Fakti, kas jums jāzina par litija akumulatoru

1. Ievads

Litija jonu akumulators vai litija jonu akumulators ir jaunas paaudzes zaļš un augstas enerģijas uzlādējams akumulators ar izcilu veiktspēju, kas ir kļuvis par vienu no vismodernākajām tehnoloģijām.

Litija jonu akumulatora īpašības:

--augstspriegums

--liela ietilpība

--zems patēriņa līmenis

--nav atmiņas efekta

--nav piesārņojuma

--mazs apjoms

--maza iekšējā pretestība

--mazāk pašizlādes gadījumu

--labi riteņbraukšanas rādītāji

cilindrisks, cieti iepakots un mīksts akumulators

2. Litija jonu akumulatoru materiālu pielietojums

Litija jonu akumulatori ir izmantoti daudzās civilās un militārās jomās, piemēram, sakaru jomās, piemēram, mobilajiem tālruņiem, patēriņa jomās, piemēram, portatīvajiem datoriem, videokamerām un digitālajām kamerām, kā arī ikdienas darbā, piemēram, maza izmēra e-transportlīdzekļos.

3. Parastie materiāli litija jonu akumulatoriem

(1) Slāņa struktūra:

A.NCM, NCA (trīskāršs akumulatora materiāls)

---Pamatojoties uz niķeļa satura procentuālo daļu, ir trīskārši materiāli 111, 422, 523 un 611, kas ir vidēja un zema niķeļa trīskāršā litija materiāli, kā arī trīskāršie materiāli ar augstu niķeļa saturu 622 un 811.

B. litija kobalta oksīdi (LiCoO2)

---Litija kobalta oksīdu kalcinēšanas temperatūra ir augstāka nekā NCA. LiCoO2 sākotnējā uzlādes-izlādes efektivitāte ir 90%.

C. Litija magnēzija oksīdi (LiMnO2)

(2) Spinela struktūra

LiMn2O4

(3) Polianjons

litija dzelzs fosfāts (LiFePO4)

4. Apgāzt monētu vai pamatojoties uz pārliecinošiem faktiem, izvēloties litija karbonātu un litija hidrātu kā litija avotu trīskāršā katoda akumulatoram?

Patiesībā lielākā daļa rūpnīcu Ķīnā izvēlas litija karbonātu kā izejmateriālu trīskāršā katoda materiālu ražošanai. Litija procentuālais saturs litija karbonātā ir stabilāks nekā litija hidrātā. Turklāt litija karbonāta izturība pret koroziju ir augstāka par litija hidrātu.

Trīskāršajam 111, 523, kas satur salīdzinoši zemu niķeļa procentuālo daudzumu, ir vēlams litija karbonāts, savukārt trīskomponentam 6,811, kas satur salīdzinoši lielu niķeļa procentuālo daudzumu, litija hidrāts ir labāka izvēle.

--Litija karbonāta kušanas temperatūra ir 720 grādi un litija hidrāta kušanas temperatūra ir 471 grādi.

Kalcinēšanas procesā kausētais litija hidrāts vienmērīgāk un adekvātāk sajauksies ar neapstrādātiem metāliskiem materiāliem, lai samazinātu litija paliekas uz virsmas un uzlabotu trīskāršo materiālu īpatnējo jaudu. Arī litija hidrāts ar salīdzinoši zemu kalcinēšanas temperatūru samazinās katjonu sajaukšanās iespēju un uzlabos cikla stabilitāti.

Turpretim litija karbonāta kalcinēšanas temperatūrai ir jāsasniedz 900 grādi, pirms kompozīts stabilizējas. Trīskāršo litija akumulatoru materiālus ar augstu niķeļa procentuālo daudzumu nevar apdedzināt pārāk augstā temperatūrā, pretējā gadījumā tiks negatīvi ietekmēts to uzlādes un izlādes ātrums. Piemēram, NCM 811 kalcinēšanas temperatūra ir jākontrolē zem 800 grādiem, savukārt NCM 90505 temperatūra ir jākontrolē zem 740 grādiem.

--Litija hidrāta kušanas un sadalīšanās temperatūra ir zemāka nekā litija karbonātam.

