கத்தோட் பொருள்
லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளுக்கான கனிம மின்முனைப் பொருட்களைத் தயாரிப்பதில், உயர் வெப்பநிலை திட நிலை எதிர்வினை பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உயர் வெப்பநிலை திட-நிலை எதிர்வினை: திட-நிலை பொருட்கள் உள்ளிட்ட வினைபடுபொருட்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு வினைபுரிந்து, பல்வேறு தனிமங்களுக்கு இடையே பரஸ்பர பரவல் மூலம் வேதியியல் எதிர்வினைகளை உருவாக்கி, ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் மிகவும் நிலையான சேர்மங்களை உருவாக்குகின்றன, இதில் திட-திட எதிர்வினை, திட-வாயு எதிர்வினை மற்றும் திட-திரவ எதிர்வினை ஆகியவை அடங்கும்.
சோல்-ஜெல் முறை, கோப்ரெசிபிட்டேஷன் முறை, ஹைட்ரோதெர்மல் முறை மற்றும் சோல்வோதெர்மல் முறை பயன்படுத்தப்பட்டாலும், அதிக வெப்பநிலையில் திட-கட்ட எதிர்வினை அல்லது திட-கட்ட சின்டரிங் பொதுவாக தேவைப்படுகிறது. ஏனெனில் லித்தியம்-அயன் பேட்டரியின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை அதன் மின்முனைப் பொருள் மீண்டும் மீண்டும் li+ ஐச் செருகவும் அகற்றவும் முடியும், எனவே அதன் லட்டு அமைப்பு போதுமான நிலைத்தன்மையைக் கொண்டிருக்க வேண்டும், இது செயலில் உள்ள பொருட்களின் படிகத்தன்மை அதிகமாகவும் படிக அமைப்பு சீராகவும் இருக்க வேண்டும். குறைந்த வெப்பநிலை நிலைமைகளின் கீழ் இதை அடைவது கடினம், எனவே தற்போது உண்மையில் பயன்படுத்தப்படும் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் மின்முனைப் பொருட்கள் அடிப்படையில் உயர்-வெப்பநிலை திட-நிலை எதிர்வினை மூலம் பெறப்படுகின்றன.
கேத்தோடு பொருள் செயலாக்க உற்பத்தி வரிசையில் முக்கியமாக கலவை அமைப்பு, சின்டரிங் அமைப்பு, நொறுக்கும் அமைப்பு, நீர் கழுவும் அமைப்பு (அதிக நிக்கல் மட்டும்), பேக்கேஜிங் அமைப்பு, தூள் கடத்தும் அமைப்பு மற்றும் அறிவார்ந்த கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு ஆகியவை அடங்கும்.
லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கான கேத்தோடு பொருட்களின் உற்பத்தியில் ஈரமான கலவை செயல்முறை பயன்படுத்தப்படும்போது, உலர்த்துவதில் அடிக்கடி சிக்கல்கள் ஏற்படுகின்றன. ஈரமான கலவை செயல்பாட்டில் பயன்படுத்தப்படும் வெவ்வேறு கரைப்பான்கள் வெவ்வேறு உலர்த்தும் செயல்முறைகள் மற்றும் உபகரணங்களுக்கு வழிவகுக்கும். தற்போது, ஈரமான கலவை செயல்பாட்டில் முக்கியமாக இரண்டு வகையான கரைப்பான்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன: நீர் அல்லாத கரைப்பான்கள், அதாவது எத்தனால், அசிட்டோன் போன்ற கரிம கரைப்பான்கள்; நீர் கரைப்பான். லித்தியம்-அயன் பேட்டரி கேத்தோடு பொருட்களின் ஈரமான கலவைக்கான உலர்த்தும் கருவிகளில் முக்கியமாக பின்வருவன அடங்கும்: வெற்றிட சுழலும் உலர்த்தி, வெற்றிட ரேக் உலர்த்தி, தெளிப்பு உலர்த்தி, வெற்றிட பெல்ட் உலர்த்தி.
லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கான கேத்தோடு பொருட்களின் தொழில்துறை உற்பத்தி பொதுவாக உயர்-வெப்பநிலை திட-நிலை சின்டரிங் தொகுப்பு செயல்முறையை ஏற்றுக்கொள்கிறது, மேலும் அதன் மைய மற்றும் முக்கிய உபகரணமான சின்டரிங் சூளை ஆகும். லித்தியம்-அயன் பேட்டரி கேத்தோடு பொருட்களின் உற்பத்திக்கான மூலப்பொருட்கள் சீரான முறையில் கலக்கப்பட்டு உலர்த்தப்பட்டு, பின்னர் சின்டரிங் செய்வதற்காக சூளையில் ஏற்றப்பட்டு, பின்னர் சூளையிலிருந்து நொறுக்குதல் மற்றும் வகைப்பாடு செயல்முறையில் இறக்கப்படுகின்றன. கேத்தோடு பொருட்களின் உற்பத்திக்கு, வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டு வெப்பநிலை, வெப்பநிலை சீரான தன்மை, வளிமண்டல கட்டுப்பாடு மற்றும் சீரான தன்மை, தொடர்ச்சி, உற்பத்தி திறன், ஆற்றல் நுகர்வு மற்றும் சூளையின் ஆட்டோமேஷன் பட்டம் போன்ற தொழில்நுட்ப மற்றும் பொருளாதார குறிகாட்டிகள் மிகவும் முக்கியமானவை. தற்போது, கேத்தோடு பொருட்களின் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படும் முக்கிய சின்டரிங் உபகரணங்கள் புஷர் சூளை, ரோலர் சூளை மற்றும் பெல் ஜார் உலை ஆகும்.
