សម្ភារៈ Cathode
នៅក្នុងការរៀបចំសម្ភារៈអេឡិចត្រូតអសរីរាង្គសម្រាប់អាគុយលីចូមអ៊ីយ៉ុង ប្រតិកម្មនៃសភាពរឹងនៃសីតុណ្ហភាពខ្ពស់គឺត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាទូទៅបំផុត។ប្រតិកម្មដំណាក់កាលរឹងនៃសីតុណ្ហភាពខ្ពស់៖ សំដៅលើដំណើរការដែលប្រតិកម្មរួមទាំងសារធាតុដំណាក់កាលរឹងមានប្រតិកម្មក្នុងរយៈពេលមួយនៅសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ ហើយបង្កើតប្រតិកម្មគីមីតាមរយៈការសាយភាយទៅវិញទៅមករវាងធាតុផ្សេងៗដើម្បីបង្កើតសមាសធាតុដែលមានស្ថេរភាពបំផុតនៅសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ។ រួមទាំងប្រតិកម្មរឹង-រឹង ប្រតិកម្មឧស្ម័នរឹង និងប្រតិកម្មរឹង-រាវ។
ទោះបីជាវិធីសាស្រ្ត sol-gel វិធីសាស្ត្រ coprecipitation វិធីសាស្រ្ត hydrothermal និងវិធីសាស្រ្ត solvothermal ត្រូវបានប្រើក៏ដោយ ប្រតិកម្មដំណាក់កាលរឹង ឬ sintering ដំណាក់កាលរឹងនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាធម្មតាត្រូវបានទាមទារ។នេះគឺដោយសារតែគោលការណ៍ការងាររបស់ថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង តម្រូវឱ្យវត្ថុធាតុអេឡិចត្រូតរបស់វាអាចបញ្ចូល និងដក li+ ម្តងហើយម្តងទៀត ដូច្នេះរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទះរបស់វាត្រូវតែមានស្ថេរភាពគ្រប់គ្រាន់ ដែលតម្រូវឱ្យគ្រីស្តាល់នៃសារធាតុសកម្មខ្ពស់ ហើយរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់គួរតែទៀងទាត់។ .នេះគឺជាការលំបាកក្នុងការសម្រេចបាននៅក្រោមលក្ខខណ្ឌសីតុណ្ហភាពទាប ដូច្នេះសមា្ភារៈអេឡិចត្រូតនៃថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុងដែលប្រើប្រាស់យ៉ាងពិតប្រាកដនាពេលបច្ចុប្បន្នគឺទទួលបានជាមូលដ្ឋានតាមរយៈប្រតិកម្មនៃស្ថានភាពរឹងដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។
ខ្សែសង្វាក់ផលិតកម្មកែច្នៃសម្ភារៈ cathode ភាគច្រើនរួមមានប្រព័ន្ធលាយ ប្រព័ន្ធ sintering ប្រព័ន្ធកំទេច ប្រព័ន្ធលាងទឹក (តែនីកែលខ្ពស់) ប្រព័ន្ធវេចខ្ចប់ ប្រព័ន្ធបញ្ជូនម្សៅ និងប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងឆ្លាតវៃ។