--Litija hidrāta cena ir augstāka, un tāpēc augstās niķeļa trīskāršā katoda materiāla izmaksas ir augstākas.

5. Ražošanas process

Šeit ir norādīta trīskāršā pulvera ar vidēju un zemu niķeļa saturu un trīskāršā pulvera ar augstu niķeļa saturu ražošanas procedūra.

Trīskāršais pulveris ar vidēju un zemu niķeļa saturu	plūsmas	Trīskāršais pulveris ar augstu niķeļa saturu	plūsmas
	barības sajaukšana un pildīšana sagerā		barības sajaukšana un pildīšana sagerā
gaisa atmosfēra	Pirmo reizi kalcinējot	skābekļa atmosfēra	Pirmo reizi kalcinējot
	Rupja un rafinēta slīpēšana		Rupja un rafinēta slīpēšana
	skrīnings		skrīnings
pārklājuma līdzeklis	pārklājums	Šis process ir nepieciešams augstā PH līmeņa un brīvo litija jonu dēļ. Homogenizācijas procesā NCM 811 viegli sacietēs, jo tajā ir liels virsmas sārmainā oksīda saturs, kas absorbē ūdeni. Sārma oksīds uz virsmas ietekmēs elektroķīmisko veiktspēju, palielinot neatgriezenisku jaudas zudumu un pasliktinot cirkulācijas veiktspēju. Turklāt Li2CO3 sadalīšanās uz virsmas zem augsta spiediena ir viens no galvenajiem akumulatora meteorisma cēloņiem, tādējādi radot potenciālus drošības apdraudējumus.	tīrīšana
	iepildot sagger		dehidratācija
gaisa atmosfēra	otro reizi kalcinējot		izžūšana
	skrīnings	pārklājuma līdzeklis	pārklājums
	atdzelžošana		iepildot sagger
	partijas jauktais iepakojums	skābekļa atmosfēra	otro reizi kalcinējot
	gatavais produkts		skrīnings
			atdzelžošana
			partijas jauktais iepakojums
			gatavais produkts

6. Kalcinēšanas process

--Dažas zināšanas

Krāsns iekšpusē tas mainās atkarībā no sageru rindām un skaita. Dažiem būs 2, 4 vai pat 6 rindas ar 1, 2 vai 3 slāņiem. Mēs ierosinājām divas rindas ar 2-3 slāņiem atkarībā no jūsu krāsns izmēra. Centieties nepiepildīt pārāk daudz pulvera katram sagaram, apmēram 3-5 kg. Katrai rūpnīcai atšķiras arī kalcinēšanas temperatūra un izturība, kā arī kalcinēšanas laiki. Daži saķepinās tikai vienu reizi, tātad 2 vai pat 3 reizes.

--Kādas krāsns mēbeles izvēlēties?

(1) Izmērs.

Parastie sagaru izmēri ir: 320 mm x 320 mm x 60 mm, 320 mm x 320 mm x 65 mm, 320 mm x 320 mm x 70 mm, 320 mm x 320 mm x 75 mm, 320 mm x 320 mm x 85 mm, 3205 mm. mm X 100 mm.

(2) Formas.

Ir atvērtas sageres ar atstarpēm, slēgtas sageres ar pamatnēm un slēgtas sageres. Salīdzinot trīs stieņus, atklājam, ka, sakrājot kaudzēs, vislielākā atstarpe ir slīdnim ar kājiņām, kas ir visefektīvākā, ja to saliek kopā, kamēr slēgto svārku šim gadījumam nevar izmantot.

     

(3) Materiāli

Kad cilvēki kalcinē trīskāršā katoda materiālus, lūzumi un ķīmiskā erozija ir divas norādes, ka ir jāmaina saggers. Sageram ar lielāku alumīnija procentuālo daudzumu ir lielāka ķīmiskā inerce un mazāks zvīņošanās un sārņu veidošanās procents. Korunda mullīts un alumīnija oksīds ir izturīgs pret sārmu eroziju, bet jo lielāks alumīnija oksīda saturs, jo trauslāks ir pret termisko šoku. Turklāt tas būs dārgāks.