◼ ரோலர் சூளை என்பது தொடர்ச்சியான வெப்பமாக்கல் மற்றும் சின்டரிங் கொண்ட நடுத்தர அளவிலான சுரங்கப்பாதை சூளை ஆகும்.
◼ உலை வளிமண்டலத்தின் படி, புஷர் சூளையைப் போலவே, உருளை சூளையும் காற்று சூளை மற்றும் வளிமண்டல சூளை என பிரிக்கப்பட்டுள்ளது.
- காற்று சூளை: முக்கியமாக லித்தியம் மாங்கனேட் பொருட்கள், லித்தியம் கோபால்ட் ஆக்சைடு பொருட்கள், மும்முனை பொருட்கள் போன்ற ஆக்ஸிஜனேற்ற வளிமண்டலம் தேவைப்படும் பொருட்களை சின்டரிங் செய்வதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது;
- வளிமண்டல சூளை: முக்கியமாக NCA மும்முனைப் பொருட்கள், லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் (LFP) பொருட்கள், கிராஃபைட் அனோட் பொருட்கள் மற்றும் வளிமண்டல (N2 அல்லது O2 போன்றவை) வாயு பாதுகாப்பு தேவைப்படும் பிற சின்டரிங் பொருட்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
◼ உருளை சூளை உருளும் உராய்வு செயல்முறையை ஏற்றுக்கொள்கிறது, எனவே சூளையின் நீளம் உந்துவிசை விசையால் பாதிக்கப்படாது. கோட்பாட்டளவில், இது எல்லையற்றதாக இருக்கலாம். சூளை குழி அமைப்பின் பண்புகள், பொருட்களை சுடும் போது சிறந்த நிலைத்தன்மை மற்றும் பெரிய சூளை குழி அமைப்பு ஆகியவை உலையில் காற்று ஓட்டத்தின் இயக்கத்திற்கும், தயாரிப்புகளின் வடிகால் மற்றும் ரப்பர் வெளியேற்றத்திற்கும் மிகவும் உகந்ததாக உள்ளது. பெரிய அளவிலான உற்பத்தியை உண்மையிலேயே உணர புஷர் சூளையை மாற்றுவதற்கு இது விருப்பமான உபகரணமாகும்.
◼ தற்போது, லித்தியம் கோபால்ட் ஆக்சைடு, டெர்னரி, லித்தியம் மாங்கனேட் மற்றும் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் பிற கேத்தோடு பொருட்கள் ஒரு காற்று உருளை சூளையில் சின்டர் செய்யப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் நைட்ரஜனால் பாதுகாக்கப்பட்ட ஒரு உருளை சூளையில் சின்டர் செய்யப்படுகிறது, மேலும் NCA ஆக்ஸிஜனால் பாதுகாக்கப்பட்ட ஒரு உருளை சூளையில் சின்டர் செய்யப்படுகிறது.
எதிர்மறை மின்முனை பொருள்
செயற்கை கிராஃபைட்டின் அடிப்படை செயல்முறை ஓட்டத்தின் முக்கிய படிகளில் முன் சிகிச்சை, பைரோலிசிஸ், அரைக்கும் பந்து, கிராஃபிடைசேஷன் (அதாவது, வெப்ப சிகிச்சை, இதனால் முதலில் ஒழுங்கற்ற கார்பன் அணுக்கள் நேர்த்தியாக அமைக்கப்பட்டிருக்கும், மற்றும் முக்கிய தொழில்நுட்ப இணைப்புகள்), கலத்தல், பூச்சு, கலவை திரையிடல், எடை, பேக்கேஜிங் மற்றும் கிடங்கு ஆகியவை அடங்கும். அனைத்து செயல்பாடுகளும் சிறந்தவை மற்றும் சிக்கலானவை.
◼ கிரானுலேஷன் பைரோலிசிஸ் செயல்முறை மற்றும் பந்து அரைக்கும் திரையிடல் செயல்முறை என பிரிக்கப்பட்டுள்ளது.
