പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് വസ്തുക്കളുടെ നിർമ്മാണം

ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററികൾക്കായി അജൈവ ഇലക്ട്രോഡ് വസ്തുക്കൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ, ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ഖരാവസ്ഥയിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനമാണ് ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ഖര-ഘട്ട പ്രതിപ്രവർത്തനം: ഖര-ഘട്ട പദാർത്ഥങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിൽ ഒരു നിശ്ചിത സമയത്തേക്ക് പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് വിവിധ മൂലകങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള പരസ്പര വ്യാപനത്തിലൂടെ രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിൽ ഏറ്റവും സ്ഥിരതയുള്ള സംയുക്തങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ഇതിൽ ഖര-ഖര പ്രതിപ്രവർത്തനം, ഖര-വാതക പ്രതിപ്രവർത്തനം, ഖര-ദ്രാവക പ്രതിപ്രവർത്തനം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

സോൾ-ജെൽ രീതി, കോപ്രെസിപിറ്റേഷൻ രീതി, ഹൈഡ്രോതെർമൽ രീതി, സോൾവോതെർമൽ രീതി എന്നിവ ഉപയോഗിച്ചാലും, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ സോളിഡ്-ഫേസ് റിയാക്ഷൻ അല്ലെങ്കിൽ സോളിഡ്-ഫേസ് സിന്ററിംഗ് സാധാരണയായി ആവശ്യമാണ്. കാരണം, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയുടെ പ്രവർത്തന തത്വം അതിന്റെ ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിന് ആവർത്തിച്ച് li+ തിരുകാനും നീക്കം ചെയ്യാനും കഴിയുമെന്ന് ആവശ്യപ്പെടുന്നു, അതിനാൽ അതിന്റെ ലാറ്റിസ് ഘടനയ്ക്ക് മതിയായ സ്ഥിരത ഉണ്ടായിരിക്കണം, ഇത് സജീവ വസ്തുക്കളുടെ ക്രിസ്റ്റലിനിറ്റി ഉയർന്നതും ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന ക്രമത്തിലായിരിക്കേണ്ടതുമാണ്. കുറഞ്ഞ താപനില സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഇത് കൈവരിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്, അതിനാൽ നിലവിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ ഇലക്ട്രോഡ് വസ്തുക്കൾ അടിസ്ഥാനപരമായി ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് പ്രതികരണത്തിലൂടെയാണ് ലഭിക്കുന്നത്.

കാഥോഡ് മെറ്റീരിയൽ പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രൊഡക്ഷൻ ലൈനിൽ പ്രധാനമായും മിക്സിംഗ് സിസ്റ്റം, സിന്ററിംഗ് സിസ്റ്റം, ക്രഷിംഗ് സിസ്റ്റം, വാട്ടർ വാഷിംഗ് സിസ്റ്റം (ഉയർന്ന നിക്കൽ മാത്രം), പാക്കേജിംഗ് സിസ്റ്റം, പൊടി കൺവേയിംഗ് സിസ്റ്റം, ഇന്റലിജന്റ് കൺട്രോൾ സിസ്റ്റം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്കായുള്ള കാഥോഡ് വസ്തുക്കളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ 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 ലായകങ്ങളാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്: ജലീയമല്ലാത്ത ലായകങ്ങൾ, അതായത് എത്തനോൾ, അസെറ്റോൺ തുടങ്ങിയ ജൈവ ലായകങ്ങൾ; ജല ലായകങ്ങൾ. ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി കാഥോഡ് വസ്തുക്കളുടെ വെറ്റ് മിക്സിംഗിനുള്ള ഉണക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിൽ പ്രധാനമായും ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു: വാക്വം റോട്ടറി ഡ്രയർ, വാക്വം റേക്ക് ഡ്രയർ, സ്പ്രേ ഡ്രയർ, വാക്വം ബെൽറ്റ് ഡ്രയർ.

ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്കായുള്ള കാഥോഡ് വസ്തുക്കളുടെ വ്യാവസായിക ഉൽപ്പാദനം സാധാരണയായി ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് സിന്ററിംഗ് സിന്തസിസ് പ്രക്രിയയാണ് സ്വീകരിക്കുന്നത്, അതിന്റെ കാമ്പും പ്രധാന ഉപകരണവും സിന്ററിംഗ് കിൽൻ ആണ്. ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി കാഥോഡ് വസ്തുക്കളുടെ ഉൽപ്പാദനത്തിനുള്ള അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ ഏകതാനമായി കലർത്തി ഉണക്കി, സിന്ററിംഗിനായി ചൂളയിലേക്ക് കയറ്റി, തുടർന്ന് ചൂളയിൽ നിന്ന് ക്രഷിംഗ്, വർഗ്ഗീകരണ പ്രക്രിയയിലേക്ക് ഇറക്കുന്നു. കാഥോഡ് വസ്തുക്കളുടെ ഉൽപ്പാദനത്തിന്, താപനില നിയന്ത്രണ താപനില, താപനില ഏകത, അന്തരീക്ഷ നിയന്ത്രണവും ഏകത, തുടർച്ച, ഉൽപാദന ശേഷി, ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം, ചൂളയുടെ ഓട്ടോമേഷൻ ബിരുദം തുടങ്ങിയ സാങ്കേതികവും സാമ്പത്തികവുമായ സൂചകങ്ങൾ വളരെ പ്രധാനമാണ്. നിലവിൽ, കാഥോഡ് വസ്തുക്കളുടെ ഉൽപ്പാദനത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രധാന സിന്ററിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ പുഷർ കിൽൻ, റോളർ കിൽൻ, ബെൽ ജാർ ഫർണസ് എന്നിവയാണ്.

◼ റോളർ കിൽൻ എന്നത് തുടർച്ചയായ ചൂടാക്കലും സിന്ററിംഗും ഉള്ള ഒരു ഇടത്തരം വലിപ്പമുള്ള ടണൽ ചൂളയാണ്.

◼ ചൂളയുടെ അന്തരീക്ഷം അനുസരിച്ച്, പുഷർ ചൂളയെപ്പോലെ, റോളർ ചൂളയെയും എയർ ചൂളയെന്നും അന്തരീക്ഷ ചൂളയെന്നും തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.

• എയർ ചൂള: പ്രധാനമായും ലിഥിയം മാംഗനേറ്റ് വസ്തുക്കൾ, ലിഥിയം കോബാൾട്ട് ഓക്സൈഡ് വസ്തുക്കൾ, ടെർനറി വസ്തുക്കൾ മുതലായവ പോലുള്ള ഓക്സിഡൈസിംഗ് അന്തരീക്ഷം ആവശ്യമുള്ള സിന്ററിംഗ് വസ്തുക്കൾക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു;
• അന്തരീക്ഷ ചൂള: പ്രധാനമായും NCA ടെർനറി മെറ്റീരിയലുകൾ, ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് (LFP) മെറ്റീരിയലുകൾ, ഗ്രാഫൈറ്റ് ആനോഡ് മെറ്റീരിയലുകൾ, അന്തരീക്ഷ (N2 അല്ലെങ്കിൽ O2 പോലുള്ളവ) വാതക സംരക്ഷണം ആവശ്യമുള്ള മറ്റ് സിന്ററിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ എന്നിവയ്ക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

◼ റോളർ ചൂള റോളിംഗ് ഘർഷണ പ്രക്രിയ സ്വീകരിക്കുന്നു, അതിനാൽ ചൂളയുടെ നീളത്തെ പ്രൊപ്പൽഷൻ ബലം ബാധിക്കില്ല. സൈദ്ധാന്തികമായി, ഇത് അനന്തമായിരിക്കാം. ചൂള അറ ഘടനയുടെ സവിശേഷതകൾ, ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ വെടിവയ്ക്കുമ്പോൾ മികച്ച സ്ഥിരത, വലിയ ചൂള അറ ഘടന എന്നിവ ചൂളയിലെ വായുപ്രവാഹത്തിന്റെ ചലനത്തിനും ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ഡ്രെയിനേജ്, റബ്ബർ ഡിസ്ചാർജിനും കൂടുതൽ സഹായകമാണ്. വലിയ തോതിലുള്ള ഉൽ‌പാദനം യഥാർത്ഥത്തിൽ സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നതിന് പുഷർ ചൂളയ്ക്ക് പകരം വയ്ക്കാൻ ഇത് ഇഷ്ടപ്പെടുന്ന ഉപകരണമാണ്.

◼ നിലവിൽ, ലിഥിയം കോബാൾട്ട് ഓക്സൈഡ്, ടെർനറി, ലിഥിയം മാംഗനേറ്റ്, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ മറ്റ് കാഥോഡ് വസ്തുക്കൾ എന്നിവ ഒരു എയർ റോളർ കിൽനിലാണ് സിന്റർ ചെയ്യുന്നത്, അതേസമയം ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് നൈട്രജൻ സംരക്ഷിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു റോളർ കിൽനിലും, NCA ഓക്സിജൻ സംരക്ഷിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു റോളർ കിൽനിലും സിന്റർ ചെയ്യുന്നു.