Pozitif ve negatif malzemelerin imalatı

Lityum iyon piller için inorganik elektrot malzemelerinin hazırlanmasında, yüksek sıcaklıkta katı hal reaksiyonu en sık kullanılan yöntemdir.Yüksek sıcaklıkta katı faz reaksiyonu: katı fazdaki maddeleri içeren reaktanların belirli bir sıcaklıkta belirli bir süre reaksiyona girdiği ve çeşitli elementler arasında karşılıklı difüzyon yoluyla kimyasal reaksiyonlar üreterek belirli bir sıcaklıkta en kararlı bileşikleri ürettiği prosesi ifade eder. katı-katı reaksiyonu, katı-gaz ​​reaksiyonu ve katı-sıvı reaksiyonu dahil.

Sol-jel yöntemi, birlikte çökeltme yöntemi, hidrotermal yöntem ve solvotermal yöntem kullanılsa bile genellikle yüksek sıcaklıkta katı faz reaksiyonu veya katı faz sinterlemesi gerekir.Bunun nedeni, lityum iyon pilin çalışma prensibinin, elektrot malzemesinin tekrar tekrar li+ takıp çıkarabilmesini gerektirmesidir; bu nedenle kafes yapısının yeterli stabiliteye sahip olması gerekir; bu da aktif malzemelerin kristalliğinin yüksek olmasını ve kristal yapısının düzenli olmasını gerektirir. .Bunu düşük sıcaklık koşullarında başarmak zordur, bu nedenle şu anda fiilen kullanılan lityum iyon pillerin elektrot malzemeleri temel olarak yüksek sıcaklıktaki katı hal reaksiyonu yoluyla elde edilir.

Katot malzeme işleme üretim hattı esas olarak karıştırma sistemi, sinterleme sistemi, kırma sistemi, su yıkama sistemi (sadece yüksek nikel), paketleme sistemi, toz taşıma sistemi ve akıllı kontrol sistemini içerir.

Lityum iyon piller için katot malzemelerinin üretiminde ıslak karıştırma işlemi kullanıldığında kuruma sorunlarıyla sıklıkla karşılaşılmaktadır.Islak karıştırma işleminde kullanılan farklı solventler, farklı kurutma işlemleri ve ekipmanlarına yol açacaktır.Şu anda, ıslak karıştırma işleminde esas olarak iki tür çözücü kullanılmaktadır: sulu olmayan çözücüler, yani etanol, aseton vb. gibi organik çözücüler;Su çözücü.Lityum iyon pil katot malzemelerinin ıslak karıştırılmasına yönelik kurutma ekipmanı temel olarak şunları içerir: vakumlu döner kurutucu, vakumlu tırmık kurutucu, sprey kurutucu, vakum bantlı kurutucu.

Lityum-iyon piller için katot malzemelerinin endüstriyel üretimi genellikle yüksek sıcaklıkta katı hal sinterleme sentezi sürecini benimser ve çekirdek ve anahtar ekipmanı sinterleme fırınıdır.Lityum-iyon pil katot malzemelerinin üretimi için hammaddeler eşit şekilde karıştırılır ve kurutulur, daha sonra sinterleme için fırına yüklenir ve daha sonra kırma ve sınıflandırma işlemine fırından boşaltılır.Katot malzemelerinin üretimi için fırının sıcaklık kontrol sıcaklığı, sıcaklık homojenliği, atmosfer kontrolü ve homojenliği, sürekliliği, üretim kapasitesi, enerji tüketimi ve otomasyon derecesi gibi teknik ve ekonomik göstergeler oldukça önemlidir.Günümüzde katot malzemelerinin üretiminde kullanılan başlıca sinterleme ekipmanları itici fırın, silindirli fırın ve çan fırındır.

◼ Rulo fırın, sürekli ısıtma ve sinterleme özelliğine sahip orta büyüklükte bir tünel fırındır.

◼ Fırın atmosferine göre, itici fırın gibi, silindirli fırın da hava fırını ve atmosfer fırınına bölünmüştür.

• Hava fırını: esas olarak lityum manganat malzemeleri, lityum kobalt oksit malzemeleri, üçlü malzemeler vb. gibi oksitleyici atmosfer gerektiren malzemelerin sinterlenmesi için kullanılır;
• Atmosfer fırını: esas olarak NCA üçlü malzemeleri, lityum demir fosfat (LFP) malzemeleri, grafit anot malzemeleri ve atmosfer (N2 veya O2 gibi) gaz korumasına ihtiyaç duyan diğer sinterleme malzemeleri için kullanılır.

◼ Silindirli fırın, yuvarlanma sürtünme işlemini benimser, böylece fırının uzunluğu, tahrik kuvvetinden etkilenmez.Teorik olarak sonsuz olabilir.Fırın boşluğu yapısının özellikleri, ürünleri pişirirken daha iyi tutarlılık ve büyük fırın boşluğu yapısı, fırındaki hava akışının hareketine ve ürünlerin drenajına ve kauçuk tahliyesine daha elverişlidir.Gerçekten büyük ölçekli üretimi gerçekleştirmek için itici fırının yerine tercih edilen ekipmandır.

◼ Halihazırda lityum-iyon pillerin lityum kobalt oksit, üçlü, lityum manganat ve diğer katot malzemeleri havalı silindirli fırında sinterlenirken, lityum demir fosfat nitrojenle korunan silindirli fırında sinterlenir ve NCA silindirli fırında sinterlenir. oksijenle korunan fırın.