Materjal tal-Katodu
Fil-preparazzjoni ta' materjali ta' elettrodi inorganiċi għal batteriji tal-jone tal-litju, ir-reazzjoni ta' stat solidu f'temperatura għolja hija l-aktar waħda użata komunement. Reazzjoni ta' fażi solida f'temperatura għolja: tirreferi għall-proċess fejn ir-reattanti inklużi sustanzi ta' fażi solida jirreaġixxu għal perjodu ta' żmien f'ċerta temperatura u jipproduċu reazzjonijiet kimiċi permezz tad-diffużjoni reċiproka bejn diversi elementi biex jipproduċu l-aktar komposti stabbli f'ċerta temperatura, inklużi reazzjoni solidu-solidu, reazzjoni solidu-gass u reazzjoni solidu-likwidu.
Anke jekk jintużaw il-metodu sol-gel, il-metodu ta' kopreċipitazzjoni, il-metodu idrotermali u l-metodu solvotermali, ġeneralment tkun meħtieġa reazzjoni f'fażi solida jew sinterizzazzjoni f'fażi solida f'temperatura għolja. Dan għaliex il-prinċipju tax-xogħol tal-batterija tal-jone tal-litju jirrikjedi li l-materjal tal-elettrodu tagħha jkun jista' jdaħħal u jneħħi ripetutament li+, għalhekk l-istruttura tal-kannizzata tagħha trid ikollha stabbiltà suffiċjenti, li tirrikjedi li l-kristallinità tal-materjali attivi għandha tkun għolja u l-istruttura tal-kristall għandha tkun regolari. Dan huwa diffiċli biex jinkiseb taħt kundizzjonijiet ta' temperatura baxxa, għalhekk il-materjali tal-elettrodi tal-batteriji tal-jone tal-litju li fil-fatt jintużaw bħalissa huma bażikament miksuba permezz ta' reazzjoni ta' stat solidu f'temperatura għolja.
Il-linja tal-produzzjoni tal-ipproċessar tal-materjal tal-katodu tinkludi prinċipalment sistema ta' taħlit, sistema ta' sinterizzazzjoni, sistema ta' tgħaffiġ, sistema ta' ħasil tal-ilma (nikil għoli biss), sistema ta' ppakkjar, sistema ta' trasport tat-trab u sistema ta' kontroll intelliġenti.
Meta l-proċess ta' taħlit bl-imxarrab jintuża fil-produzzjoni ta' materjali katodiċi għal batteriji tal-jone tal-litju, spiss jinqalgħu problemi ta' tnixxif. Solventi differenti użati fil-proċess ta' taħlit bl-imxarrab iwasslu għal proċessi u tagħmir ta' tnixxif differenti. Fil-preżent, hemm prinċipalment żewġ tipi ta' solventi użati fil-proċess ta' taħlit bl-imxarrab: solventi mhux akwei, jiġifieri solventi organiċi bħall-etanol, l-aċetun, eċċ.; Solvent tal-ilma. It-tagħmir tat-tnixxif għat-taħlit bl-imxarrab ta' materjali katodiċi tal-batteriji tal-jone tal-litju jinkludi prinċipalment: dryer rotatorju bil-vakwu, dryer b'rake bil-vakwu, dryer bl-isprej, dryer biċ-ċinturin bil-vakwu.
