تولید مواد مثبت و منفی

در تهیه مواد الکترود معدنی برای باتری های لیتیوم یون، واکنش حالت جامد در دمای بالا بیشترین استفاده را دارد.واکنش فاز جامد با دمای بالا: به فرآیندی اطلاق می‌شود که واکنش‌دهنده‌ها از جمله مواد فاز جامد برای مدت زمانی در دمای معین واکنش می‌دهند و از طریق انتشار متقابل بین عناصر مختلف واکنش‌های شیمیایی ایجاد می‌کنند تا پایدارترین ترکیبات را در دمای معین تولید کنند. از جمله واکنش جامد - جامد، واکنش جامد - گاز و واکنش جامد - مایع.

حتی اگر از روش سل-ژل، روش رسوب همزمان، روش هیدروترمال و روش حل گرمایی استفاده شود، معمولاً واکنش فاز جامد یا تف جوشی فاز جامد در دمای بالا مورد نیاز است.این به این دلیل است که اصل کار باتری لیتیوم یونی ایجاب می کند که مواد الکترود آن بتواند بارها و بارها li+ را وارد و حذف کند، بنابراین ساختار شبکه آن باید پایداری کافی داشته باشد، که مستلزم آن است که بلورینگی مواد فعال باید زیاد باشد و ساختار کریستالی باید منظم باشد. .دستیابی به این امر در شرایط دمای پایین دشوار است، بنابراین مواد الکترود باتری‌های لیتیوم یونی که در حال حاضر استفاده می‌شوند، اساساً از طریق واکنش حالت جامد در دمای بالا به دست می‌آیند.

خط تولید پردازش مواد کاتد عمدتاً شامل سیستم اختلاط، سیستم تف جوشی، سیستم خرد کردن، سیستم شستشوی آب (فقط نیکل بالا)، سیستم بسته بندی، سیستم انتقال پودر و سیستم کنترل هوشمند است.

هنگامی که فرآیند اختلاط مرطوب در تولید مواد کاتدی برای باتری های لیتیوم یونی استفاده می شود، اغلب با مشکلات خشک شدن مواجه می شود.حلال های مختلف مورد استفاده در فرآیند اختلاط مرطوب منجر به فرآیندها و تجهیزات مختلف خشک کردن می شود.در حال حاضر، به طور عمده دو نوع حلال در فرآیند اختلاط مرطوب استفاده می شود: حلال های غیر آبی، یعنی حلال های آلی مانند اتانول، استون و غیره.حلال آبتجهیزات خشک کردن برای اختلاط مرطوب مواد کاتدی باتری لیتیوم یون عمدتاً شامل: خشک کن چرخشی خلاء، خشک کن خلاء، خشک کن اسپری، خشک کن کمربند خلاء است.

تولید صنعتی مواد کاتدی برای باتری‌های لیتیوم یون معمولاً از فرآیند سنتز پخت حالت جامد با دمای بالا استفاده می‌کند و هسته و تجهیزات کلیدی آن کوره تف جوشی است.مواد خام برای تولید مواد کاتد باتری لیتیوم یون به طور یکنواخت مخلوط و خشک می شوند، سپس برای پخت در کوره بارگیری می شوند و سپس از کوره در فرآیند خرد کردن و طبقه بندی تخلیه می شوند.برای تولید مواد کاتدی، شاخص های فنی و اقتصادی مانند دمای کنترل دما، یکنواختی دما، کنترل و یکنواختی جو، تداوم، ظرفیت تولید، مصرف انرژی و درجه اتوماسیون کوره بسیار مهم است.در حال حاضر تجهیزات اصلی تف جوشی مورد استفاده در تولید مواد کاتدی، کوره فشاری، کوره غلتکی و کوره بل جار می باشد.

◼ کوره غلتکی یک کوره تونلی با اندازه متوسط ​​با حرارت دهی و تف جوشی مداوم است.

◼ با توجه به جو کوره، مانند کوره فشار دهنده، کوره غلتکی نیز به کوره هوا و کوره جو تقسیم می شود.

• کوره هوا: عمدتاً برای پخت موادی که نیاز به جو اکسید کننده دارند، مانند مواد منگنات لیتیوم، مواد اکسید لیتیوم کبالت، مواد سه تایی و غیره استفاده می شود.
• کوره اتمسفر: عمدتاً برای مواد سه تایی NCA، مواد فسفات آهن لیتیوم (LFP)، مواد آند گرافیت و سایر مواد تف جوشی که نیاز به حفاظت از اتمسفر (مانند N2 یا O2) دارند، استفاده می شود.

◼ کوره غلتکی فرآیند اصطکاک نورد را اتخاذ می کند، بنابراین طول کوره تحت تأثیر نیروی محرکه قرار نمی گیرد.از نظر تئوری، می تواند بی نهایت باشد.ویژگی های ساختار حفره کوره، قوام بهتر در هنگام پخت محصولات، و ساختار حفره بزرگ کوره برای حرکت جریان هوا در کوره و زهکشی و تخلیه لاستیک محصولات مساعدتر است.این تجهیزات ترجیحی برای جایگزینی کوره فشار دهنده برای تحقق تولید در مقیاس بزرگ است.

◼ در حال حاضر، اکسید لیتیوم کبالت، سه تایی، منگنات لیتیوم و سایر مواد کاتدی باتری‌های لیتیوم یونی در کوره غلتکی هوا پخته می‌شوند، در حالی که فسفات آهن لیتیوم در کوره غلتکی محافظت شده توسط نیتروژن، و NCA در یک غلتک تف جوشی می‌شوند. کوره محافظت شده توسط اکسیژن