នៅពេលដែលដំណើរការលាយសើមត្រូវបានប្រើក្នុងការផលិតសម្ភារ cathode សម្រាប់ថ្ម lithium-ion បញ្ហាស្ងួតត្រូវបានជួបប្រទះជាញឹកញាប់។សារធាតុរំលាយផ្សេងគ្នាដែលប្រើក្នុងដំណើរការលាយសើមនឹងនាំទៅរកដំណើរការសម្ងួត និងឧបករណ៍ផ្សេងៗ។នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ មានសារធាតុរំលាយជាចម្បងពីរប្រភេទដែលប្រើក្នុងដំណើរការលាយសើម៖ សារធាតុរំលាយដែលមិនមានជាតិទឹក គឺសារធាតុរំលាយសរីរាង្គដូចជាអេតាណុល អាសេតូន។ល។សារធាតុរំលាយទឹក។ឧបករណ៍សម្ងួតសម្រាប់ការលាយសើមនៃសមា្ភារៈ cathode ថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង រួមមានជាចម្បង៖ ម៉ាស៊ីនសម្ងួត រ៉ូតារី បូមធូលី ម៉ាស៊ីនសម្ងួតតុងរួច ម៉ាស៊ីនសម្ងួតបាញ់ថ្នាំ ម៉ាស៊ីនសម្ងួតខ្សែក្រវ៉ាត់។
ផលិតកម្មឧស្សាហកម្មនៃវត្ថុធាតុដើម cathode សម្រាប់អាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុង ជាធម្មតាប្រកាន់ខ្ជាប់នូវដំណើរការសំយោគ sintering រដ្ឋរឹងដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ហើយឧបករណ៍ស្នូល និងគន្លឹះរបស់វាគឺដុតឡដុត។វត្ថុធាតុដើមសម្រាប់ផលិត សមា្ភារៈ cathode ថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង ត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នាស្មើៗគ្នា និងស្ងួតហួតហែង បន្ទាប់មកផ្ទុកទៅក្នុងឡដុតសម្រាប់ដុត ហើយបន្ទាប់មកដកចេញពីឡដុតចូលទៅក្នុងដំណើរការកិន និងចាត់ថ្នាក់។សម្រាប់ការផលិតសម្ភារ cathode សូចនាករបច្ចេកទេស និងសេដ្ឋកិច្ចដូចជាសីតុណ្ហភាពត្រួតពិនិត្យសីតុណ្ហភាព ឯកសណ្ឋានសីតុណ្ហភាព ការគ្រប់គ្រងបរិយាកាស និងឯកសណ្ឋាន ការបន្ត សមត្ថភាពផលិត ការប្រើប្រាស់ថាមពល និងកម្រិតស្វ័យប្រវត្តិកម្មនៃឡដុតមានសារៈសំខាន់ណាស់។នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ឧបករណ៍ sintering សំខាន់ដែលត្រូវបានប្រើក្នុងការផលិតសម្ភារ cathode គឺ pusher kiln, roller kiln និង bell jar furnace។
◼ Roller kiln គឺជាឡដុតផ្លូវរូងក្រោមដីដែលមានទំហំមធ្យម ដែលមានកំដៅបន្តបន្ទាប់គ្នា និងការដុត។
◼ យោងទៅតាមបរិយាកាសរបស់ចង្រ្កាន ដូចជាឡដុតកម្ដៅ ឡដុតរំកិលក៏ត្រូវបានបែងចែកទៅជាឡដុតខ្យល់ និងឡដុតបរិយាកាស។
- ឡដុតខ្យល់៖ ប្រើជាចម្បងសម្រាប់ការដុតវត្ថុធាតុដែលទាមទារបរិយាកាសអុកស៊ីតកម្ម ដូចជាវត្ថុធាតុលីចូមម៉ង់ហ្គាណែត សមា្ភារៈលីចូម cobalt អុកស៊ីដ វត្ថុធាតុដើម ternary ។ល។
- ឡដុតបរិយាកាស៖ ប្រើជាចម្បងសម្រាប់សម្ភារ ternary NCA សមា្ភារៈ lithium iron phosphate (LFP) សមា្ភារៈ graphite anode និងសមា្ភារៈ sintering ផ្សេងទៀតដែលត្រូវការការការពារឧស្ម័ន (ដូចជា N2 ឬ O2) ។
