음극재
리튬이온전지용 무기전극재료 제조에는 고온고상반응이 가장 일반적으로 사용된다.고온고상반응 : 고상물질을 포함한 반응물이 일정 온도에서 일정시간 반응하여 여러 원소간의 상호확산을 통해 화학반응을 일으켜 특정 온도에서 가장 안정한 화합물을 생성하는 과정을 말한다. , 고체-고체 반응, 고체-기체 반응 및 고체-액체 반응을 포함합니다.
졸-겔법, 공침법, 수열법, 용매열법을 사용하더라도 일반적으로 고온에서의 고상반응이나 고상소결이 필요하다.이는 리튬 이온 배터리의 작동 원리에 따라 전극 재료가 Li+를 반복적으로 삽입하고 제거할 수 있어야 하기 때문에 격자 구조가 충분한 안정성을 가져야 하며 활물질의 결정성이 높아야 하고 결정 구조가 규칙적이어야 하기 때문입니다. .이는 저온 조건에서는 달성하기 어렵기 때문에 현재 실제로 사용되는 리튬이온전지의 전극 소재는 기본적으로 고온 고상반응을 통해 얻는다.
양극재 가공 생산 라인에는 주로 혼합 시스템, 소결 시스템, 분쇄 시스템, 수세 시스템(고니켈만), 포장 시스템, 분말 이송 시스템 및 지능형 제어 시스템이 포함됩니다.
리튬이온 배터리용 양극재 생산에 습식 혼합 공정을 사용할 때 건조 문제가 자주 발생합니다.습식 혼합 공정에 사용되는 용매가 다르면 건조 공정과 장비도 달라집니다.현재 습식 혼합 공정에는 주로 두 종류의 용매가 사용됩니다. 비수성 용매, 즉 에탄올, 아세톤 등과 같은 유기 용매;물 용매.리튬 이온 배터리 양극재의 습식 혼합을 위한 건조 장비에는 주로 진공 회전식 건조기, 진공 레이크 건조기, 분무 건조기, 진공 벨트 건조기가 포함됩니다.
리튬이온 배터리용 양극재의 공업적 생산은 일반적으로 고온 고체 소결 합성 공정을 채택하며, 그 핵심 설비는 소결 가마이다.리튬이온전지 양극재 생산에 필요한 원료는 균일하게 혼합 및 건조된 후 가마에 투입되어 소결된 후, 가마에서 하역되어 파쇄 및 분류 공정을 거치게 됩니다.양극재 생산에는 온도 조절 온도, 온도 균일성, 분위기 조절 및 균일성, 연속성, 생산 능력, 에너지 소비, 가마 자동화 정도 등 기술 및 경제 지표가 매우 중요합니다.현재 양극재 생산에 사용되는 주요 소결 장비는 푸셔 가마, 롤러 가마, 벨자 로이다.
◼ 롤러 가마는 지속적인 가열과 소결이 이루어지는 중형 터널 가마입니다.
◼ 로 분위기에 따라 푸셔 가마와 마찬가지로 롤러 가마도 공기 가마와 분위기 가마로 구분됩니다.
- 공기 가마 : 주로 망간산 리튬 재료, 코발트 산화물 리튬 재료, 삼원 재료 등과 같이 산화 분위기가 필요한 소결 재료에 사용됩니다.
- 대기 가마: 주로 NCA 삼원 재료, 리튬 철 인산염(LFP) 재료, 흑연 양극 재료 및 대기(예: N2 또는 O2) 가스 보호가 필요한 기타 소결 재료에 사용됩니다.
◼ 롤러 가마는 롤링 마찰 공정을 채택하므로 가마의 길이는 추진력의 영향을 받지 않습니다.이론적으로는 무한할 수 있습니다.가마 캐비티 구조의 특성, 제품 소성 시 더 나은 일관성, 큰 가마 캐비티 구조는 로 내 공기 흐름의 이동과 제품의 배수 및 고무 배출에 더 도움이 됩니다.진정한 대규모 생산을 실현하기 위해 푸셔 가마를 대체하는 것이 선호되는 장비입니다.
