കാഥോഡ് മെറ്റീരിയൽ
ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററികൾക്കുള്ള അജൈവ ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലുകൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് പ്രതികരണമാണ് ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്.ഉയർന്ന താപനില സോളിഡ്-ഫേസ് പ്രതികരണം: സോളിഡ്-ഫേസ് പദാർത്ഥങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിൽ ഒരു നിശ്ചിത സമയത്തേക്ക് പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുകയും ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിൽ ഏറ്റവും സ്ഥിരതയുള്ള സംയുക്തങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് വിവിധ മൂലകങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള പരസ്പര വ്യാപനത്തിലൂടെ രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. , ഖര-ഖര പ്രതികരണം, ഖര-വാതക പ്രതിപ്രവർത്തനം, ഖര-ദ്രാവക പ്രതിപ്രവർത്തനം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
സോൾ-ജെൽ രീതി, കോപ്രെസിപിറ്റേഷൻ രീതി, ഹൈഡ്രോതെർമൽ രീതി, സോൾവോതെർമൽ രീതി എന്നിവ ഉപയോഗിച്ചാലും, സോളിഡ്-ഫേസ് പ്രതികരണം അല്ലെങ്കിൽ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ സോളിഡ്-ഫേസ് സിൻ്ററിംഗ് സാധാരണയായി ആവശ്യമാണ്.കാരണം, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയുടെ പ്രവർത്തന തത്വം അതിൻ്റെ ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിന് li+ ചേർക്കാനും നീക്കം ചെയ്യാനും കഴിയും, അതിനാൽ അതിൻ്റെ ലാറ്റിസ് ഘടനയ്ക്ക് മതിയായ സ്ഥിരത ഉണ്ടായിരിക്കണം, ഇതിന് സജീവമായ വസ്തുക്കളുടെ സ്ഫടികത ഉയർന്നതും ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന ക്രമമായതുമായിരിക്കണം. .കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ ഇത് നേടാൻ പ്രയാസമാണ്, അതിനാൽ നിലവിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലുകൾ അടിസ്ഥാനപരമായി ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് പ്രതികരണത്തിലൂടെയാണ് ലഭിക്കുന്നത്.
കാഥോഡ് മെറ്റീരിയൽ പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രൊഡക്ഷൻ ലൈനിൽ പ്രധാനമായും മിക്സിംഗ് സിസ്റ്റം, സിൻ്ററിംഗ് സിസ്റ്റം, ക്രഷിംഗ് സിസ്റ്റം, വാട്ടർ വാഷിംഗ് സിസ്റ്റം (ഉയർന്ന നിക്കൽ മാത്രം), പാക്കേജിംഗ് സിസ്റ്റം, പൗഡർ കൺവെയിംഗ് സിസ്റ്റം, ഇൻ്റലിജൻ്റ് കൺട്രോൾ സിസ്റ്റം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്കായുള്ള കാഥോഡ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഉൽപാദനത്തിൽ വെറ്റ് മിക്സിംഗ് പ്രക്രിയ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഉണക്കൽ പ്രശ്നങ്ങൾ പലപ്പോഴും നേരിടാറുണ്ട്.വെറ്റ് മിക്സിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന വ്യത്യസ്ത ലായകങ്ങൾ വ്യത്യസ്ത ഉണക്കൽ പ്രക്രിയകളിലേക്കും ഉപകരണങ്ങളിലേക്കും നയിക്കും.നിലവിൽ, വെറ്റ് മിക്സിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ പ്രധാനമായും രണ്ട് തരം ലായകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു: ജലീയമല്ലാത്ത ലായകങ്ങൾ, അതായത് എത്തനോൾ, അസെറ്റോൺ മുതലായവ പോലുള്ള ജൈവ ലായകങ്ങൾ;ജല ലായക.ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി കാഥോഡ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ നനഞ്ഞ മിശ്രിതത്തിനുള്ള ഉണക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിൽ പ്രധാനമായും ഉൾപ്പെടുന്നു: വാക്വം റോട്ടറി ഡ്രയർ, വാക്വം റേക്ക് ഡ്രയർ, സ്പ്രേ ഡ്രയർ, വാക്വം ബെൽറ്റ് ഡ്രയർ.
ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്കായുള്ള കാഥോഡ് സാമഗ്രികളുടെ വ്യാവസായിക ഉൽപ്പാദനം സാധാരണയായി ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് സിൻ്ററിംഗ് സിന്തസിസ് പ്രക്രിയയാണ് സ്വീകരിക്കുന്നത്, അതിൻ്റെ പ്രധാനവും പ്രധാന ഉപകരണങ്ങളും സിൻ്ററിംഗ് ചൂളയാണ്.ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി കാഥോഡ് സാമഗ്രികൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ ഒരേപോലെ കലർത്തി ഉണക്കിയ ശേഷം സിൻ്ററിംഗിനായി ചൂളയിൽ കയറ്റുന്നു, തുടർന്ന് ചൂളയിൽ നിന്ന് ക്രഷിംഗ്, വർഗ്ഗീകരണ പ്രക്രിയയിലേക്ക് അൺലോഡ് ചെയ്യുന്നു.കാഥോഡ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഉൽപാദനത്തിന്, താപനില നിയന്ത്രണ താപനില, താപനില ഏകീകൃതത, അന്തരീക്ഷ നിയന്ത്രണവും ഏകീകൃതവും, തുടർച്ച, ഉൽപ്പാദന ശേഷി, ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം, ചൂളയുടെ ഓട്ടോമേഷൻ ഡിഗ്രി തുടങ്ങിയ സാങ്കേതികവും സാമ്പത്തികവുമായ സൂചകങ്ങൾ വളരെ പ്രധാനമാണ്.നിലവിൽ, കാഥോഡ് വസ്തുക്കളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രധാന സിൻ്ററിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ പുഷർ ചൂള, റോളർ ചൂള, ബെൽ ജാർ ഫർണസ് എന്നിവയാണ്.
◼ തുടർച്ചയായ ചൂടാക്കലും സിൻ്ററിംഗും ഉള്ള ഒരു ഇടത്തരം ടണൽ ചൂളയാണ് റോളർ ചൂള.
◼ ചൂളയുടെ അന്തരീക്ഷമനുസരിച്ച്, പുഷർ ചൂള പോലെ, റോളർ ചൂളയെ വായു ചൂള, അന്തരീക്ഷ ചൂള എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.
- എയർ ചൂള: ലിഥിയം മാംഗനേറ്റ് മെറ്റീരിയലുകൾ, ലിഥിയം കോബാൾട്ട് ഓക്സൈഡ് മെറ്റീരിയലുകൾ, ടെർനറി മെറ്റീരിയലുകൾ മുതലായവ പോലുള്ള ഓക്സിഡൈസിംഗ് അന്തരീക്ഷം ആവശ്യമുള്ള വസ്തുക്കളെ സിൻ്ററിംഗ് ചെയ്യുന്നതിന് പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നു;
- അന്തരീക്ഷ ചൂള: പ്രധാനമായും NCA ടെർനറി മെറ്റീരിയലുകൾ, ലിഥിയം അയേൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് (LFP) മെറ്റീരിയലുകൾ, ഗ്രാഫൈറ്റ് ആനോഡ് മെറ്റീരിയലുകൾ, അന്തരീക്ഷം (N2 അല്ലെങ്കിൽ O2 പോലുള്ളവ) വാതക സംരക്ഷണം ആവശ്യമുള്ള മറ്റ് സിൻ്ററിംഗ് വസ്തുക്കൾ എന്നിവയ്ക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
◼ റോളർ ചൂള റോളിംഗ് ഘർഷണ പ്രക്രിയ സ്വീകരിക്കുന്നു, അതിനാൽ ചൂളയുടെ നീളം പ്രൊപ്പൽഷൻ ഫോഴ്സ് ബാധിക്കില്ല.സൈദ്ധാന്തികമായി, അത് അനന്തമായിരിക്കാം.ചൂളയിലെ അറയുടെ ഘടന, ഉൽപന്നങ്ങൾ വെടിവയ്ക്കുമ്പോൾ മികച്ച സ്ഥിരത, വലിയ ചൂളയിലെ അറയുടെ ഘടന എന്നിവയുടെ സവിശേഷതകൾ ചൂളയിലെ വായുപ്രവാഹത്തിൻ്റെ ചലനത്തിനും ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ഡ്രെയിനേജ്, റബ്ബർ ഡിസ്ചാർജ് എന്നിവയ്ക്കും കൂടുതൽ അനുയോജ്യമാണ്.വലിയ തോതിലുള്ള ഉൽപ്പാദനം യഥാർത്ഥത്തിൽ സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നതിന് പുഷർ ചൂളയെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നതാണ് ഇഷ്ടപ്പെട്ട ഉപകരണം.
