S&L-in Litium-ion Batareya Katod Materialları üçün Qurutma Maşını və Mikserinə dair Hərtərəfli Təlimatı

Əvvəlki məqaləmizdə litium-ion batareyaları üçün anod materialları ilə əlaqəli avadanlıqları araşdırdıq. Bu gün diqqətimizi yeni enerjili nəqliyyat vasitələrini hərəkətə gətirən litium-ion batareyalarının vacib bir komponenti olan katod materiallarının istehsalında istifadə olunan əsas avadanlıqlara yönəldirik.

Katod Materialları: Litium-ion Batareyalarının Ürəyi

Katod materialları litium-ion batareyalarında əsas rol oynayır və yeni enerji nəqliyyat vasitələri üçün enerji mənbəyinin əsasını təşkil edir. Əsasən üç növ katod materialı mövcuddur: Litium Dəmir Fosfat (LFP), Litium Manqanat (LMO) və Üçqat Litium Batareyalar.

Katod materialı olan LFP, uzun dövr ömrü, əla təhlükəsizlik göstəriciləri və nisbətən aşağı istehsal xərcləri kimi bir sıra üstünlüklərə malikdir. Bununla belə, onun daha aşağı enerji sıxlığı kimi bir çatışmazlığı var. Digər tərəfdən, Üçqat Litium Batareyalar müəyyən bir nisbətdə Nikel-Kobalt-Alüminium (NCA) və ya Nikel-Kobalt-Manqan (NCM)-dən ibarətdir. Yüksək enerji sıxlığı sayəsində, onlar əksər yeni enerji nəqliyyat vasitələri üçün üstünlük verilən seçim halına gəlmişdir və avtomobillərin təxminən 60%-i onlarla təchiz olunmuşdur. 2018-ci ilin sonuna qədər Çin Monolitik Elementlərinin enerji sıxlığı 265 Vt/kq-a çatmışdı. 2019-cu ildə CATL 811 Üçqat Litium Batareyalarını satışa çıxardı və 304 Vt/kq-a qədər təsirli enerji sıxlığına nail oldu. Bu yüksək enerji sıxlığı əsas elektrik nəqliyyat vasitələrinin 400 km-dən çox məsafə qət etməsinə imkan vermişdir və bəzi modellər hətta 500 km-ə qədər çata bilər ki, bu da elektrik nəqliyyat vasitələri istifadəçilərinin məsafə narahatlığını effektiv şəkildə aradan qaldırır.

Katod Materialları Sənayesi Zənciri

Katod materialı sənayesi zəncirinin yuxarı hissəsi digər əlaqəli minerallarla yanaşı litium, kobalt və nikel kimi mineral xammallardan ibarətdir. Bu xammallar prekursorlar istehsal etmək üçün keçirici maddələr və bağlayıcılarla birləşdirilir. Xüsusi sintez prosesi vasitəsilə bu prekursorlar müxtəlif tətbiqlər üçün uyğun katod materiallarına çevrilir. Aşağıda bütün katod materialı sənayesi zəncirini göstərən ətraflı struktur diaqram verilmişdir.

Ümumi Hazırlıq Metodları

Bərk Fazalı Sintez

Bu üsul adətən Litium Karbonat kimi litium duzlarının kobalt və ya nikel birləşmələri ilə üyüdülməsini və qarışdırılmasını əhatə edir. Daha sonra qarışıq sinterləmə reaksiyası mərhələsinə keçir. Nisbətən sadə və xammal asanlıqla əldə edilə bilən olması, litium batareyalarının erkən inkişafında məşhur olmasına baxmayaraq, müəyyən məhdudiyyətlərə malikdir. Bunlara məhdud tutum, zəif qarışdırma vahidliyi və stabilliyi, həmçinin partiyalar arasında uyğunsuz keyfiyyət daxildir.

Kompleks Metod

Bu yanaşmada, litium ionları, kobalt və ya vanadium ionları olan mürəkkəb prekursorlar hazırlamaq üçün üzvi komplekslərdən istifadə olunur və ardınca sinterləmə reaksiyaları aparılır. Bu metodun üstünlükləri daha yaxşı qarışdırma effekti, artan vahidlik və stabillik, eləcə də bərk fazalı metodla müqayisədə daha yüksək tutumdur.

Sol-gel Metodu

1970-ci illərdə hazırlanmış ultra incə hissəciklərin hazırlanması metodundan qaynaqlanan Sol-gel metodu katod materiallarının istehsalı üçün istifadə olunur. Kompleks metodun üstünlüklərinə əlavə olaraq, hazırlanmış elektrod materiallarının tutumunu əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Nəticədə, həm ölkə daxilində, həm də beynəlxalq səviyyədə sürətlə inkişaf edir.

İon Mübadiləsi Metodu

İon mübadiləsi metodu ilə hazırlanmış LiMnO2, 270 mA•saat/q geri çevrilə bilən boşalma tutumu nümayiş etdirir ki, bu da sabit elektrod performansı və yüksək tutumu səbəbindən onu tədqiqat üçün yeni bir maraq sahəsinə çevirir. Lakin, onun praktik tətbiqi hazırda yenidən kristallaşma və buxarlanma kimi vaxt aparan və enerji tələb edən addımlar səbəbindən çətindir.