◼ ឡដុតរមូរទទួលយកដំណើរការកកិតរំកិល ដូច្នេះប្រវែងនៃឡដុតនឹងមិនត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយកម្លាំងរុញច្រានឡើយ។តាមទ្រឹស្តី វាអាចគ្មានកំណត់។លក្ខណៈនៃរចនាសម្ព័ន្ធបែហោងធ្មែញរបស់ឡដុត ភាពស្ថិតស្ថេរកាន់តែប្រសើរនៅពេលបាញ់ផលិតផល និងរចនាសម្ព័ន្ធបែហោងធ្មែញរបស់ឡដុតកាន់តែអំណោយផលដល់ចលនានៃលំហូរខ្យល់នៅក្នុងចង្រ្កាន និងការបង្ហូរចេញ និងកៅស៊ូនៃផលិតផល។វាគឺជាឧបករណ៍ដែលពេញចិត្តក្នុងការជំនួសឡដុតដើម្បីសម្រេចបាននូវការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំយ៉ាងពិតប្រាកដ។
◼ នាពេលបច្ចុប្បន្ន លីចូម cobalt oxide, ternary, lithium manganate និងវត្ថុធាតុ cathode ផ្សេងទៀតនៃអាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុងត្រូវបានដុតក្នុងឡដុតរំកិលខ្យល់ ខណៈដែលលីចូមដែកផូស្វាតត្រូវបានដុតក្នុងឡដុតដែលការពារដោយអាសូត ហើយ NCA ត្រូវបានដុតក្នុងម៉ាស៊ីនក្រឡុក។ ចង្ក្រានដែលការពារដោយអុកស៊ីសែន។
សម្ភារៈអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមាន
ជំហានសំខាន់ៗនៃដំណើរការជាមូលដ្ឋាននៃក្រាហ្វិចសិប្បនិម្មិត រួមមាន ការព្យាបាលមុន, pyrolysis, គ្រាប់កិន, ក្រាហ្វិច (មានន័យថា ការព្យាបាលកំដៅ ដូច្នេះអាតូមកាបូនដែលខូចពីដើមត្រូវបានរៀបចំយ៉ាងស្អាតបាត និងតំណភ្ជាប់បច្ចេកទេសសំខាន់ៗ) ការលាយ ថ្នាំកូត ការលាយ។ ពិនិត្យ ថ្លឹង វេចខ្ចប់ និងឃ្លាំង។ប្រតិបត្តិការទាំងអស់គឺល្អ និងស្មុគស្មាញ។
◼ Granulation ត្រូវបានបែងចែកទៅជាដំណើរការ pyrolysis និងដំណើរការពិនិត្យគ្រាប់។
នៅក្នុងដំណើរការ pyrolysis ដាក់សម្ភារៈកម្រិតមធ្យម 1 ចូលទៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ ជំនួសខ្យល់នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រជាមួយ N2 បិទត្រាម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ កំដៅអគ្គិសនីតាមខ្សែកោងសីតុណ្ហភាព កូរវានៅ 200 ~ 300 ℃ រយៈពេល 1 ~ 3 ម៉ោង ហើយបន្ទាប់មកបន្ត ដើម្បីកំដៅវាដល់ 400 ~ 500 ℃, កូរវាដើម្បីទទួលបានសម្ភារៈដែលមានទំហំភាគល្អិត 10 ~ 20mm, បន្ថយសីតុណ្ហភាពនិងបញ្ចេញវាដើម្បីទទួលបានសម្ភារៈកម្រិតមធ្យម 2. មានឧបករណ៍ពីរប្រភេទដែលប្រើក្នុងដំណើរការ pyrolysis គឺរ៉េអាក់ទ័របញ្ឈរ និងបន្ត ឧបករណ៍ granulation ដែលទាំងពីរមានគោលការណ៍ដូចគ្នា។ពួកវាទាំងពីរកូរ ឬផ្លាស់ទីនៅក្រោមខ្សែកោងសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ ដើម្បីផ្លាស់ប្តូរសមាសភាពសម្ភារៈ និងលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ។ភាពខុសគ្នានោះគឺថា កំសៀវបញ្ឈរ គឺជារបៀបរួមបញ្ចូលគ្នារវាងកំសៀវក្តៅ និងកំសៀវត្រជាក់។សមាសធាតុសម្ភារៈក្នុងកំសៀវត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរដោយកូរឱ្យស្របតាមខ្សែកោងសីតុណ្ហភាពក្នុងកំសៀវក្តៅ។ក្រោយពីធ្វើរួចត្រូវដាក់ចូលក្នុងកំសៀវត្រជាក់ដើម្បីឱ្យត្រជាក់ ហើយកំសៀវក្តៅអាចញ៉ាំបាន ។ឧបករណ៍ granulation បន្តដឹងពីប្រតិបត្តិការជាបន្តបន្ទាប់ ជាមួយនឹងការប្រើប្រាស់ថាមពលទាប និងទិន្នផលខ្ពស់។
