Katod materialı
Litium ion batareyaları üçün qeyri-üzvi elektrod materiallarının hazırlanmasında yüksək temperaturda bərk vəziyyət reaksiyası ən çox istifadə olunur. Yüksək temperaturlu bərk faza reaksiyası: bərk fazalı maddələr də daxil olmaqla reaktivlərin müəyyən bir temperaturda müəyyən bir müddət ərzində reaksiya verməsi və müəyyən temperaturda ən sabit birləşmələri, o cümlədən bərk-bərk reaksiya, bərk-qaz reaksiyası və bərk-maye reaksiyası daxil olmaqla, müxtəlif elementlər arasında qarşılıqlı diffuziya yolu ilə kimyəvi reaksiyalar əmələ gətirdiyi prosesə aiddir.
Sol-gel metodu, birgə çökdürmə üsulu, hidrotermal üsul və solvotermal üsul istifadə olunsa belə, adətən yüksək temperaturda bərk fazalı reaksiya və ya bərk fazalı sinterləmə tələb olunur. Çünki litium-ion batareyasının iş prinsipi onun elektrod materialının təkrar olaraq li+ daxil edib çıxara bilməsini tələb edir, ona görə də onun qəfəs strukturu kifayət qədər sabitliyə malik olmalıdır ki, bu da aktiv materialların kristallığının yüksək olmasını və kristal quruluşunun nizamlı olmasını tələb edir. Aşağı temperatur şəraitində buna nail olmaq çətindir, ona görə də hazırda faktiki olaraq istifadə olunan litium-ion batareyalarının elektrod materialları əsasən yüksək temperaturda bərk hal reaksiyası vasitəsilə əldə edilir.
Katod materialının emalı istehsal xəttinə əsasən qarışdırma sistemi, sinterləmə sistemi, sarsıdıcı sistem, su yuma sistemi (yalnız yüksək nikel), qablaşdırma sistemi, toz daşıma sistemi və ağıllı idarəetmə sistemi daxildir.
Litium-ion batareyaları üçün katod materiallarının istehsalında yaş qarışdırma prosesi istifadə edildikdə, tez-tez qurutma problemlərinə rast gəlinir. Yaş qarışdırma prosesində istifadə olunan müxtəlif həlledicilər müxtəlif qurutma proseslərinə və avadanlıqlara səbəb olacaqdır. Hazırda yaş qarışdırma prosesində əsasən iki növ həlledici istifadə olunur: susuz həlledicilər, yəni etanol, aseton və s. kimi üzvi həlledicilər; Su həlledicisi. Litium-ion batareya katod materiallarının yaş qarışdırılması üçün qurutma avadanlığına əsasən aşağıdakılar daxildir: vakuum fırlanan quruducu, vakuum dırmıq qurutma maşını, sprey qurutma maşını, vakuum kəmər qurutma maşını.
Litium-ion batareyaları üçün katod materiallarının sənaye istehsalı adətən yüksək temperaturda bərk vəziyyətdə sinterləmə sintez prosesini qəbul edir və onun əsas və əsas avadanlıqları sinterləmə sobasıdır. Litium-ion batareya katod materiallarının istehsalı üçün xammal vahid şəkildə qarışdırılır və qurudulur, sonra sinterləmə üçün sobaya yüklənir və sonra sobadan əzmə və təsnifat prosesinə boşaldılır. Katod materiallarının istehsalı üçün temperaturun tənzimlənməsi temperaturu, temperaturun vahidliyi, atmosferə nəzarət və vahidlik, fasiləsizlik, istehsal gücü, enerji sərfiyyatı və sobanın avtomatlaşdırma dərəcəsi kimi texniki-iqtisadi göstəricilər çox vacibdir. Hazırda katod materiallarının istehsalında istifadə olunan əsas sinterləmə avadanlığı itələyici soba, diyircəkli soba və zəngli küp sobadır.
◼ Roller soba davamlı isitmə və sinterləmə ilə orta ölçülü tunel sobasıdır.
◼ Ocağın atmosferinə görə, itələyici soba kimi, diyircəkli soba da hava sobası və atmosfer sobasına bölünür.
- Hava sobası: əsasən litium manqanat materialları, litium kobalt oksidi materialları, üçlü materiallar və s. kimi oksidləşdirici atmosfer tələb edən materialların sinterlənməsi üçün istifadə olunur;
- Atmosfer sobası: əsasən NCA üçlü materialları, litium dəmir fosfat (LFP) materialları, qrafit anod materialları və atmosferdən (N2 və ya O2 kimi) qazdan qorunmağa ehtiyacı olan digər sinterləmə materialları üçün istifadə olunur.
