Процесс производства батарей LiFePO4

Аккумуляторы LiFePO4 просто отличаются от других литиевых батарей анодным материалом, это процесс аналогичен другим литиевым. Большой процесс выглядит следующим образом: ингредиенты - покрытие - прокатка - резка - производство - намотка - сборка - лазерная сварка - запекание - наполнитель - активация - в - уплотнение - очистка - - сортировка. Основное различие в проводящих характеристиках материала LiFePO4 - плохая, поэтому больше мелких частиц материала, большая площадь поверхности, что затрудняет диспергирование ингредиентов и легкое водопоглощение. Другая разница действительно небольшая.

Литий-ионные батареи Как своего рода высокопроизводительная вторая зеленая батарея, высокое напряжение, высокая плотность энергии (включая объемную энергию и соотношение массы), использование низкой скорости саморазряда, широкий диапазон температур, длительный срок службы, защита окружающей среды, отсутствие памяти Эффект и преимущества большого тока заряда и разряда. Улучшение характеристик литий-ионных аккумуляторов в значительной степени зависит от улучшения характеристик электродных материалов, особенно анодного материала. Наиболее широко изучаемый в настоящее время катодный материал LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, но из-за токсичности кобальта и ограниченных ресурсов получение литий-никелевой кислоты затруднено, плохая циркуляция и высокие температурные характеристики литиевых факторов марганцевой кислоты ограничивают их применение и развитие. Следовательно, разработка нового типа высока. - Дешевая энергия очень важна для разработки анодных материалов для литий-ионных аккумуляторов.

1997, Padhi сообщил, что структура оливина, такая как LiFePO4 (LiFePO4), может быть обратимо встроена в литий, имеет высокую удельную емкость и хорошие циклические характеристики, электрохимические характеристики стабильны, низкая цена. Производство зеленых анодных материалов, особенно в качестве материалов для литиево-ионных аккумуляторов. Открытие LiFePO4 вызвало электрохимические процессы как в домашних, так и за рубежом академических кругах, внимание многих исследователей, в последние годы, с все более широким применением литиевых аккумуляторов, изучение LiFePO4 расширяется.

Структура LiFePO4

LiFePO4 (LiFePO4) имеет структуру оливина, для слегка закрученной шестисторонней плотной упаковки, пространственная группа типа Pmnb,

LiFePO4 по собору FeO6 и тетраэдр PO4 образуют пространственную рамку, положение тетраэдра P, в то время как Fe и Li заполняют соборный зазор, угол Fe в соборе, октаэдр Li краевого положения. Решетка октаэдра FeO6 с двумя соборами FeO6 и соединение тетраэдра PO4 ребро, в то время как тетраэдр PO4 с октаэдром FeO6 двух октаэдров LiO6 и краем.Поскольку почти шесть сторон близко расположены, атомы кислорода накопления, образующие ион лития, могут быть внедрены только в двумерной плоскости, чтобы взлететь, и поэтому относительно высокая теоретическая плотность (3,6 г / см3). В этой структуре Fe2 + / Fe3 + относительно металлического лития, напряжение 3,4 В, теория удельной емкости материала составляет 170 мА · ч / г. В материальной форме прочный P - Ковалентная связь O - M, большая стабильность кристаллической структуры материалов, что приводит к материалам с высокой термической стабильностью.

Ван на электрохимических характеристиках LiFePO4 провел подробный анализ, на рисунке 2.2 представлена вольтамперограмма циклической нагрузки LiFePO4, образованная в виде пика C - V на рисунке два, при сканировании анода Li + выходит из структуры LixFePO4 и пика окисления при образовании 3,52 В; при сканировании в 4,0 ~ 4,0 Li +, внедренный в структуру LixFePO4, соответствующий пик восстановления при образовании 3,32 В; кривые C - V показывают, что пик REDOX в электроде LiFePO4, внедренном с обратимой реакцией иона лития.

Производительность LiFePO4

1) высокая плотность энергии

Его теоретическая удельная емкость составляет 170 мАч / г, фактическая удельная емкость продукта может быть более 140 мАч / г (0,2 C, 25 ° C).

2) безопасность

Является ли безопасность материала катода литий-ионного аккумулятора; Не содержит вредных тяжелых металлов;

3) долгая жизнь

При условии 100% DOD, может заряжаться и разряжаться более 2000 раз; (Причина: стабильность решетки LiFePO4 хорошая, внедренные ионы лития и возникновение удара решетки невелико, поэтому он имеет хорошую обратимость. Недостатки - ионная проводимость электрод плохой, не подходит для сильноточного заряда и разряда, застрял в приложениях. Решение: электроды, покрытые на поверхности проводящим материалом, легированы модификацией электродов.)

