По сравнению с традиционными свинцово-кислотными аккумуляторами литий-железо-фосфат имеет высокую плотность энергии, его теоретическая удельная емкость составляет 170 мАч/г, а свинцово-кислотные аккумуляторы — 40 мАч/г; высокая безопасность, в настоящее время это самый безопасный катодный материал для литий-ионных аккумуляторов, не содержит вредных металлических элементов; долгий срок службы при 100% DOD, можно заряжать и разряжать более 2000 раз; хорошая производительность зарядки, низкая цена и защита окружающей среды.
Как высокопроизводительная вторичная зеленая батарея, литий-ионная батарея имеет высокое напряжение, высокую плотность энергии (включая объемную энергию, удельную энергию массы), низкую скорость саморазряда, широкий диапазон рабочих температур, длительный срок службы, защиту от окружающей среды. преимущества отсутствие эффекта памяти и возможность заряжать и разряжать большим током.
Улучшение характеристик литий-ионных аккумуляторов во многом определяется улучшением характеристик материалов электродов, особенно материалов катодов.
В настоящее время наиболее широко изученными катодными материалами являются licoo2, linio2 и limn2o4 и др. Однако из-за токсичности кобальта и ограниченных ресурсов получение никелата лития затруднено, а манганат лития плохо циклируется и работает при высоких температурах. ограничить их применение и развитие.
Поэтому разработка новых высокоэнергетических и недорогих катодных материалов имеет решающее значение для разработки литий-ионных аккумуляторов.
Производительность литий-железо-фосфата
(1) Высокая плотность энергии:
Его теоретическая удельная емкость составляет 170 мАч/г, а фактическая удельная емкость продукта может превышать 140 мАч/г (0.2°С, 25°С);
(2) Безопасность:
В настоящее время это самый безопасный катодный материал для литий-ионных аккумуляторов; не содержит тяжелых металлических элементов, вредных для организма человека;
(3) длительный срок службы:
При условии 100% DOD его можно заряжать и разряжать более 2000 раз. Причина: фосфат лития-железа обладает хорошей стабильностью решетки, а введение и извлечение ионов лития мало влияет на решетку, поэтому он обладает хорошей обратимостью. Недостатком является плохая ионная проводимость электрода, он не подходит для зарядки и разрядки большим током, затруднен в применении. Решение: Поверхность электрода покрыта проводящим материалом, и для модификации электрода используется легирование.
Срок службы литий-железо-фосфатной батареи тесно связан с температурой ее использования. Слишком низкая или слишком высокая температура использования вызовет большие скрытые опасности в процессе зарядки и разрядки, а также в процессе использования. Особенно при использовании электромобилей в северном Китае, осенью и зимой, литий-железо-фосфатная батарея не может нормально подавать питание или источник питания слишком низок, и для поддержания его производительности необходимо регулировать температуру рабочей среды. В настоящее время внутреннее решение для рабочей среды с постоянной температурой литий-железо-фосфатных батарей должно учитывать ограничение пространства. Более распространенным решением является использование аэрогелевого войлока в качестве изоляционного слоя.
(4) Производительность зарядки: литиевая батарея с катодным материалом из литий-железо-фосфата может заряжаться с высокой скоростью, и батарея может быть полностью заряжена в течение 1 часа в максимально короткие сроки.
Процесс производства фосфата лития-железа
1. Сушка фосфата железа для удаления воды
Сначала взвесьте материалы, добавьте деионизированную воду, полностью перемешайте и перемешайте в смесительном баке, а ингредиенты в основном представляют собой фосфат железа, карбонат лития и другие материалы. Не говоря уже о карбонате лития, это наш основной источник лития. Это неорганическое соединение с химической формулой Li2CO3. Это бесцветный моноклинный кристалл или белый порошок с плотностью 2.11 г/см3 и температурой плавления 723°С. Кислота, мало растворимая в воде, более растворимая в холодной воде, чем в горячей воде, нерастворимая в спирте и ацетоне. И наши фосфор и железо в основном получены из фосфата железа, также известного как фосфат с высоким содержанием железа, ортофосфат железа, молекулярная формула fepo4, представляет собой белый, не совсем белый моноклинный кристаллический порошок, молярная масса: 150.82, растворим в серной кислоте, нерастворим в другие кислоты, нерастворимые в воде, уксусной кислоте и спирте.
(1) Процесс сушки в сушильной камере: шлагбаум из нержавеющей стали наполняется сырым фосфатом железа и помещается в сушильную камеру, а температура в сушильной комнате регулируется до 220°С.
Сушка при температуре 20°C в течение 6-10 часов. Материал выгружается и передается на следующий процесс для спекания во вращающейся печи.
(2) Процесс спекания во вращающейся печи: после того, как вращающаяся печь нагрета и пропущен азот для удовлетворения требований, подается сырье (из сушильной камеры предыдущего процесса).
Материал), отрегулируйте температуру до 540 ± 20 ℃ и спекайте в течение 8-12 часов.
2. Процесс смешивания кофемолки
Во время обычного производства два шлифовальных станка включаются в работу одновременно, а конкретная подача и работа двух устройств одинаковы (один может работать один во время отладки). Процедура следующая:
(1) Измельчение карбоната лития: Взвесьте 13 кг карбоната лития, 12 кг сахарозы и 50 кг чистой воды, перемешайте и измельчите в течение 1-2 часов. Пауза.
(2) Смешивание и измельчение: добавьте 50 кг фосфата железа и 25 кг чистой воды к вышеуказанному смешанному раствору, перемешайте и измельчите в течение 1-3 часов. Остановите машину и перенесите материал в диспергатор. Отбор проб для измерения размера частиц.
(3) Очистка: Взвесьте 100 кг чистой воды, очистите кофемолку 3-5 раз и перенесите весь лосьон в диспергатор.
3. Процесс диспергирования материала в диспергаторе
2.2 Поместите около 500 кг материала (включая материал для очистки измельчителя), перемешанного двумя измельчителями (или дважды перемешанного одним измельчителем) в диспергатор вместе, затем добавьте 100 кг чистой воды, отрегулируйте скорость перемешивания, полностью перемешайте и диспергируйте 1 -2 часа, ожидание закачки в оборудование для распылительной сушки.
4. Процесс распылительной сушки
Смешанная резина распыляется под давлением и становится желаемыми частицами после прохождения через распылительную сушилку. Распылительная сушилка — это устройство, которое может выполнять сушку и грануляцию одновременно. В соответствии с технологическими требованиями давление, скорость потока и размер отверстия сопла жидкостного насоса можно регулировать для получения требуемых сферических частиц в определенном соотношении размеров.
Принцип работы заключается в том, что после того, как воздух фильтруется и нагревается, он поступает в распределитель воздуха в верхней части сушилки, а горячий воздух поступает в сушильную камеру равномерно по спирали. Исходная жидкость проходит через высокоскоростной центробежный распылитель в верхней части корпуса колонны и распыляется (вращаясь) в чрезвычайно мелкие туманообразные капли жидкости, которые могут быть высушены в готовую продукцию за очень короткий период времени в совместном режиме. -токовый контакт с горячим воздухом. Готовый продукт непрерывно выводится из нижней части сушильной башни и циклонного сепаратора, а отходящие газы удаляются вытяжным вентилятором.
(1) Отрегулируйте температуру на входе оборудования для распылительной сушки до 220±20°C, температуру на выходе до 110±10°C и скорость подачи до 80 кг/час. Затем начните подачу и распылительную сушку, чтобы получить сухие материалы.
(2) Содержание твердого вещества может быть отрегулировано до 15%~30% в зависимости от размера частиц аэрозоля.
Загрузка блока брикетирования материала гидравлического пресса Отрегулируйте давление гидравлического пресса до 150 тонн и 175 тонн соответственно, загрузите высушенный распылением материал в форму, поддерживайте давление в течение определенного периода времени и уплотните его в блок. Загружают в тигель и передают в печь с толкающими плитами. При этом было заложено несколько наборов объемных образцов для сравнения со спрессованным материалом.
5 , спекание в печи с толкающими пластинами
Используя роликовую печь с литиевой батареей для спекания высушенного материала, передовая роликовая печь на рынке использует передовую инфракрасную технологию и усовершенствованный материал печи, что повышает тепловую эффективность оборудования; использует передовые технологии контроля температуры для обеспечения контроля температуры. