હકારાત્મક અને નકારાત્મક સામગ્રીનું ઉત્પાદન

લિથિયમ આયન બેટરી માટે અકાર્બનિક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીની તૈયારીમાં, ઉચ્ચ તાપમાનની ઘન સ્થિતિની પ્રતિક્રિયા સૌથી સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે.ઉચ્ચ તાપમાનની ઘન-તબક્કાની પ્રતિક્રિયા: તે પ્રક્રિયાનો ઉલ્લેખ કરે છે કે જેમાં ઘન-તબક્કાના પદાર્થો સહિતના રિએક્ટન્ટ ચોક્કસ તાપમાને અમુક સમયગાળા માટે પ્રતિક્રિયા આપે છે અને ચોક્કસ તાપમાને સૌથી વધુ સ્થિર સંયોજનો ઉત્પન્ન કરવા માટે વિવિધ તત્વો વચ્ચેના પરસ્પર પ્રસાર દ્વારા રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ ઉત્પન્ન કરે છે. , ઘન-ઘન પ્રતિક્રિયા, ઘન-વાયુ પ્રતિક્રિયા અને ઘન-પ્રવાહી પ્રતિક્રિયા સહિત.

જો સોલ-જેલ પદ્ધતિ, કોપ્રિસિપિટેશન પદ્ધતિ, હાઇડ્રોથર્મલ પદ્ધતિ અને સોલ્વોથર્મલ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવે તો પણ, સામાન્ય રીતે ઊંચા તાપમાને સોલિડ-ફેઝ રિએક્શન અથવા સોલિડ-ફેઝ સિન્ટરિંગ જરૂરી છે.આ એટલા માટે છે કારણ કે લિથિયમ-આયન બેટરીના કાર્યકારી સિદ્ધાંત માટે જરૂરી છે કે તેની ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી વારંવાર li+ દાખલ કરી અને દૂર કરી શકે છે, તેથી તેની જાળીની રચનામાં પર્યાપ્ત સ્થિરતા હોવી જોઈએ, જેના માટે જરૂરી છે કે સક્રિય પદાર્થોની સ્ફટિકીયતા વધારે હોવી જોઈએ અને સ્ફટિક માળખું નિયમિત હોવું જોઈએ. .નીચા તાપમાનની સ્થિતિમાં આ પ્રાપ્ત કરવું મુશ્કેલ છે, તેથી હાલમાં વાસ્તવમાં ઉપયોગમાં લેવાતી લિથિયમ-આયન બેટરીની ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી મૂળભૂત રીતે ઉચ્ચ-તાપમાનની ઘન-સ્થિતિ પ્રતિક્રિયા દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.

કેથોડ મટિરિયલ પ્રોસેસિંગ પ્રોડક્શન લાઇનમાં મુખ્યત્વે મિક્સિંગ સિસ્ટમ, સિન્ટરિંગ સિસ્ટમ, ક્રશિંગ સિસ્ટમ, વૉટર વૉશિંગ સિસ્ટમ (ફક્ત ઉચ્ચ નિકલ), પૅકેજિંગ સિસ્ટમ, પાવડર કન્વેયિંગ સિસ્ટમ અને ઇન્ટેલિજન્ટ કંટ્રોલ સિસ્ટમનો સમાવેશ થાય છે.

જ્યારે લિથિયમ-આયન બેટરીઓ માટે કેથોડ સામગ્રીના ઉત્પાદનમાં ભીની મિશ્રણ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે સૂકવણીની સમસ્યાઓનો વારંવાર સામનો કરવો પડે છે.ભીના મિશ્રણની પ્રક્રિયામાં ઉપયોગમાં લેવાતા વિવિધ દ્રાવકો વિવિધ સૂકવણી પ્રક્રિયાઓ અને સાધનો તરફ દોરી જશે.હાલમાં, ભીના મિશ્રણની પ્રક્રિયામાં મુખ્યત્વે બે પ્રકારના દ્રાવકોનો ઉપયોગ થાય છે: બિન-જલીય દ્રાવકો, એટલે કે કાર્બનિક દ્રાવકો જેમ કે ઇથેનોલ, એસીટોન વગેરે;પાણી દ્રાવક.લિથિયમ-આયન બેટરી કેથોડ સામગ્રીના ભીના મિશ્રણ માટે સૂકવવાના સાધનોમાં મુખ્યત્વે સમાવેશ થાય છે: વેક્યૂમ રોટરી ડ્રાયર, વેક્યૂમ રેક ડ્રાયર, સ્પ્રે ડ્રાયર, વેક્યૂમ બેલ્ટ ડ્રાયર.