பைரோலிசிஸ் செயல்பாட்டில், இடைநிலை பொருள் 1 ஐ அணு உலையில் வைத்து, அணு உலையில் உள்ள காற்றை N2 உடன் மாற்றி, அணு உலையை மூடி, வெப்பநிலை வளைவுக்கு ஏற்ப மின்சாரத்தால் சூடாக்கி, 200 ~ 300 ℃ இல் 1~3 மணிநேரத்திற்கு கிளறி, பின்னர் அதை 400 ~ 500 ℃ வரை தொடர்ந்து சூடாக்கி, 10 ~ 20 மிமீ துகள் அளவு கொண்ட பொருளைப் பெற அதைக் கிளறி, வெப்பநிலையைக் குறைத்து, இடைநிலை பொருள் 2 ஐப் பெற அதை வெளியேற்றவும். பைரோலிசிஸ் செயல்பாட்டில் இரண்டு வகையான உபகரணங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, செங்குத்து உலை மற்றும் தொடர்ச்சியான கிரானுலேஷன் உபகரணங்கள், இவை இரண்டும் ஒரே கொள்கையைக் கொண்டுள்ளன. அவை இரண்டும் ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை வளைவின் கீழ் அசைக்கின்றன அல்லது நகரும், இதனால் பொருள் கலவை மற்றும் அணு உலையில் உள்ள இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளை மாற்றும். வித்தியாசம் என்னவென்றால், செங்குத்து கெட்டில் என்பது சூடான கெட்டில் மற்றும் குளிர் கெட்டிலின் சேர்க்கை முறை. சூடான கெட்டிலில் உள்ள வெப்பநிலை வளைவின் படி கிளறுவதன் மூலம் கெட்டிலில் உள்ள பொருள் கூறுகள் மாற்றப்படுகின்றன. முடிந்ததும், அது குளிர்விப்பதற்காக குளிரூட்டும் கெட்டிலில் வைக்கப்படுகிறது, மேலும் சூடான கெட்டியை ஊட்டலாம். தொடர்ச்சியான கிரானுலேஷன் உபகரணங்கள் குறைந்த ஆற்றல் நுகர்வு மற்றும் அதிக வெளியீட்டுடன் தொடர்ச்சியான செயல்பாட்டை உணர்கின்றன.
◼ கார்பனைசேஷன் மற்றும் கிராஃபிடைசேஷன் ஒரு தவிர்க்க முடியாத பகுதியாகும். கார்பனைசேஷன் உலை நடுத்தர மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலையில் பொருட்களை கார்பனைஸ் செய்கிறது. கார்பனைசேஷன் உலையின் வெப்பநிலை 1600 டிகிரி செல்சியஸை எட்டும், இது கார்பனைசேஷன் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும். உயர் துல்லியமான அறிவார்ந்த வெப்பநிலை கட்டுப்படுத்தி மற்றும் தானியங்கி PLC கண்காணிப்பு அமைப்பு கார்பனைசேஷன் செயல்பாட்டில் உருவாக்கப்படும் தரவை துல்லியமாக கட்டுப்படுத்தும்.
கிடைமட்ட உயர்-வெப்பநிலை, குறைந்த வெளியேற்றம், செங்குத்து போன்ற கிராஃபிடைசேஷன் உலை, சின்டரிங் மற்றும் உருக்குவதற்கு கிராஃபைட்டை கிராஃபைட் வெப்ப மண்டலத்தில் (கார்பன் கொண்ட சூழல்) வைக்கிறது, மேலும் இந்த காலகட்டத்தில் வெப்பநிலை 3200 ℃ ஐ எட்டும்.
◼ பூச்சு
இடைநிலைப் பொருள் 4 தானியங்கி கடத்தும் அமைப்பு மூலம் சிலோவிற்கு கொண்டு செல்லப்படுகிறது, மேலும் பொருள் தானாகவே கையாளுபவரால் பெட்டி புரோமீதியத்தில் நிரப்பப்படுகிறது. தானியங்கி கடத்தும் அமைப்பு பெட்டி புரோமீதியத்தை தொடர்ச்சியான உலைக்கு (ரோலர் சூளை) பூச்சுக்காக கொண்டு செல்கிறது, இடைநிலைப் பொருள் 5 ஐப் பெறுங்கள் (நைட்ரஜனின் பாதுகாப்பின் கீழ், பொருள் 8~10 மணிநேரத்திற்கு ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை உயர்வு வளைவின் படி 1150 ℃ க்கு வெப்பப்படுத்தப்படுகிறது. வெப்பமாக்கல் செயல்முறை மின்சாரம் மூலம் உபகரணங்களை வெப்பப்படுத்துவதாகும், மேலும் வெப்பமாக்கல் முறை மறைமுகமானது. வெப்பமாக்கல் கிராஃபைட் துகள்களின் மேற்பரப்பில் உள்ள உயர்தர நிலக்கீலை பைரோலிடிக் கார்பன் பூச்சாக மாற்றுகிறது. வெப்பமாக்கல் செயல்பாட்டின் போது, உயர்தர நிலக்கீலில் உள்ள ரெசின்கள் ஒடுங்கி, படிக உருவவியல் மாற்றப்படுகிறது (உருவமற்ற நிலை படிக நிலைக்கு மாற்றப்படுகிறது), இயற்கையான கோள கிராஃபைட் துகள்களின் மேற்பரப்பில் ஒரு வரிசைப்படுத்தப்பட்ட மைக்ரோகிரிஸ்டலின் கார்பன் அடுக்கு உருவாகிறது, இறுதியாக "கோர்-ஷெல்" அமைப்புடன் பூசப்பட்ட கிராஃபைட் போன்ற பொருள் பெறப்படுகிறது.