Nyenzo ya Cathode
Katika utayarishaji wa vifaa vya elektrodi isokaboni kwa betri za ioni za lithiamu, mmenyuko wa hali ya joto la juu ndio unaotumiwa zaidi.Mmenyuko wa awamu gumu wa halijoto ya juu: inarejelea mchakato ambao viitikio ikiwa ni pamoja na vitu vya awamu gumu huguswa kwa muda fulani kwa joto fulani na kutoa athari za kemikali kupitia mtawanyiko kati ya vipengele mbalimbali ili kutoa misombo imara zaidi kwa joto fulani. , ikiwa ni pamoja na mmenyuko kigumu-imara, mmenyuko wa gesi-ngumu na majibu ya kioevu-kioevu.
Hata kama njia ya sol-gel, njia ya kupeana hewa, njia ya hidrothermal na njia ya solvothermal hutumiwa, mmenyuko wa awamu dhabiti au sintering ya awamu ngumu kwenye joto la juu inahitajika.Hii ni kwa sababu kanuni ya kufanya kazi ya betri ya lithiamu-ioni inahitaji kwamba nyenzo zake za elektrodi zinaweza kuingiza na kuondoa li+ mara kwa mara, kwa hivyo muundo wake wa kimiani lazima uwe na utulivu wa kutosha, ambayo inahitaji kwamba fuwele ya nyenzo hai inapaswa kuwa ya juu na muundo wa fuwele unapaswa kuwa wa kawaida. .Hii ni ngumu kufikia chini ya hali ya joto la chini, kwa hivyo nyenzo za elektrodi za betri za lithiamu-ioni zinazotumika kwa sasa kimsingi zinapatikana kupitia majibu ya hali dhabiti ya hali ya juu ya joto.
Mstari wa uzalishaji wa nyenzo za cathode hujumuisha hasa mfumo wa kuchanganya, mfumo wa sintering, mfumo wa kusagwa, mfumo wa kuosha maji (nickel ya juu tu), mfumo wa ufungaji, mfumo wa kuwasilisha poda na mfumo wa udhibiti wa akili.
Wakati mchakato wa kuchanganya mvua hutumiwa katika uzalishaji wa vifaa vya cathode kwa betri za lithiamu-ioni, matatizo ya kukausha mara nyingi hukutana.Vimumunyisho tofauti vinavyotumiwa katika mchakato wa kuchanganya mvua vitasababisha michakato na vifaa vya kukausha tofauti.Kwa sasa, kuna hasa aina mbili za vimumunyisho vinavyotumika katika mchakato wa kuchanganya mvua: vimumunyisho visivyo na maji, yaani vimumunyisho vya kikaboni kama vile ethanol, asetoni, nk;Kimumunyisho cha maji.Vifaa vya kukaushia kwa mchanganyiko wa mvua wa vifaa vya cathode ya betri ya lithiamu-ion hasa ni pamoja na: dryer ya mzunguko wa utupu, kiyoyozi cha kukausha utupu, kikaushio cha dawa, kikaushio cha ukanda wa utupu.
Uzalishaji wa viwandani wa vifaa vya cathode kwa betri za lithiamu-ion kawaida huchukua mchakato wa usanisi wa hali ya juu wa hali ya joto dhabiti, na msingi wake na vifaa muhimu ni tanuru ya kuoka.Malighafi kwa ajili ya uzalishaji wa vifaa vya cathode ya betri ya lithiamu-ioni huchanganywa na kukaushwa kwa usawa, kisha hupakiwa kwenye tanuru kwa ajili ya kuchomwa moto, na kisha kupakuliwa kutoka kwenye tanuru hadi kwenye mchakato wa kusagwa na uainishaji.Kwa ajili ya uzalishaji wa vifaa vya cathode, viashiria vya kiufundi na kiuchumi kama vile joto la udhibiti wa joto, usawa wa joto, udhibiti wa anga na usawa, mwendelezo, uwezo wa uzalishaji, matumizi ya nishati na shahada ya automatisering ya tanuru ni muhimu sana.Kwa sasa, vifaa kuu vya sintering vinavyotumiwa katika uzalishaji wa vifaa vya cathode ni tanuru ya pusher, tanuri ya roller na tanuru ya kengele ya jar.
◼ Tanuri ya roller ni tanuru ya ukubwa wa wastani ambayo ina joto na kuungua.
◼ Kulingana na angahewa ya tanuru, kama tanuru ya kusukuma, tanuru ya roller pia imegawanywa katika tanuru ya hewa na tanuri ya anga.
- Tanuri ya hewa: hutumika hasa kwa vifaa vya kuchezea vinavyohitaji angahewa ya vioksidishaji, kama vile vifaa vya lithiamu manganeti, vifaa vya oksidi ya lithiamu kobalti, vifaa vya ternary, nk;
- Tanuri ya angahewa: hutumika zaidi kwa nyenzo za NCA ternari, vifaa vya lithiamu iron fosfati (LFP), nyenzo za anodi ya grafiti na nyenzo zingine za kuchomea ambazo zinahitaji ulinzi wa gesi (kama vile N2 au O2).
◼ Tanuri ya roller inachukua mchakato wa msuguano wa kukunja, kwa hivyo urefu wa tanuru hautaathiriwa na nguvu ya kusukuma.Kinadharia, inaweza kuwa isiyo na mwisho.Tabia za muundo wa cavity ya tanuru, uthabiti bora wakati wa kurusha bidhaa, na muundo mkubwa wa tanuru ya tanuru inafaa zaidi kwa harakati ya mtiririko wa hewa kwenye tanuru na mifereji ya maji na kutokwa kwa mpira wa bidhaa.Ni kifaa kinachopendekezwa kuchukua nafasi ya tanuru ya kusukuma ili kufikia uzalishaji wa kiwango kikubwa.
◼ Kwa sasa, oksidi ya lithiamu cobalt, ternary, lithiamu manganenate na vifaa vingine vya cathode vya betri za lithiamu-ioni hutiwa ndani ya tanuru ya roller ya hewa, wakati phosphate ya chuma ya lithiamu inaingizwa kwenye tanuri ya roller iliyohifadhiwa na nitrojeni, na NCA inaingizwa kwenye roller. tanuru iliyolindwa na oksijeni.
Nyenzo ya Electrode Hasi
Hatua kuu za mtiririko wa mchakato wa msingi wa grafiti ya bandia ni pamoja na matibabu, pyrolysis, kusaga mpira, graphitization (yaani, matibabu ya joto, ili atomi za awali za kaboni zilizopangwa zimepangwa vizuri, na viungo muhimu vya kiufundi), kuchanganya, mipako, kuchanganya. uchunguzi, uzani, ufungaji na ghala.Shughuli zote ni nzuri na ngumu.
◼ Granulation imegawanywa katika mchakato wa pyrolysis na mchakato wa uchunguzi wa kusaga mpira.
Katika mchakato wa pyrolysis, weka nyenzo za kati 1 kwenye kinu, badilisha hewa kwenye kiyeyusho na N2, funga kiyeyusho, pasha moto kwa umeme kulingana na curve ya joto, koroga kwa 200 ~ 300 ℃ kwa 1 ~ 3h, na kisha endelea. ili kuipasha joto hadi 400 ~ 500 ℃, koroga ili kupata nyenzo yenye ukubwa wa chembe ya 10 ~ 20mm, punguza joto na uitoe ili kupata nyenzo za kati 2. Kuna aina mbili za vifaa vinavyotumika katika mchakato wa pyrolysis, kiyeyo cha wima na kinachoendelea. vifaa vya granulation, vyote viwili vina kanuni sawa.Zote zinakoroga au kusogea chini ya mkondo wa halijoto fulani ili kubadilisha utunzi wa nyenzo na sifa za kimwili na kemikali kwenye kinu.Tofauti ni kwamba kettle ya wima ni mode ya mchanganyiko wa kettle ya moto na kettle baridi.Vipengele vya nyenzo katika kettle hubadilishwa kwa kuchochea kulingana na curve ya joto katika kettle ya moto.Baada ya kukamilika, huwekwa kwenye kettle ya baridi kwa ajili ya baridi, na kettle ya moto inaweza kulishwa.Vifaa vya granulation vinavyoendelea hutambua uendeshaji unaoendelea, na matumizi ya chini ya nishati na pato la juu.
◼ Uzalishaji wa kaboni na graphitization ni sehemu ya lazima.Tanuru ya kaboni huweka kaboni nyenzo kwa joto la kati na la chini.Joto la tanuru ya kaboni inaweza kufikia digrii 1600 Celsius, ambayo inaweza kukidhi mahitaji ya carbonization.Kidhibiti cha halijoto chenye usahihi wa hali ya juu na mfumo wa kiotomatiki wa ufuatiliaji wa PLC utafanya data inayozalishwa katika mchakato wa uwekaji kaboni kudhibitiwa kwa usahihi.
Tanuru ya grafiti, ikiwa ni pamoja na usawa wa joto la juu, kutokwa kwa chini, wima, nk, huweka grafiti katika eneo la moto la grafiti (mazingira yenye kaboni) kwa ajili ya kuchemsha na kuyeyusha, na halijoto katika kipindi hiki inaweza kufikia 3200 ℃.
◼ Kupaka
Nyenzo 4 ya kati husafirishwa hadi kwenye silo kupitia mfumo wa kusambaza kiotomatiki, na nyenzo hiyo hujazwa kiatomati kwenye sanduku la promethium na kidhibiti.Mfumo wa uwasilishaji wa kiotomatiki husafirisha sanduku la promethium hadi kwenye kinu kinachoendelea (joko la roller) kwa mipako, Pata nyenzo za kati 5 (chini ya ulinzi wa nitrojeni, nyenzo hiyo huwashwa hadi 1150 ℃ kulingana na Curve fulani ya kupanda kwa joto kwa 8~10h. Mchakato wa kupokanzwa ni joto la vifaa kwa njia ya umeme, na njia ya joto ni ya moja kwa moja Inapokanzwa hugeuka asphalt yenye ubora wa juu kwenye uso wa chembe za grafiti kwenye mipako ya kaboni ya pyrolytic condense, na mofolojia ya kioo inabadilishwa (hali ya amofasi inabadilishwa kuwa hali ya fuwele), safu ya kaboni ya microcrystalline iliyoagizwa huundwa juu ya uso wa chembe za asili za spherical grafiti, na hatimaye grafiti iliyofunikwa kama nyenzo na muundo wa "msingi-shell" kupatikana