Materyalê Katod
Di amadekirina materyalên elektrodê yên neorganîk ji bo bataryayên lîtyûm-îyon de, reaksiyona rewşa hişk a germahiya bilind herî zêde tê bikar anîn. Reaksiyona qonaxa hişk a germahiya bilind: behsa pêvajoya ku reaktantên ku madeyên qonaxa hişk jî di nav de ne, ji bo demek diyarkirî di germahiyek diyarkirî de reaksiyonê nîşan didin û bi riya belavbûna hevbeş di navbera hêmanên cûrbecûr de reaksiyonên kîmyewî çêdikin da ku di germahiyek diyarkirî de pêkhateyên herî stabîl çêbikin, di nav de reaksiyona hişk-hişk, reaksiyona gaz-hişk û reaksiyona hişk-şilek.
Her çiqas rêbaza sol-jel, rêbaza hev-precipitasyonê, rêbaza hîdrotermal û rêbaza solvotermal werin bikar anîn jî, bi gelemperî reaksiyona qonaxa-hişk an jî sinterkirina qonaxa-hişk di germahiya bilind de hewce ye. Ev ji ber ku prensîba xebatê ya bataryaya lîtyûm-îyon hewce dike ku materyalê wê yê elektrodê bikaribe li+ dubare bike û derxe, ji ber vê yekê divê avahiya wê ya torê xwedî îstîqrara têr be, ku ev yek hewce dike ku krîstalînîteya materyalên çalak bilind be û avahiya krîstal birêkûpêk be. Ev di şert û mercên germahiya nizm de zehmet e ku were bidestxistin, ji ber vê yekê materyalên elektrodê yên bataryayên lîtyûm-îyon ên ku niha bi rastî têne bikar anîn bi bingehîn bi rêya reaksiyona rewşa-hişk a germahiya bilind têne bidestxistin.
Xeta hilberîna hilberandina materyalên katodê bi giranî pergala tevlihevkirinê, pergala sinterkirinê, pergala perçiqandinê, pergala şuştina avê (tenê nîkelê bilind), pergala pakkirinê, pergala veguhastina tozê û pergala kontrola jîr vedihewîne.
Dema ku pêvajoya tevlihevkirina şil di hilberîna materyalên katodê ji bo bataryayên lîtyûm-îyon de tê bikar anîn, pir caran pirsgirêkên zuwakirinê derdikevin holê. Çareserên cûda yên ku di pêvajoya tevlihevkirina şil de têne bikar anîn dê bibin sedema pêvajo û alavên zuwakirinê yên cûda. Niha, di pêvajoya tevlihevkirina şil de bi giranî du celeb çareserker hene: çareserkerên ne-avî, ango çareserkerên organîk ên wekî etanol, aseton, û hwd.; Çaresera Avê. Amûrên zuwakirinê ji bo tevlihevkirina şil a materyalên katodê yên bataryayên lîtyûm-îyon bi giranî ev in: zuwakera zivirî ya valahiyê, zuwakera paqij a valahiyê, zuwakera spreyê, zuwakera kembera valahiyê.
Hilberîna pîşesaziyê ya materyalên katodê ji bo bataryayên lîtyûm-îyon bi gelemperî pêvajoya senteza sinterkirina rewşa hişk a germahiya bilind dipejirîne, û bingeh û alavên wê yên sereke firna sinterkirinê ne. Materyalên xav ên ji bo hilberîna materyalên katodê yên bataryayên lîtyûm-îyon bi rengekî yekreng têne tevlihevkirin û hişk kirin, dûv re ji bo sinterkirinê têne barkirin nav firnê, û dûv re ji firnê têne daxistin nav pêvajoya perçekirin û dabeşkirinê. Ji bo hilberîna materyalên katodê, nîşaneyên teknîkî û aborî yên wekî kontrola germahiyê, yekrengiya germahiyê, kontrola û yekrengiya atmosferê, domdarî, kapasîteya hilberînê, xerckirina enerjiyê û pileya otomasyonê ya firnê pir girîng in. Niha, alavên sinterkirinê yên sereke yên ku di hilberîna materyalên katodê de têne bikar anîn firna pusher, firna roller û firna zengilê ne.
◼ Firna silindir firneke tunelî ya navîn e ku germkirin û sinterkirina domdar lê tê kirin.
◼ Li gorî atmosfera firnê, mîna firna pusher, firna roler jî li ser firna hewayê û firna atmosferê tê dabeş kirin.
- Firina hewayî: bi giranî ji bo materyalên ku hewceyê atmosfereke oksîdkirinê ne, wek materyalên lîtyûm manganat, materyalên lîtyûm kobalt oksît, materyalên sêalî, û hwd. tê bikar anîn;
- Firina atmosferê: bi giranî ji bo materyalên sêalî yên NCA, materyalên fosfata hesinê lîtyûmê (LFP), materyalên anoda grafîtê û materyalên din ên sinterkirinê yên ku parastina gaza atmosferê (wek N2 an O2) hewce dikin tê bikar anîn.