◼ Rolikli soba yuvarlanan sürtünmə prosesini qəbul edir, buna görə də sobanın uzunluğu hərəkət qüvvəsindən təsirlənməyəcək. Teorik olaraq, sonsuz ola bilər. Sobanın boşluq quruluşunun xüsusiyyətləri, məhsulların yandırılması zamanı daha yaxşı konsistensiya və böyük soba boşluğunun quruluşu sobada hava axınının hərəkətinə və məhsulların drenajına və rezin boşalmasına daha çox kömək edir. Həqiqətən geniş miqyaslı istehsalı həyata keçirmək üçün itələyici sobanı əvəz etmək üçün üstünlük verilən avadanlıqdır.
◼ Hazırda litium-kobalt oksid, üçlü, litium manqanat və litium-ion batareyaların digər katod materialları hava diyircəkli sobada, litium dəmir fosfat isə azotla qorunan diyircəkli sobada, NCA isə rolleroks sobasında sinterlənir.
Mənfi elektrod materialı
Süni qrafitin əsas proses axınının əsas mərhələlərinə əvvəlcədən müalicə, piroliz, üyüdülmə topu, qrafitləşdirmə (yəni ilkin nizamsız karbon atomlarının səliqəli şəkildə yerləşdirilməsi üçün istilik müalicəsi və əsas texniki əlaqələr), qarışdırma, örtmə, qarışdırma süzgəci, çəki, qablaşdırma və anbar. Bütün əməliyyatlar gözəl və mürəkkəbdir.
◼ Qranulyasiya piroliz prosesi və top frezeleme süzgəcindən keçirmə prosesinə bölünür.
Piroliz prosesində aralıq materialı 1 reaktora qoyun, reaktordakı havanı N2 ilə əvəz edin, reaktoru möhürləyin, temperatur əyrisinə uyğun olaraq elektriklə qızdırın, 1~3 saat ərzində 200 ~ 300 ℃-də qarışdırın və sonra 400 ~ 500 ℃ ölçüsündə material əldə etməyə davam edin. 20mm, temperaturu aşağı salın və aralıq materialı əldə etmək üçün boşaldın 2. Piroliz prosesində iki növ avadanlıq istifadə olunur, şaquli reaktor və davamlı qranulyasiya avadanlığı, hər ikisi eyni prinsipə malikdir. Onların hər ikisi reaktorda materialın tərkibini və fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərini dəyişdirmək üçün müəyyən temperatur əyrisi altında hərəkət edir və ya hərəkət edir. Fərq ondadır ki, şaquli çaydan isti çaydan və soyuq çaydanın birləşmə rejimidir. Çaydandakı material komponentləri isti çaydandakı temperatur əyrisinə uyğun olaraq qarışdırılaraq dəyişdirilir. Tamamlandıqdan sonra soyutma üçün soyuducu qazana qoyulur və isti çaydanı qidalandırmaq olar. Davamlı qranulyasiya avadanlığı, aşağı enerji sərfiyyatı və yüksək məhsuldarlıqla davamlı işləməyi həyata keçirir.
◼ Karbonlaşma və qrafitləşmə əvəzedilməz hissədir. Karbonizasiya sobası materialları orta və aşağı temperaturda karbonlaşdırır. Karbonlaşma sobasının temperaturu 1600 dərəcə Selsiyə çata bilər ki, bu da karbonlaşma ehtiyaclarını ödəyə bilər. Yüksək dəqiqlikli ağıllı temperatur tənzimləyicisi və avtomatik PLC monitorinq sistemi karbonlaşma prosesində yaranan məlumatların dəqiq idarə olunmasını təmin edəcəkdir.
Qrafitləşdirmə sobası, o cümlədən üfüqi yüksək temperatur, aşağı axıdma, şaquli və s., sinterləmə və əritmə üçün qrafiti isti zonada (karbon tərkibli mühit) yerləşdirir və bu müddət ərzində temperatur 3200 ℃-ə çata bilər.
◼ Kaplama
Aralıq material 4 avtomatik daşıma sistemi vasitəsilə silosuna daşınır və manipulyator vasitəsilə material avtomatik olaraq qutu prometiumuna doldurulur. Avtomatik daşıma sistemi qutu prometiumunu örtük üçün davamlı reaktora (rollerli soba) nəql edir, aralıq materialı 5 alın (azotun mühafizəsi altında, material 8 ~ 10 saat ərzində müəyyən bir temperatur artımı əyrisinə uyğun olaraq 1150 ℃-ə qədər qızdırılır. İstilik prosesi avadanlığı elektrik enerjisi ilə qızdırmaqdır, istilik üsulu yüksəkdir və dolayı istilikdir. qrafit hissəciklərinin səthində pirolitik karbon örtüyünə çevrilir, isitmə prosesində yüksək keyfiyyətli asfaltdakı qatranlar kondensasiya olunur və kristal morfologiyası çevrilir (amorf vəziyyət kristal vəziyyətə çevrilir), təbii sferik materialın səthində nizamlı mikrokristal karbon təbəqəsi əmələ gəlir. “nüvə-qabıq” strukturu alınır