(4) Riteņbraukšanas stabilitāte, kas jums jāzina

Ražošanas līnijā rūpnīcas parasti izmanto kordierīta mullīta sveķi ar alumīnija oksīda saturu 40-60%. Mūsu uzņēmums ražo gan primārās, gan sekundārās krāsns mēbeles, kā arī esam piegādājuši gan vaļējus, gan skapjus ar pamatiemkorunda mullītsunkordierīta mullītsmūsu klientiem un riteņbraukšanas laiki var būt līdz 15 reizēm, bet, kad to izmanto pēc 4 reizēm, tas sāk nedaudz mērogoties.

---Kalcinēšanas temperatūra

Kalcinēšanas laikam nebūs pārāk lielas ietekmes uz materiālu ietilpību, SSA, izsitumu blīvumu un PH vērtību, taču tas lieliski ietekmēs litija paliekas uz virsmas, kā arī izstrādājumu monokristālus.

Pārbaudes paraugi	Kalcinēšanas laiks (h)	Ietilpība (mA•h•g{0}})	TD(g•cm-3)	SSA (m2•g)	Litija karbonāts uz virsmas (%)	pH
523-1	9	156.5	2.48	0.32	0.96	11.75
523-2	11	156.2	2.43	0.31	0.61	11.71
523-3	14	156.3	2.44	0.29	0.31	11.69

--Gaisa plūsma ir kritiska

Kā redzams diagrammā, varam secināt, ka izplūdes gāzu pēc reakcijas ir vairāk nekā tai nepieciešamais skābeklis, tāpēc cilvēkiem ir jāpārliecinās par savlaicīgu izplūdes gāzu izvadīšanu, vienlaikus nodrošinot pietiekamu skābekļa padevi. Pretējā gadījumā reakcijas ātrums palēnināsies, apslāpēs graudu veidošanos un augšanu, novedīs pie neadekvātas ķīmiskās reakcijas un galu galā pasliktinās produktu veiktspēja.

Litija avots	CO2(L)	Tvaiki (L)	O2(L)	Gaisa izplūde (L)
Litija karbonāts	116.5	233	58	278
Litija hidrāts		582	58	278

O2 un izplūdes gāzu tilpums, kas iesaistīts, kalcinējot 1 kg NCM 523

--Secinājums

Trīskāršā katoda materiālu ražošanas nozarē ir vērts pieminēt divus aspektus, ņemot vērā kalcinēšanas procesu un aprīkojumu. Viens no tiem ir tāds, ka, tā kā kalcinēšanas procesu ietekmē tik daudz variantu, katoda materiālu kvalitāte un veiktspēja katrai produktu partijai atšķiras; Otrkārt, krāsns aprīkojuma un kalcinēšanas procesa dažādā izmēra un dizaina dēļ katoda un anoda materiāla veiktspēja atšķiras pēc SSA, granulu izmēra, kā arī monokristāla un kristāla tekstūras formām un izmēriem. Tāpēc jums ir jāizvēlas atbilstošs sagarums, ņemot vērā krāsni, izejvielas un rūpīgi jākontrolē kalcinēšanas temperatūra.

Augstas temperatūras cietās fāzes kalcinēšanas metode tiek izmantota trīskāršo materiālu ar augstu niķeļa saturu sintezēšanai. Ni3+ un Ni4+ enerģijas josla pārklājas ar O enerģijas joslu, tāpēc litija izvadīšanas laikā O var izlādēties no režģa, un Ni2+/Li+ sajaukšanās rezultātā veidojas nestabila struktūra; produkts ir ļoti jutīgs pret mitrumu un CO2, ar augstu bāzes līmeni; tas ir svarīgāks attiecībā uz stabilitāti, drošību, uzglabāšanu un apstrādi, tāpēc kalcinēšanai jābūt skābekļa atmosfērā.

Īpaša piezīme. Visa informācija (saturs, attēli un diagrammas), ko es rakstu, ir tas, ko esmu uzzinājis no ķīniešu zinātnieka tiešraides straumēšanas, kura Douyin ir 275511859. Es vēlos pateikties viņam par kopīgošanu.