◼ നിലവിൽ, ലിഥിയം കോബാൾട്ട് ഓക്സൈഡ്, ടെർണറി, ലിഥിയം മാംഗനേറ്റ്, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ മറ്റ് കാഥോഡ് വസ്തുക്കൾ എന്നിവ ഒരു എയർ റോളർ ചൂളയിൽ സിൻ്റർ ചെയ്യുന്നു, അതേസമയം ലിഥിയം അയേൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് നൈട്രജൻ ഉപയോഗിച്ച് സംരക്ഷിച്ചിരിക്കുന്ന റോളർ ചൂളയിൽ സിൻ്റർ ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ എൻസിഎ ഒരു റോളറിൽ സിൻ്റർ ചെയ്യുന്നു. ഓക്സിജൻ കൊണ്ട് സംരക്ഷിച്ചിരിക്കുന്ന ചൂള.
നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയൽ
കൃത്രിമ ഗ്രാഫൈറ്റിൻ്റെ അടിസ്ഥാന പ്രക്രിയ പ്രവാഹത്തിൻ്റെ പ്രധാന ഘട്ടങ്ങളിൽ പ്രീട്രീറ്റ്മെൻ്റ്, പൈറോളിസിസ്, ഗ്രൈൻഡിംഗ് ബോൾ, ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷൻ (അതായത്, ചൂട് ചികിത്സ, യഥാർത്ഥത്തിൽ ക്രമരഹിതമായ കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ വൃത്തിയായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, പ്രധാന സാങ്കേതിക ലിങ്കുകൾ), മിശ്രിതം, പൂശൽ, മിശ്രണം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. സ്ക്രീനിംഗ്, തൂക്കം, പാക്കേജിംഗ്, വെയർഹൗസിംഗ്.എല്ലാ പ്രവർത്തനങ്ങളും മികച്ചതും സങ്കീർണ്ണവുമാണ്.
◼ ഗ്രാനുലേഷൻ പൈറോളിസിസ് പ്രക്രിയയായും ബോൾ മില്ലിംഗ് സ്ക്രീനിംഗ് പ്രക്രിയയായും തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.
പൈറോളിസിസ് പ്രക്രിയയിൽ, റിയാക്ടറിൽ ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് മെറ്റീരിയൽ 1 ഇടുക, റിയാക്ടറിലെ വായുവിന് പകരം N2 നൽകുക, റിയാക്റ്റർ മുദ്രയിടുക, താപനില കർവ് അനുസരിച്ച് വൈദ്യുതമായി ചൂടാക്കുക, 200 ~ 300 ℃ 1~3h നേരം ഇളക്കുക, തുടർന്ന് തുടരുക. ഇത് 400 ~ 500 ℃ വരെ ചൂടാക്കാൻ, 10 ~ 20mm കണിക വലുപ്പമുള്ള മെറ്റീരിയൽ ലഭിക്കുന്നതിന് ഇളക്കുക, താപനില കുറയ്ക്കുക, ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് മെറ്റീരിയൽ ലഭിക്കുന്നതിന് ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുക 2. പൈറോളിസിസ് പ്രക്രിയയിൽ രണ്ട് തരം ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ലംബ റിയാക്ടറും തുടർച്ചയായും. ഗ്രാനുലേഷൻ ഉപകരണങ്ങൾ, ഇവ രണ്ടും ഒരേ തത്വമാണ്.റിയാക്ടറിലെ മെറ്റീരിയൽ ഘടനയും ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങൾ മാറ്റാൻ അവ രണ്ടും ഒരു നിശ്ചിത താപനില വക്രത്തിന് കീഴിൽ ഇളക്കുകയോ നീങ്ങുകയോ ചെയ്യുന്നു.വെർട്ടിക്കൽ കെറ്റിൽ ചൂടുള്ള കെറ്റിൽ, തണുത്ത കെറ്റിൽ എന്നിവയുടെ സംയോജന മോഡാണ് എന്നതാണ് വ്യത്യാസം.ചൂടുള്ള കെറ്റിലിലെ താപനില വളവ് അനുസരിച്ച് ഇളക്കി കെറ്റിലിലെ മെറ്റീരിയൽ ഘടകങ്ങൾ മാറ്റുന്നു.പൂർത്തിയായ ശേഷം, അത് തണുപ്പിക്കുന്നതിനായി കൂളിംഗ് കെറ്റിൽ ഇട്ടു, ചൂടുള്ള കെറ്റിൽ നൽകാം.തുടർച്ചയായ ഗ്രാനുലേഷൻ ഉപകരണങ്ങൾ കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗവും ഉയർന്ന ഉൽപാദനവും ഉപയോഗിച്ച് തുടർച്ചയായ പ്രവർത്തനം തിരിച്ചറിയുന്നു.