Срок службы батареи LiFePO4 с температурой, слишком низкой или слишком высокой температурой в процессе зарядки и разрядки, а также в процессе использования вызывает серьезные скрытые проблемы.Электромобили используются особенно в северном Китае, осенью и зимой обычное питание LiFePO4 батареи или источник питания слишком низкий, необходимо отрегулировать температуру рабочей среды для поддержания его производительности. В настоящее время домашнее решение проблемы температуры батареи LiFePO4 следует рассматривать как ограниченное пространство, общее решение - использовать одеяло из аэрогеля в качестве теплового слой утеплителя.

4) производительность зарядки

LiFePO4 катодный материал литиевой батареи, может использовать большой коэффициент заряда, самый быстрый будет через 1 час до полной зарядки аккумулятора.

, 1, сушка фосфата железа в дополнение к воде

: (1) сушильная камера процесса сушки, заполненная сырьем из нержавеющей стали фосфатом железа в камеру, отрегулируйте температуру сушильной камеры до 220 +

20 ℃, 6-10 часов для высыхания. Передача для следующей рабочей процедуры во вращающуюся печь для спекания.

(2) процесс спекания во вращающейся печи: после удовлетворения требований температуры вращающейся печи, азота, подачи (из технологической камеры

Материал), отрегулируйте температуру до 540 + 20 ℃, спекание от 8 до 12 часов.

2, процесс смешивания шлифовальной машины

Нормальное производство, два шлифовальных станка в работе одновременно, два конкретных подающих устройства и одна и та же операция (при отладке может быть отдельная операция), программа выглядит следующим образом:

(1) измельчение карбоната лития: 13 кг карбоната лития, 12 кг сахарозы, 50 кг чистой воды, смешанное измельчение 1-2 часа. Пауза.

(2) измельчение: добавить фосфат железа в смесь 50 кг, 25 кг чистой воды, смешанное измельчение 1-3 часа. Время простоя, выгрузка в диспергирующую машину). Измерение размера частиц образца.

(3) очистка: вес 100 кг чистой воды, промывка притирочной машиной от 3 до 5 раз, лосьон все в диспергирующей машине).

3, процесс дисперсии материала с рассеянным рисунком

(1) 2.2 две шлифовальные машины хорошо перемешивают (или 1 шлифовальная машина с двумя гибридными машинами) материала около 500 кг (включая шлифовальную машину для чистящих материалов) вместе в диспергирующей машине, затем добавляют 100 кг чистой воды, полностью регулируют скорость перемешивания. перемешивание дисперсии от 1 до 2 часов, ожидание подачи насоса в оборудование для распылительной сушки.

4, процесс сушки распылением

(1) регулировка температуры на входе оборудования для распылительной сушки 220 + 20 ℃, температуры на выходе до 110 + 10 ℃, скорости подачи 80 кг / час, затем начать подачу распылительной сушки, сухой материал.

(2) можно регулировать в соответствии с размером частиц спрея, а содержание твердого вещества составляет 15% ~ 30%.

5, гидравлическое давление кусок загружаемого материала, регулировать давление гидравлического пресса составляет 150 тонн и 175 тонн, в материале для распылительной сушки в пресс-форме, время выдержки, уплотнено в квадраты. Загрузка зигзага в толкающую пластинчатую печь). в то же время в группах объемных образцов по сравнению с давлением в блок материалов.

6, толкающая пластинчатая печь температура спекания сначала, азот, отвечает требованиям атмосферы 100 частей на миллион, толкает толкающую пластинчатую печь, в соответствии с периодом нагрева 300-550 ℃, от 4 до 6 часов. Постоянная температура 750 ℃ от 8 до 10 часов; Период охлаждения от шести до восьми часов, разрядка.

7, сверхтонкое давление шлифовальных роликов

Будет толкать пластинчатую печь сверхтонкого измельчения, сжигать хороший входной материал, регулировать скорость, измельчать после прокатки в мельнице сверхтонкого измельчения. Размер частиц теста каждой партии.

8, скрининг, упаковка

Просеивание и упаковка шлифовального материала. 5 кг, 25 кг, две спецификации.

9, осмотр, складирование

Обозначьте инспекцию продукта, складирование, в том числе: наименование продукта, инспекцию, партию материала, дату.

Страница содержит содержимое машинного перевода.