaangt, datt hiert Elektrodenmaterial Li+ widderholl asetzen an ewechhuele kann, dofir muss hir Gitterstruktur genuch Stabilitéit hunn, wat verlaangt, datt d'Kristallinitéit vun den aktiven Materialien héich an d'Kristallstruktur reegelméisseg ass. Dëst ass schwéier ënner niddregen Temperaturbedingungen z'erreechen, dofir ginn d'Elektrodenmaterialien vun de Lithium-Ionen-Batterien, déi aktuell benotzt ginn, am Fong duerch eng Festkierperreaktioun bei héijer Temperatur gewonnen.
D'Produktiounslinn fir d'Kathodematerialveraarbechtung ëmfaasst haaptsächlech Mëschsystemer, Sintersystemer, Brechsystemer, Waasserwäschsystemer (nëmmen héich Nickelgehalt), Verpackungssystem, Pulverförderungssystem an intelligent Kontrollsystem.
Wann de Naassmëschprozess bei der Produktioun vu Kathodematerialien fir Lithium-Ionen-Batterien benotzt gëtt, ginn et dacks Trocknungsproblemer. Verschidde Léisungsmëttel, déi am Naassmëschprozess benotzt ginn, féieren zu verschiddene Trocknungsprozesser an Ausrüstung. Am Moment ginn et haaptsächlech zwou Zorte vu Léisungsmëttel, déi am Naassmëschprozess benotzt ginn: net-wässereg Léisungsmëttel, nämlech organesch Léisungsmëttel wéi Ethanol, Aceton, etc.; Waasserléisungsmëttel. D'Trocknungsausrüstung fir d'Naassmëschung vu Kathodematerialien fir Lithium-Ionen-Batterien ëmfaasst haaptsächlech: Vakuum-Rotatiounstrockner, Vakuum-Récktrockner, Sprëtztrockner, Vakuum-Bandtrockner.
Déi industriell Produktioun vu Kathodematerialien fir Lithium-Ionen-Batterien benotzt normalerweis den Héichtemperatur-Festkierper-Sinterprozess, an hir Kär- a Schlësselausrüstung ass den Sinteruewen. D'Rohmaterialien fir d'Produktioun vu Kathodematerialien fir Lithium-Ionen-Batterien ginn gläichméisseg gemëscht an gedréchent, dann an den Uewen fir d'Sinteren gelueden, an dann aus dem Uewen an de Brech- a Klassifizéierungsprozess entlueden. Fir d'Produktioun vu Kathodematerialien sinn déi technesch an ekonomesch Indicateuren wéi Temperaturkontrolltemperatur, Temperaturuniformitéit, Atmosphärkontroll an Uniformitéit, Kontinuitéit, Produktiounskapazitéit, Energieverbrauch an Automatiséierungsgrad vum Uewen ganz wichteg. Am Moment sinn déi wichtegst Sinterausrüstungen, déi bei der Produktioun vu Kathodematerialien benotzt ginn, Pusheruewen, Rolluewen a Klackenuewen.
◼ E Rolluewen ass en mëttelgroussen Tunnellewen mat kontinuéierlecher Heizung a Sinterung.
◼ Jee no der Atmosphär vun der Uewenuewen, wéi den Dréckuewen, ass de Rolluewen och an eng Loftuewen an eng Atmosphäruewen opgedeelt.
- Loftuewen: haaptsächlech fir d'Sinteren vu Materialien benotzt, déi eng oxidéierend Atmosphär erfuerderen, wéi Lithiummanganatmaterialien, Lithiumkobaltoxidmaterialien, ternär Materialien, etc.;
- Atmosphäruewen: Haaptsächlech fir NCA-ternär Materialien, Lithium-Eisenphosphat (LFP) Materialien, Graphitanodmaterialien an aner Sintermaterialien benotzt, déi Atmosphäreschutz (wéi N2 oder O2) brauchen.
◼ De Rolluewen benotzt e Reibungsprozess, sou datt d'Längt vum Uewen net vun der Undriffskraaft beaflosst gëtt. Theoretesch kann se onendlech sinn. D'Charakteristike vun der Struktur vum Uewenhöhl, eng besser Konsistenz beim Brennen vun de Produkter, an déi grouss Struktur vum Uewenhöhl si méi gëeegent fir d'Beweegung vum Loftstroum am Uewen an d'Drainage an d'Gummi-Ofleedung vun de Produkter. Et ass déi bevorzugt Ausrüstung fir den Dréckuewen z'ersetzen, fir eng wierklech grouss Produktioun ze realiséieren.
◼ Aktuell ginn Lithiumkobaltoxid, ternär Materialien, Lithiummanganat an aner Kathodematerialien vu Lithium-Ionen-Batterien an engem Loftrollenuewen gesintert, während Lithium-Eisenphosphat an engem Stéckstoffgeschützte Rollenuewen gesintert gëtt, an NCA an engem Sauerstoffgeschützte Rollenuewen gesintert gëtt.