◼ കാർബണൈസേഷനും ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷനും ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത ഭാഗമാണ്.കാർബണൈസേഷൻ ഫർണസ് ഇടത്തരം, താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവിൽ പദാർത്ഥങ്ങളെ കാർബണൈസ് ചെയ്യുന്നു.കാർബണൈസേഷൻ ചൂളയുടെ താപനില 1600 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ എത്താം, ഇത് കാർബണൈസേഷൻ്റെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയും.ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള ഇൻ്റലിജൻ്റ് ടെമ്പറേച്ചർ കൺട്രോളറും ഓട്ടോമാറ്റിക് പിഎൽസി മോണിറ്ററിംഗ് സിസ്റ്റവും കാർബണൈസേഷൻ പ്രക്രിയയിൽ സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഡാറ്റയെ കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കും.
ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷൻ ഫർണസ്, തിരശ്ചീനമായ ഉയർന്ന താപനില, താഴ്ന്ന ഡിസ്ചാർജ്, ലംബം മുതലായവ ഉൾപ്പെടെ, ഗ്രാഫൈറ്റിനെ ഗ്രാഫൈറ്റ് ഹോട്ട് സോണിൽ (കാർബൺ അടങ്ങിയ പരിസ്ഥിതി) സിൻ്ററിംഗിനും ഉരുക്കലിനും സ്ഥാപിക്കുന്നു, ഈ കാലയളവിലെ താപനില 3200 ℃ വരെ എത്താം.
◼ പൂശുന്നു
ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് മെറ്റീരിയൽ 4 ഓട്ടോമാറ്റിക് കൺവെയിംഗ് സിസ്റ്റത്തിലൂടെ സിലോയിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകുന്നു, കൂടാതെ മെറ്റീരിയൽ മാനിപ്പുലേറ്റർ വഴി ബോക്സ് പ്രോമിത്തിയത്തിലേക്ക് യാന്ത്രികമായി പൂരിപ്പിക്കുന്നു.ഓട്ടോമാറ്റിക് കൺവെയിംഗ് സിസ്റ്റം ബോക്സ് പ്രോമിത്തിയത്തെ കോട്ടിംഗിനായി തുടർച്ചയായ റിയാക്ടറിലേക്ക് (റോളർ ചൂള) കൊണ്ടുപോകുന്നു, ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് മെറ്റീരിയൽ നേടുക 5 (നൈട്രജൻ്റെ സംരക്ഷണത്തിൽ, മെറ്റീരിയൽ ഒരു നിശ്ചിത താപനില വർദ്ധനവ് കർവ് അനുസരിച്ച് 1150 ℃ വരെ 8~10h വരെ ചൂടാക്കുന്നു. ചൂടാക്കൽ പ്രക്രിയ വൈദ്യുതത്തിലൂടെ ഉപകരണങ്ങളെ ചൂടാക്കുന്നു, ചൂടാക്കൽ രീതി പരോക്ഷമായി ഗ്രാഫൈറ്റ് കണങ്ങളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള അസ്ഫാൽറ്റിനെ പൈറോലൈറ്റിക് കാർബൺ കോട്ടിംഗായി മാറ്റുന്നു ഘനീഭവിക്കുകയും ക്രിസ്റ്റൽ രൂപഘടന രൂപാന്തരപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു (അരൂപരഹിത അവസ്ഥ ക്രിസ്റ്റലിൻ അവസ്ഥയായി മാറുന്നു), പ്രകൃതിദത്ത ഗോളാകൃതിയിലുള്ള ഗ്രാഫൈറ്റ് കണങ്ങളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു ക്രമീകരിച്ച മൈക്രോക്രിസ്റ്റലിൻ കാർബൺ പാളി രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഒടുവിൽ "കോർ-ഷെൽ" ഘടനയുള്ള ഒരു ഗ്രാഫൈറ്റ് പോലെയുള്ള പദാർത്ഥം ലഭിച്ചു