İstehsal prosesi

Aşağıdakı cədvəldə katod materialları üçün tipik istehsal prosesi təsvir edilmişdir. S&L, ilk sinterləmədən əvvəlki mərhələ üçün qarışdırma avadanlığı, hazır məhsul üçün fərqli partiyalı qarışdırıcılar və hətta yüksək nikel katod materiallarının istehsalı zamanı kotanlı avar qurutma maşınları təmin etməklə mühüm rol oynayır.

Avadanlıq Seçimi

Şum Mikser -LDH Seriyası

Kotan Qarışdırıcısı, litium batareya materiallarını, xüsusən də üçqat prekursorları qarışdırmaq üçün əvəzolunmaz seçimdir. O, silindrik gövdədən, kotan qarışdırıcısından, doğrayıcı qurğudan, idarəetmə sistemindən və boşaltma klapanından ibarətdir. Parçaları parçalayan yüksək sürətli doğrayıcıların köməyi ilə material yüksək sürətli qarışdırma zamanı mərkəzdənqaçma konveksiya hərəkətinə məruz qalır və qısa müddət ərzində əla qarışdırma homojenliyinə nail olur.

Üstünlüklər:

Yüksək səmərəlilik: Qısa qarışdırma müddəti artan məhsuldarlığı təmin edir.

Asan Baxım: Təmizləmə və təmir üçün əlverişlidir.

Xüsusi Dizayn: Litium batareya tətbiqləri üçün hazırlanmış yüksək sürətli doğrayıcı.

İzolyasiya: Litium batareya materiallarını metal ionlarından ayırmaq üçün aşınmaya davamlı keramika kotanları və ya volfram karbid örtüyü.

Davamlılıq: Daha çox izolyasiya üçün mikser gövdəsinin içərisində keramika astarlı aşınmaya davamlı qab.

Möhürləmə: Əsas şaft və doğrayıcılar üçün xüsusi möhürlər, litium batareya sənayesi üçün xüsusi olaraq hazırlanmışdır.

Fərdiləşdirmə: Litium batareya sənayesi üçün xüsusi boşaltma klapan seçimləri mövcuddur.

Kotan Avar Qurutma Maşını-LPH Seriyası

Qurutma prosesi yüksək nikel tərkibli məhsulların istehsalında çox vacibdir. Orijinal kotan qarışdırıcısına istilik örtüyü, vakuum dizaynı və toz filtri əlavə etməklə, yaş material silindr divarı boyunca konveksiya qarışığı yarada bilər və müəyyən bir müddət ərzində vahid istiləşməni təmin edir. Mikser gövdəsi aşınmaya davamlı titan materialdan hazırlanmışdır ki, bu da məhsulun keyfiyyətini təmin edən korroziyaya davamlıdır. O, həmçinin yetkin geri qaytarma filtri ilə təchiz oluna bilər.

Lent Mikser - WLDH seriyası

Üfüqi Lent Mikserindən son məhsuldakı partiya qarışdırma fərqlərini minimuma endirmək üçün geniş istifadə olunur. Xüsusi U formalı gövdə, lent qarışdırma elementləri, idarəetmə sistemi və boşaltma klapanından ibarət olan xarici lent materialları iki ucundan mərkəzə doğru itələyir, daxili lent isə materialları ortadan iki ucuna doğru hərəkət etdirir. Bu, mükəmməl qarışdırma homogenliyini təmin edən konveksiya hərəkəti yaradır.

Üstünlüklər:

Zərif Qarışdırma: Materialın fiziki xüsusiyyətlərinə zərər verməmək üçün yumşaq qarışdırma.

Struktur Seçimlər: Mikser gövdəsi quruluşu üçün U formalı, damcı və silindr formaları da daxil olmaqla birdən çox seçim.

İon İzolyasiyası: Litium batareya materiallarını metal ionlarından təcrid etmək üçün volfram karbid örtüklü ikiqat lentlər.

Sızmanın qarşısının alınması: Material sızmasının qarşısını almaq üçün hazırlanmış xüsusi əsas mil möhürü.

İstifadəçi İşləri

2018-ci ildən bəri S&L Group, SHANSHAN Technology ilə sıx əməkdaşlıq edir və GBF reaktoru, üfüqi lent qarışdırıcısı WLDH və kotan qarışdırıcısı LDH daxil olmaqla, həm anod, həm də katod materialları üçün avadanlıqlar təmin edir. Bu tərəfdaşlıq vasitəsilə S&L, litium batareya katodları üçün qarışdırıcı gövdəsinin keramika astarlanması, qarışdırıcının volfram karbid örtüyü, əsas valın mexaniki möhürü və peşəkar idarəetmə sisteminin dizaynı kimi hərtərəfli qarışdırma həlləri dəsti hazırlamışdır.

Gələcəyə Baxış

Litium batareya sənayesində Umicore, LG, SK, Ronbay, Shanshan, Changyuan LICO və digər sənaye liderlərinə yüksək keyfiyyətli və səmərəli qarışdırma avadanlığı ilə illərdir xidmət göstərdikdən sonra S&L çoxsaylı çətinliklərin öhdəsindən uğurla gəlib. Nəticədə, litium batareyası xammalının istehsalında iştirak edən əsas texnologiya və material xüsusiyyətləri haqqında dərin biliklərə yiyələnərək, inkişaf edən litium batareyası bazarında davamlı uğur qazanmaq üçün özünü mövqeləndirib.