લિથિયમ-આયન બેટરી માટે કેથોડ સામગ્રીનું ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ-તાપમાન સોલિડ-સ્ટેટ સિન્ટરિંગ સિન્થેસિસ પ્રક્રિયાને અપનાવે છે, અને તેનું મુખ્ય અને મુખ્ય સાધન સિન્ટરિંગ ભઠ્ઠા છે.લિથિયમ-આયન બેટરી કેથોડ સામગ્રીના ઉત્પાદન માટેનો કાચો માલ એકસરખી રીતે મિશ્રિત અને સૂકવવામાં આવે છે, પછી સિન્ટરિંગ માટે ભઠ્ઠામાં લોડ કરવામાં આવે છે, અને પછી ભઠ્ઠામાંથી ક્રશિંગ અને વર્ગીકરણ પ્રક્રિયામાં ઉતારવામાં આવે છે.કેથોડ સામગ્રીના ઉત્પાદન માટે, તકનીકી અને આર્થિક સૂચકાંકો જેમ કે તાપમાન નિયંત્રણ તાપમાન, તાપમાન એકરૂપતા, વાતાવરણ નિયંત્રણ અને એકરૂપતા, સાતત્ય, ઉત્પાદન ક્ષમતા, ઉર્જા વપરાશ અને ભઠ્ઠાની ઓટોમેશન ડિગ્રી ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.હાલમાં, કેથોડ સામગ્રીના ઉત્પાદનમાં વપરાતા મુખ્ય સિન્ટરિંગ સાધનો પુશર ભઠ્ઠા, રોલર ભઠ્ઠા અને બેલ જાર ફર્નેસ છે.

◼ રોલર ભઠ્ઠો એ મધ્યમ કદના ટનલ ભઠ્ઠા છે જેમાં સતત ગરમી અને સિન્ટરિંગ થાય છે.

◼ ભઠ્ઠીના વાતાવરણ મુજબ, પુશર ભઠ્ઠાની જેમ, રોલર ભઠ્ઠાને પણ હવા ભઠ્ઠામાં અને વાતાવરણ ભઠ્ઠામાં વહેંચવામાં આવે છે.

• હવા ભઠ્ઠા: મુખ્યત્વે ઓક્સિડાઇઝિંગ વાતાવરણની જરૂર હોય તેવા સિન્ટરિંગ સામગ્રી માટે વપરાય છે, જેમ કે લિથિયમ મેંગેનેટ સામગ્રી, લિથિયમ કોબાલ્ટ ઓક્સાઇડ સામગ્રી, ટર્નરી સામગ્રી, વગેરે;
• વાતાવરણ ભઠ્ઠા: મુખ્યત્વે NCA ટર્નરી સામગ્રી, લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ (LFP) સામગ્રી, ગ્રેફાઇટ એનોડ સામગ્રી અને અન્ય સિન્ટરિંગ સામગ્રી માટે વપરાય છે જેને વાતાવરણ (જેમ કે N2 અથવા O2) ગેસ સંરક્ષણની જરૂર હોય છે.

◼ રોલર ભઠ્ઠા રોલિંગ ઘર્ષણ પ્રક્રિયાને અપનાવે છે, તેથી ભઠ્ઠાની લંબાઈ પ્રોપલ્શન બળથી પ્રભાવિત થશે નહીં.સૈદ્ધાંતિક રીતે, તે અનંત હોઈ શકે છે.ભઠ્ઠાના પોલાણની રચનાની લાક્ષણિકતાઓ, ઉત્પાદનોને ફાયરિંગ કરતી વખતે વધુ સારી સુસંગતતા, અને ભઠ્ઠામાં હવાના પ્રવાહની ગતિ અને ઉત્પાદનોના ડ્રેનેજ અને રબરના વિસર્જન માટે મોટા ભઠ્ઠાના પોલાણની રચના વધુ અનુકૂળ છે.મોટા પાયે ઉત્પાદન સાચા અર્થમાં સાકાર કરવા માટે પુશર ભઠ્ઠાને બદલવા માટે તે પસંદગીનું સાધન છે.

◼ હાલમાં, લિથિયમ કોબાલ્ટ ઓક્સાઈડ, ટર્નરી, લિથિયમ મેંગેનેટ અને લિથિયમ-આયન બેટરીની અન્ય કેથોડ સામગ્રીને એર રોલર ભઠ્ઠામાં સિન્ટર કરવામાં આવે છે, જ્યારે લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટને નાઈટ્રોજન દ્વારા સુરક્ષિત રોલર ભઠ્ઠામાં સિન્ટર કરવામાં આવે છે, અને એનસીએમાં સિન્ટર કરવામાં આવે છે. ભઠ્ઠા ઓક્સિજન દ્વારા સુરક્ષિત.