Prodhimi i materialeve pozitive dhe negative

Në përgatitjen e materialeve të elektrodës inorganike për bateritë jonike të litiumit, reagimi i gjendjes së ngurtë me temperaturë të lartë është më i përdoruri.Reaksioni i fazës së ngurtë në temperaturë të lartë: i referohet procesit që reaktantët duke përfshirë substancat e fazës së ngurtë reagojnë për një periudhë kohe në një temperaturë të caktuar dhe prodhojnë reaksione kimike përmes difuzionit të ndërsjellë midis elementeve të ndryshëm për të prodhuar përbërjet më të qëndrueshme në një temperaturë të caktuar. , duke përfshirë reaksionin e ngurtë-ngurtë, reaksionin e gazit të ngurtë dhe reaksionin e ngurtë-lëngshëm.

Edhe nëse përdoret metoda sol-xhel, metoda e bashkëprecipitimit, metoda hidrotermale dhe metoda solvotermale, zakonisht kërkohet reaksion në fazë të ngurtë ose sinterim në fazë të ngurtë në temperaturë të lartë.Kjo ndodh sepse parimi i punës së baterisë litium-jon kërkon që materiali i elektrodës së saj të mund të fusë dhe të heqë vazhdimisht li+, kështu që struktura e saj e rrjetës duhet të ketë stabilitet të mjaftueshëm, gjë që kërkon që kristaliniteti i materialeve aktive të jetë i lartë dhe struktura kristalore të jetë e rregullt. .Kjo është e vështirë për t'u arritur në kushte të temperaturës së ulët, kështu që materialet e elektrodave të baterive litium-jon të përdorura aktualisht përftohen kryesisht përmes reaksionit në gjendje të ngurtë në temperaturë të lartë.

Linja e prodhimit të përpunimit të materialit katodë përfshin kryesisht sistemin e përzierjes, sistemin e sinterimit, sistemin e dërrmimit, sistemin e larjes së ujit (vetëm nikel të lartë), sistemin e paketimit, sistemin e bartjes së pluhurit dhe sistemin inteligjent të kontrollit.

Kur procesi i përzierjes së lagësht përdoret në prodhimin e materialeve katodë për bateritë litium-jon, shpesh hasen probleme me tharjen.Tretës të ndryshëm të përdorur në procesin e përzierjes së lagësht do të çojnë në procese dhe pajisje të ndryshme tharjeje.Aktualisht, përdoren kryesisht dy lloje tretësish në procesin e përzierjes së lagësht: tretës jo ujor, përkatësisht tretës organikë si etanoli, acetoni, etj;Tretës uji.Pajisjet e tharjes për përzierjen e lagësht të materialeve katodë të baterive litium-jon përfshijnë kryesisht: tharëse rrotulluese me vakum, tharëse me grabujë me vakum, tharëse me spërkatje, tharëse me rrip vakum.

Prodhimi industrial i materialeve katodë për bateritë litium-jon zakonisht miraton procesin e sintezës së sinterimit në gjendje të ngurtë me temperaturë të lartë dhe pajisjet kryesore dhe kryesore të tij janë furra e sinterimit.Lëndët e para për prodhimin e materialeve katodë të baterive litium-jon përzihen dhe thahen në mënyrë uniforme, më pas ngarkohen në furrë për sinterim dhe më pas shkarkohen nga furra në procesin e shtypjes dhe klasifikimit.Për prodhimin e materialeve katodë, treguesit teknikë dhe ekonomikë si temperatura e kontrollit të temperaturës, uniformiteti i temperaturës, kontrolli dhe uniformiteti i atmosferës, vazhdimësia, kapaciteti i prodhimit, konsumi i energjisë dhe shkalla e automatizimit të furrës janë shumë të rëndësishme.Aktualisht, pajisjet kryesore të sinterizimit të përdorura në prodhimin e materialeve katodë janë furra shtytëse, furra me rul dhe furra e kavanozit me zile.

◼ Furra me rul është një furrë tuneli me madhësi mesatare me ngrohje dhe sinterim të vazhdueshëm.

◼ Sipas atmosferës së furrës, si furra shtytëse, furra me rul ndahet gjithashtu në furrën e ajrit dhe furrën e atmosferës.

• Furra ajri: përdoret kryesisht për shkrirjen e materialeve që kërkojnë atmosferë oksiduese, të tilla si materialet e manganatit të litiumit, materialet e oksidit të litiumit të kobaltit, materialet treshe, etj;
• Furra e atmosferës: përdoret kryesisht për materialet treshe NCA, materialet fosfat të hekurit litium (LFP), materialet anode grafit dhe materiale të tjera sinteruese që kanë nevojë për mbrojtje nga atmosfera (të tilla si N2 ose O2).

◼ Furra me rul adopton procesin e fërkimit të rrotullimit, kështu që gjatësia e furrës nuk do të ndikohet nga forca shtytëse.Teorikisht, mund të jetë i pafund.Karakteristikat e strukturës së zgavrës së furrës, qëndrueshmëria më e mirë gjatë pjekjes së produkteve dhe struktura e madhe e zgavrës së furrës është më e favorshme për lëvizjen e rrjedhës së ajrit në furrë dhe kullimin dhe shkarkimin e gomës së produkteve.Është pajisja e preferuar për të zëvendësuar furrën shtytëse për të realizuar me të vërtetë prodhim në shkallë të gjerë.

◼ Aktualisht, oksidi i litiumit i kobaltit, treshi, manganati i litiumit dhe materialet e tjera katodë të baterive litium-jon janë sinterizuar në një furrë me rul ajri, ndërsa fosfati i hekurit të litiumit shkrihet në një furrë me rul të mbrojtur nga azoti dhe NCA sinterohet në një rul furre e mbrojtur nga oksigjeni.