Fabricação de materiais positivos e negativos

Na preparação de materiais de eletrodos inorgânicos para baterias de íon de lítio, a reação de estado sólido em alta temperatura é a mais comumente usada.Reação em fase sólida de alta temperatura: refere-se ao processo em que os reagentes, incluindo substâncias em fase sólida, reagem por um período de tempo a uma determinada temperatura e produzem reações químicas através da difusão mútua entre vários elementos para produzir os compostos mais estáveis ​​a uma determinada temperatura. , incluindo reação sólido-sólido, reação sólido-gás e reação sólido-líquido.

Mesmo que sejam utilizados o método sol-gel, o método de coprecipitação, o método hidrotérmico e o método solvotérmico, geralmente é necessária uma reação em fase sólida ou sinterização em fase sólida a alta temperatura.Isso ocorre porque o princípio de funcionamento da bateria de íons de lítio exige que o material do eletrodo possa inserir e remover repetidamente li +, portanto, sua estrutura de rede deve ter estabilidade suficiente, o que exige que a cristalinidade dos materiais ativos seja alta e a estrutura cristalina seja regular .Isto é difícil de conseguir em condições de baixa temperatura, de modo que os materiais dos eletrodos das baterias de íons de lítio atualmente usados ​​são basicamente obtidos por meio de reação de estado sólido em alta temperatura.

A linha de produção de processamento de material catódico inclui principalmente sistema de mistura, sistema de sinterização, sistema de britagem, sistema de lavagem com água (apenas alto níquel), sistema de embalagem, sistema de transporte de pó e sistema de controle inteligente.

Quando o processo de mistura úmida é usado na produção de materiais catódicos para baterias de íon-lítio, problemas de secagem são frequentemente encontrados.Diferentes solventes usados ​​no processo de mistura úmida levarão a diferentes processos e equipamentos de secagem.Actualmente, existem principalmente dois tipos de solventes utilizados no processo de mistura húmida: solventes não aquosos, nomeadamente solventes orgânicos como etanol, acetona, etc;Solvente de água.O equipamento de secagem para mistura úmida de materiais catódicos de bateria de íon de lítio inclui principalmente: secador rotativo a vácuo, secador a vácuo, secador por spray, secador de correia a vácuo.

A produção industrial de materiais catódicos para baterias de íons de lítio geralmente adota o processo de síntese de sinterização de estado sólido de alta temperatura, e seu núcleo e equipamento principal é o forno de sinterização.As matérias-primas para a produção de materiais catódicos de baterias de íons de lítio são uniformemente misturadas e secas, depois carregadas no forno para sinterização e, em seguida, descarregadas do forno para o processo de britagem e classificação.Para a produção de materiais catódicos, os indicadores técnicos e econômicos como temperatura de controle de temperatura, uniformidade de temperatura, controle e uniformidade da atmosfera, continuidade, capacidade de produção, consumo de energia e grau de automação do forno são muito importantes.Atualmente, os principais equipamentos de sinterização utilizados na produção de materiais catódicos são o forno empurrador, o forno de rolos e o forno de redoma.

◼ O forno de rolo é um forno túnel de tamanho médio com aquecimento e sinterização contínuos.

◼ De acordo com a atmosfera do forno, assim como o forno empurrador, o forno de rolos também é dividido em forno de ar e forno atmosférico.

• Forno de ar: usado principalmente para sinterizar materiais que requerem atmosfera oxidante, como materiais de manganato de lítio, materiais de óxido de lítio-cobalto, materiais ternários, etc;
• Forno de atmosfera: usado principalmente para materiais ternários NCA, materiais de fosfato de ferro-lítio (LFP), materiais de ânodo de grafite e outros materiais de sinterização que precisam de proteção de gás atmosférico (como N2 ou O2).

◼ O forno de rolos adota o processo de fricção de rolamento, de modo que o comprimento do forno não será afetado pela força de propulsão.Teoricamente, pode ser infinito.As características da estrutura da cavidade do forno, melhor consistência na queima dos produtos e a grande estrutura da cavidade do forno são mais propícias à movimentação do fluxo de ar no forno e à drenagem e descarga de borracha dos produtos.É o equipamento preferido para substituir o forno empurrador para realmente realizar uma produção em grande escala.

◼ Atualmente, óxido de lítio-cobalto, ternário, manganato de lítio e outros materiais catódicos de baterias de íon-lítio são sinterizados em um forno de rolo pneumático, enquanto o fosfato de ferro-lítio é sinterizado em um forno de rolo protegido por nitrogênio e o NCA é sinterizado em um rolo forno protegido por oxigênio.