◼ កាបោន និងក្រាហ្វិចគឺជាផ្នែកមួយដែលមិនអាចខ្វះបាន។ចង្រ្កានកាបូនអ៊ីដ្រាតកាបូន ធ្វើសមា្ភារៈនៅសីតុណ្ហភាពមធ្យម និងទាប។សីតុណ្ហភាពនៃចង្រ្កានកាបូននីយកម្មអាចឡើងដល់ 1600 អង្សាសេ ដែលអាចបំពេញតម្រូវការកាបូននីយកម្ម។ឧបករណ៍បញ្ជាសីតុណ្ហភាពឆ្លាតវៃដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និងប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យ PLC ដោយស្វ័យប្រវត្តិនឹងធ្វើឱ្យទិន្នន័យដែលបានបង្កើតនៅក្នុងដំណើរការកាបូននីយកម្មត្រូវបានគ្រប់គ្រងយ៉ាងត្រឹមត្រូវ។
ចង្រ្កានក្រាហ្វិច រួមទាំងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ផ្តេក ទឹករំអិលទាប បញ្ឈរ ជាដើម ដាក់ក្រាហ្វិចនៅក្នុងតំបន់ក្តៅក្រាហ្វិត (បរិយាកាសដែលមានកាបូន) សម្រាប់ដុត និងរលាយ ហើយសីតុណ្ហភាពក្នុងអំឡុងពេលនេះអាចឡើងដល់ 3200 ℃។
◼ ថ្នាំកូត
សម្ភារៈកម្រិតមធ្យម 4 ត្រូវបានបញ្ជូនទៅស៊ីឡូតាមរយៈប្រព័ន្ធបញ្ជូនដោយស្វ័យប្រវត្តិ ហើយសម្ភារៈត្រូវបានបំពេញដោយស្វ័យប្រវត្តិទៅក្នុងប្រអប់ promethium ដោយអ្នករៀបចំ។ប្រព័ន្ធបញ្ជូនដោយស្វ័យប្រវត្តិបញ្ជូនប្រអប់ promethium ទៅរ៉េអាក់ទ័របន្ត (ឡដុត) សម្រាប់ថ្នាំកូត ទទួលបានសម្ភារៈកម្រិតមធ្យម 5 (ក្រោមការការពារអាសូត សម្ភារៈត្រូវបានកំដៅដល់ 1150 ℃ យោងទៅតាមខ្សែកោងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់សម្រាប់ 8 ~ 10 ម៉ោង។ ដំណើរការកំដៅគឺដើម្បីកំដៅឧបករណ៍តាមរយៈចរន្តអគ្គិសនីហើយវិធីសាស្ត្រកំដៅគឺដោយប្រយោល កំដៅប្រែក្លាយ asphalt ដែលមានគុណភាពខ្ពស់នៅលើផ្ទៃនៃភាគល្អិតក្រាហ្វិចទៅជាថ្នាំកូតកាបូន pyrolytic កំឡុងពេលដំណើរការកំដៅជ័រនៅក្នុង asphalt ដែលមានគុណភាពខ្ពស់។ condense, និង morphology គ្រីស្តាល់ត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរ (រដ្ឋ amorphous ត្រូវបានបំលែងទៅជាសភាពគ្រីស្តាល់) ស្រទាប់កាបូន microcrystalline ដែលបានបញ្ជាត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើផ្ទៃនៃភាគល្អិតក្រាហ្វិចស្វ៊ែរធម្មជាតិហើយទីបំផុតក្រាហ្វិចស្រោបដូចសម្ភារៈដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធ "ស្នូលសែល" គឺ ទទួលបាន