◼ Firna firnê pêvajoya rijandina firnê bikar tîne, ji ber vê yekê dirêjahiya firnê ji hêla hêza pêşvebirinê ve nayê bandorkirin. Bi teorîkî, ew dikare bêdawî be. Taybetmendiyên avahiya valahiya firnê, hevgirtinek çêtir dema şewitandina hilberan, û avahiya valahiya firnê ya mezin ji bo tevgera herikîna hewayê di firnê de û avdan û derxistina lastîkî ya hilberan guncantir e. Ew alavên bijarte ye ku li şûna firna pusher were danîn da ku bi rastî hilberîna di pîvana mezin de pêk were.
◼ Niha, oksîda lîtyûm kobalt, sêalî, lîtyûm manganat û materyalên din ên katodê yên bataryayên lîtyûm-îyon di firineke hewayî ya bi sînterî de têne sinterkirin, di heman demê de fosfata hesin a lîtyûmê di firineke bi sînterî de ku bi nîtrojenê tê parastin tê sinterkirin, û NCA jî di firineke bi sînterî de ku bi oksîjenê tê parastin tê sinterkirin.
Materyalê Elektroda Neyînî
Gavên sereke yên pêvajoya bingehîn a grafîta sûnî ev in: pêşdermankirin, pîrolîz, goga hûrkirinê, grafîtkirin (ango, dermankirina germê, da ku atomên karbonê yên di destpêkê de bêserûber bi rêkûpêk werin rêzkirin, û girêdanên teknîkî yên sereke), tevlihevkirin, pêçandin, tevlihevkirin, pişkinîn, girankirin, pakkirin û depokirin. Hemû operasyon baş û tevlihev in.
◼ Granulasyon li ser pêvajoya pîrolîzê û pêvajoya pelçiqandina gogê tê dabeşkirin.
Di pêvajoya pîrolîzê de, madeya navber 1 têxin nav reaktorê, hewaya di reaktorê de bi N2 biguherînin, reaktorê mohr bikin, li gorî xêza germahiyê bi elektrîkê germ bikin, di 200 ~ 300 ℃ de ji bo 1~3 saetan tev bidin, û dûv re germkirina wê heta 400 ~ 500 ℃ bidomînin, tev bidin da ku materyalek bi mezinahiya perçeyan 10 ~ 20 mm bistînin, germahiyê kêm bikin û berdin da ku materyala navber 2 bistînin. Du celeb amûr hene ku di pêvajoya pîrolîzê de têne bikar anîn, reaktorên vertîkal û amûrên granulasyona domdar, ku her du jî heman prensîb hene. Her du jî tev didin an jî di bin xêzek germahiyê ya diyarkirî de diçin da ku pêkhateya materyalê û taybetmendiyên fîzîkî û kîmyewî yên di reaktorê de biguherînin. Cûdahî ev e ku çaydana vertîkal moda tevlihev a çaydana germ û çaydana sar e. Pêkhateyên materyalê di çaydanê de bi tevdanê li gorî xêza germahiyê di çaydana germ de têne guhertin. Piştî qedandinê, ew ji bo sarkirinê têxin çaydana sarkirinê, û çaydana germ dikare were xwarin. Amûrên granulasyona domdar bi xerckirina enerjiyê ya kêm û hilberîna bilind, xebata domdar pêk tînin.
◼ Karbonîzasyon û grafîtîzasyon beşek girîng in. Firna karbonîzasyonê materyalan di germahiyên navîn û nizm de karbonîze dike. Germahiya firna karbonîzasyonê dikare bigihîje 1600 pileya Celsius, ku dikare hewcedariyên karbonîzasyonê bicîh bîne. Kontrolkera germahiyê ya jîr a rastbûna bilind û pergala çavdêriya otomatîk a PLC dê daneyên ku di pêvajoya karbonîzasyonê de têne hilberandin bi rêkûpêk kontrol bike.
Firna grafîtîzasyonê, tevî germahiya bilind a horizontî, daxistina nizm, vertîkal, û hwd., grafîtê ji bo sinterkirin û helandinê dixe nav herêma germ a grafîtê (jîngeha ku karbon tê de heye), û di vê heyamê de germahî dikare bigihîje 3200 ℃.
◼ Rûpûşkirin
Materyalê navber 4 bi rêya pergala veguhastina otomatîk ber bi sîloyê ve tê veguhastin, û materyal bi rêya manipulatorê bixweber tê dagirtin nav qutiya promethyumê. Pergala veguhastina otomatîk qutiya promethyumê ji bo pêçandinê vediguhezîne reaktorê domdar (firna çerxer). Materyalê navber 5 tê wergirtin (di bin parastina nîtrojenê de, materyal li gorî xêzek bilindbûna germahiyê ya diyarkirî ji bo 8~10 demjimêran heta 1150 ℃ tê germ kirin. Pêvajoya germkirinê ew e ku alavan bi rêya elektrîkê germ bike, û rêbaza germkirinê nerasterast e. Germkirin asfalta kalîteya bilind li ser rûyê perçeyên grafîtê vediguherîne pêçandina karbona pîrolîtîk. Di dema pêvajoya germkirinê de, rezînên di asfalta kalîteya bilind de kondens dibin, û morfolojiya krîstal vediguhere (rewşa amorf vediguhere rewşa krîstal), Li ser rûyê perçeyên grafîtê yên sferîk ên xwezayî qatek karbona mîkrokrîstal a rêkûpêk çêdibe, û di dawiyê de materyalek mîna grafîtê pêçayî bi avahiyek "navik-qalik" tê bidestxistin.