Il-produzzjoni industrijali ta' materjali katodiċi għal batteriji tal-jone tal-litju ġeneralment tadotta proċess ta' sinteżi ta' sinterizzazzjoni fi stat solidu f'temperatura għolja, u t-tagħmir ewlieni u ewlieni tagħha huwa forn tas-sinterizzazzjoni. Il-materja prima għall-produzzjoni ta' materjali katodiċi tal-batteriji tal-jone tal-litju hija mħallta u mnixxfa b'mod uniformi, imbagħad mgħobbija fil-forn għas-sinterizzazzjoni, u mbagħad maħtuta mill-forn fil-proċess tat-tgħaffiġ u l-klassifikazzjoni. Għall-produzzjoni ta' materjali katodiċi, l-indikaturi tekniċi u ekonomiċi bħat-temperatura tal-kontroll tat-temperatura, l-uniformità tat-temperatura, il-kontroll u l-uniformità tal-atmosfera, il-kontinwità, il-kapaċità tal-produzzjoni, il-konsum tal-enerġija u l-grad ta' awtomazzjoni tal-forn huma importanti ħafna. Fil-preżent, it-tagħmir ewlieni tas-sinterizzazzjoni użat fil-produzzjoni ta' materjali katodiċi huma forn li jimbotta, forn tar-romblu u forn tal-bell jar.
◼ Il-forn tar-rombli huwa forn tat-tunnel ta' daqs medju b'tisħin u sinterizzazzjoni kontinwi.
◼ Skont l-atmosfera tal-forn, bħall-forn li jimbotta, il-forn tar-romblu huwa wkoll maqsum f'forn tal-arja u forn tal-atmosfera.
- Forn tal-arja: użat prinċipalment għas-sinterizzazzjoni ta' materjali li jeħtieġu atmosfera ossidanti, bħal materjali tal-manganat tal-litju, materjali tal-ossidu tal-kobalt tal-litju, materjali ternarji, eċċ.;
- Forn tal-atmosfera: użat prinċipalment għal materjali ternarji NCA, materjali tal-fosfat tal-litju-ħadid (LFP), materjali tal-anodu tal-grafita u materjali oħra tas-sinterizzazzjoni li jeħtieġu protezzjoni mill-gass tal-atmosfera (bħal N2 jew O2).
◼ Il-forn tar-romblu jadotta proċess ta' frizzjoni tat-tidwir, għalhekk it-tul tal-forn mhux se jiġi affettwat mill-forza tal-propulsjoni. Teoretikament, jista' jkun infinit. Il-karatteristiċi tal-istruttura tal-kavità tal-forn, konsistenza aħjar meta jisparaw il-prodotti, u l-istruttura kbira tal-kavità tal-forn hija aktar favorevoli għall-moviment tal-fluss tal-arja fil-forn u d-drenaġġ u l-ħruġ tal-gomma tal-prodotti. Huwa t-tagħmir preferut biex jissostitwixxi l-forn tal-imbuttar biex verament jirrealizza produzzjoni fuq skala kbira.
◼ Fil-preżent, l-ossidu tal-litju u l-kobalt, it-ternarju, il-manganat tal-litju u materjali oħra tal-katodu tal-batteriji tal-jone tal-litju huma sinterizzati f'forn tar-romblu tal-arja, filwaqt li l-fosfat tal-ħadid tal-litju huwa sinterizzat f'forn tar-romblu protett bin-nitroġenu, u l-NCA huwa sinterizzat f'forn tar-romblu protett bl-ossiġnu.
Materjal tal-Elettrodu Negattiv
Il-passi ewlenin tal-fluss bażiku tal-proċess tal-grafita artifiċjali jinkludu t-trattament minn qabel, il-piroliżi, it-tħin tal-ballun, il-grafitizzazzjoni (jiġifieri, it-trattament bis-sħana, sabiex l-atomi tal-karbonju oriġinarjament diżordinati jkunu rranġati pulit, u l-konnessjonijiet tekniċi ewlenin), it-taħlit, il-kisi, it-taħlit, l-iskrinjar, l-użin, l-ippakkjar u l-ħażna. L-operazzjonijiet kollha huma fini u kumplessi.
◼ Il-granulazzjoni hija maqsuma fi proċess ta' piroliżi u proċess ta' skrinjar bit-tħin tal-ballun.