Material vun der negativer Elektrode
Déi wichtegst Schrëtt vum Basisprozess vum künstleche Graphit sinn d'Virbehandlung, d'Pyrolyse, d'Schleifkugel, d'Graphitiséierung (d.h. d'Hëtztbehandlung, sou datt déi ursprénglech ongeuerdnet Kuelestoffatome propper arrangéiert sinn, an déi wichtegst technesch Verbindungen), d'Mischen, d'Beschichtung, d'Mischen, d'Sieben, d'Wien, d'Verpakung an d'Lagerung. All Operatioune si fein a komplex.
◼ Granulatioun gëtt a Pyrolyseprozess a Kugelmillen-Siebprozess opgedeelt.
Am Pyrolyseprozess gëtt Zwëschenmaterial 1 an de Reaktor bruecht, d'Loft am Reaktor duerch N2 ersat, de Reaktor zougemaach, no der Temperaturkurve elektresch erhëtzt, 1~3 Stonnen bei 200 ~ 300 ℃ réiert, an dann weider op 400 ~ 500 ℃ erhëtzt, réiert fir e Material mat enger Partikelgréisst vun 10 ~ 20 mm ze kréien, d'Temperatur erofsetzt an erausgelooss fir Zwëschenmaterial 2 ze kréien. Et ginn zwou Zorte vun Ausrüstung am Pyrolyseprozess benotzt, e vertikale Reaktor an eng kontinuéierlech Granulatiounsausrüstung, déi allebéid datselwecht Prinzip hunn. Si réieren oder beweege sech allebéid ënner enger bestëmmter Temperaturkurve fir d'Materialzesummesetzung an d'physikalesch a chemesch Eegeschafte vum Reaktor z'änneren. Den Ënnerscheed ass, datt de vertikale Kessel eng Kombinatiounsmodus aus waarme Kessel a kale Kessel ass. D'Materialkomponenten am Kessel ginn duerch Réieren no der Temperaturkurve am waarme Kessel geännert. Nom Ofschloss gëtt en an de Killkessel fir d'Ofkillung gesat, an de waarme Kessel kann agefiddert ginn. D'Kontinuéierlech Granulatiounsausrüstung realiséiert e kontinuéierleche Betrib, mat engem niddregen Energieverbrauch an enger héijer Leeschtung.
◼ Karboniséierung a Graphitiséierung sinn en onverzichtbaren Deel. De Karboniséierungsuewen karboniséiert d'Materialien bei mëttleren an niddregen Temperaturen. D'Temperatur vum Karboniséierungsuewen kann 1600 Grad Celsius erreechen, wat d'Bedierfnesser vun der Karboniséierung erfëlle kann. Den héichpräzisen intelligenten Temperaturregler an den automatesche PLC-Iwwerwaachungssystem suergen dofir, datt d'Donnéeën, déi am Karboniséierungsprozess generéiert ginn, präzis kontrolléiert ginn.
E Graphitisierungsuewen, deen horizontal Héichtemperatur, niddreg Entladung, vertikal usw. ëmfaasst, placéiert de Graphit an eng Graphit-Heisszon (Kuelestoffhalteg Ëmwelt) fir Sinteren a Schmelzen, an d'Temperatur während dëser Period kann 3200 ℃ erreechen.
◼ Beschichtung
Den Zwëschenmaterial 4 gëtt iwwer den automateschen Transportsystem an de Silo transportéiert, an d'Material gëtt automatesch vum Manipulator an d'Këschtpromethium gefëllt. Den automateschen Transportsystem transportéiert de Këschtpromethium an de kontinuéierleche Reaktor (Walzenuewen) fir d'Beschichtung. Den Zwëschenmaterial 5 gëtt kritt (ënner dem Schutz vu Stéckstoff gëtt d'Material no enger bestëmmter Temperaturanstiegskurve fir 8~10 Stonnen op 1150 ℃ erhëtzt). Den Heizprozess besteet doran, d'Ausrüstung duerch Elektrizitéit ze erhëtzen, an d'Heizmethod ass indirekt. D'Heizung verwandelt den héichqualitativen Asphalt op der Uewerfläch vun de Graphitpartikelen an eng pyrolytesch Kuelestoffbeschichtung. Wärend dem Heizprozess kondenséieren d'Harzer am héichqualitativen Asphalt, an d'Kristallmorphologie transforméiert sech (amorphen Zoustand gëtt an e kristallinen Zoustand transforméiert). Eng geuerdnet mikrokristallin Kuelestoffschicht gëtt op der Uewerfläch vun den natierleche sphäresche Graphitpartikelen geformt, an schliisslech gëtt e beschichtete graphiträne Material mat enger "Kär-Schuel"-Struktur kritt.