◼ 현재 리튬이온전지의 리튬코발트산화물, 삼원계, 망간산리튬 등의 양극재는 에어롤러 가마에서 소결하고, 인산철리튬은 질소로 보호되는 롤러가마에서 소결하며, NCA는 롤러에서 소결한다. 산소로 보호되는 가마.
음극재
인조 흑연의 기본 공정 흐름의 주요 단계에는 전처리, 열분해, 분쇄 볼, 흑연화(즉, 원래 무질서한 탄소 원자가 깔끔하게 배열되도록 열처리하는 것과 핵심 기술 링크), 혼합, 코팅, 혼합이 포함됩니다. 선별, 계량, 포장 및 보관.모든 작업은 훌륭하고 복잡합니다.
◼ 과립화 공정은 열분해 공정과 볼밀링 스크리닝 공정으로 구분됩니다.
열분해 공정에서는 중간물질 1을 반응기에 넣고 반응기 내의 공기를 N2로 교체한 후 반응기를 밀봉하고 온도 곡선에 따라 전기적으로 가열한 후 200~300℃에서 1~3시간 동안 교반한 후 계속 진행한다. 400~500℃로 가열하고 교반하여 입자 크기가 10~20mm인 물질을 얻은 후 온도를 낮추고 배출하여 중간 물질을 얻습니다. 2. 열분해 공정에 사용되는 장비에는 수직 반응기와 연속식 두 가지가 있습니다. 둘 다 동일한 원리를 갖는 과립화 장비입니다.그들은 반응기의 물질 구성과 물리적, 화학적 특성을 변경하기 위해 특정 온도 곡선 아래에서 교반하거나 이동합니다.차이점은 수직 주전자는 뜨거운 주전자와 차가운 주전자의 조합 모드라는 것입니다.주전자의 재료 성분은 뜨거운 주전자의 온도 곡선에 따라 교반되면서 변경됩니다.완료 후 냉각용 냉각 주전자에 넣고 뜨거운 주전자에 공급할 수 있습니다.연속 과립화 장비는 낮은 에너지 소비와 높은 출력으로 지속적인 작동을 실현합니다.
◼ 탄화와 흑연화는 필수 불가결한 부분입니다.탄화로는 중간 및 저온에서 재료를 탄화합니다.탄화로의 온도는 섭씨 1600도에 도달할 수 있어 탄화 요구 사항을 충족할 수 있습니다.고정밀 지능형 온도 컨트롤러와 자동 PLC 모니터링 시스템은 탄화 공정에서 생성된 데이터를 정확하게 제어합니다.
수평 고온, 저방출, 수직 등을 포함하는 흑연화로는 소결 및 제련을 위해 흑연을 흑연 핫존(탄소 함유 환경)에 배치하며 이 기간 동안 온도는 3200℃에 도달할 수 있습니다.
◼ 코팅
중간물질(4)은 자동이송시스템을 통해 사일로로 이송되며, 매니퓰레이터에 의해 자동으로 박스프로메튬에 재료가 충전된다.자동 운반 시스템은 코팅을 위해 상자 프로메튬을 연속 반응기(롤러 가마)로 운반하고 중간 물질 5를 얻습니다(질소 보호 하에서 물질은 특정 온도 상승 곡선에 따라 8~10시간 동안 1150℃로 가열됩니다. 가열 공정은 전기를 통해 장비를 가열하는 것이며 가열 방법은 간접적입니다. 가열은 흑연 입자 표면의 고품질 아스팔트를 가열 과정에서 고품질 아스팔트의 수지로 바꿉니다. 응축되어 결정 형태가 변형(비정질 상태가 결정 상태로 변형)되고, 천연 구형 흑연 입자 표면에 규칙적인 미결정 탄소층이 형성되며, 최종적으로 "코어-쉘" 구조를 갖는 코팅된 흑연 유사 물질이 된다. 획득