3、钴酸锂正极材料具体工艺流程介绍:钴酸锂也称氧化钴锂或锂钴氧,钴酸锂因其合成方法简单、循环寿命长、工作电压高、倍率性能好等优点成为最早用于商品化的锂离子电池的正极材料,在小型充电电池中应用广泛。
1)钴酸锂正极材料成本高(金属钴价格昂贵)、循环性能差、安全性能差,近年来逐步被三元正极材料替代。在超薄电子产品领域,因钴酸锂正极材料体积能量密度及倍率性能好等优势还无法实现替代。
2)钴酸锂生产以四氧化三钴、碳酸锂及其他掺杂元素为原料,进行计量、配料、混合、烧结、粉碎分级、除铁、包装等工序。
3)目前,钴酸锂生产线设备投资额(不含前驱体)大致为1.7亿元/万吨(不同厂家投资额有所差异) 。
4、锰酸锂正极材料具体工艺流程介绍:锰酸锂是除钴酸锂之外研究最早的锂电池正极材料,具有资源丰富、成本低、安全性能好等优点;但其较低的比容量、较差的循环性能,特别是高温循环性能使其应用受到了较大的限制。锰酸锂电池将主要在物流车,以及在注重成本、对续航里程要求相对低的微型乘用车领域具有一定市场份额。目前,规模生产锂离子电池正极材料锂锰氧的最普遍的方法是高温固相法,即将分别含锂和锰的两种固体原料均匀混合后在一温度和时间内煅烧制成;目前锰酸锂生产线相对低端,设备投资额(不含前驱体)较低。
三、正极材料生产关键设备解析
1、计量与配料系统
1)正极材料在原料输送、储存、配料、混料、破碎粉磨、除尘以及包装等方面采用了称重计量作为工艺过程中的检测与控制手段。称重计量的主要设备是电子衡器。
2)应用场景:各种储存料仓的称重计量、配料过程中的定量称重、成品物料包装计量。
3)目前工艺上采用的料仓称重、混合机称重系统、配料秤以及自动定量秤都是重力式装料衡器,它们的共同结构都是包含供料装置、称重计量、显示装置、控制装置以及具有产能统计和通信等功能。最后由中央控制将各部分连成一体,构成闭环自动控制系统。
(1)料仓称重系统:能够显示出整个料仓空仓重量,又显示料仓内物料的净重。
(2)配料秤:电池正极材料生产中关键设备,既要求每一种料有独立的定量值,又要求投入其中的料比例必须正确。
2、混合设备 为了提高高温固相反应的速率与材料结构的均匀性,物料的均匀混合是必要条件。物料的混合分湿法混合与干法混合,湿法混合主要有搅拌球磨机和砂磨机,干法混合主要有高速混合机、高效循环混合机和机械融合机等。
3、干燥设备:当锂离子电池正极材料生产过程中采用湿法混料工艺时,经常遇到干燥问题,湿法混料所用溶剂不同,所采用的干燥工艺和设备也就不同。
1)湿法混料工艺所用的溶剂目前主要有两种:非水溶剂即有机溶剂如乙醇、丙酮等;水溶剂。
2)锂离子电池正极材料湿法混料的干燥设备有:真空回转干燥机、真空耙式干燥机、喷雾干燥机、真空带式干燥机。
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