Fil-proċess tal-piroliżi, poġġi l-materjal intermedju 1 fir-reattur, ibdel l-arja fir-reattur b'N2, issiġilla r-reattur, saħħan bl-elettriku skont il-kurva tat-temperatura, ħawwad f'200 ~ 300 ℃ għal 1 ~ 3 sigħat, u mbagħad kompli saħħan sa 400 ~ 500 ℃, ħawwad biex tikseb materjal b'daqs ta' partiċelli ta' 10 ~ 20mm, baxxi t-temperatura u rmih biex tikseb materjal intermedju 2. Hemm żewġ tipi ta' tagħmir użat fil-proċess tal-piroliżi, reattur vertikali u tagħmir ta' granulazzjoni kontinwa, li t-tnejn għandhom l-istess prinċipju. It-tnejn iħawdu jew jiċċaqalqu taħt ċerta kurva tat-temperatura biex jibdlu l-kompożizzjoni tal-materjal u l-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi fir-reattur. Id-differenza hija li l-kitla vertikali hija mod ta' kombinazzjoni ta' kitla sħuna u kitla kiesħa. Il-komponenti tal-materjal fil-kitla jinbidlu billi jitħawwad skont il-kurva tat-temperatura fil-kitla sħuna. Wara t-tlestija, jitpoġġa fil-kitla tat-tkessiħ għat-tkessiħ, u l-kitla sħuna tista' tiġi mitmugħa. It-tagħmir ta' granulazzjoni kontinwa jirrealizza tħaddim kontinwu, b'konsum baxx ta' enerġija u output għoli.
◼ Il-karbonizzazzjoni u l-grafitizzazzjoni huma parti indispensabbli. Il-forn tal-karbonizzazzjoni jikkarbonizza l-materjali f'temperaturi medji u baxxi. It-temperatura tal-forn tal-karbonizzazzjoni tista' tilħaq 1600 grad Celsius, li tista' tissodisfa l-ħtiġijiet tal-karbonizzazzjoni. Il-kontrollur tat-temperatura intelliġenti ta' preċiżjoni għolja u s-sistema awtomatika ta' monitoraġġ PLC se jagħmlu d-dejta ġġenerata fil-proċess ta' karbonizzazzjoni kkontrollata b'mod preċiż.
Forn tal-grafitizzazzjoni, inkluż temperatura għolja orizzontali, skariku aktar baxx, vertikali, eċċ., iqiegħed il-grafita f'żona sħuna tal-grafita (ambjent li fih il-karbonju) għas-sinterizzazzjoni u t-tidwib, u t-temperatura matul dan il-perjodu tista' tilħaq 3200 ℃.
◼ Kisi
Il-materjal intermedju 4 jiġi ttrasportat lejn is-silo permezz tas-sistema awtomatika ta' trasport, u l-materjal jimtela awtomatikament fil-kaxxa tal-promethium mill-manipulatur. Is-sistema awtomatika ta' trasport tittrasporta l-kaxxa tal-promethium għar-reattur kontinwu (forn bir-rombli) għall-kisi. Ikseb il-materjal intermedju 5 (taħt il-protezzjoni tan-nitroġenu, il-materjal jissaħħan sa 1150 ℃ skont ċerta kurva taż-żieda fit-temperatura għal 8 ~ 10 sigħat. Il-proċess ta' tisħin huwa li jsaħħan it-tagħmir permezz tal-elettriku, u l-metodu ta' tisħin huwa indirett. It-tisħin jibdel l-asfalt ta' kwalità għolja fuq il-wiċċ tal-partiċelli tal-grafita f'kisi tal-karbonju pirolitiku. Matul il-proċess ta' tisħin, ir-reżini fl-asfalt ta' kwalità għolja jikkondensaw, u l-morfoloġija tal-kristall tiġi trasformata (l-istat amorfu jiġi trasformat fi stat kristallin). Saff tal-karbonju mikrokristallin ordnat jiġi ffurmat fuq il-wiċċ tal-partiċelli tal-grafita sferiċi naturali, u finalment jinkiseb materjal miksi simili għall-grafita bi struttura ta' "qalba-qoxra".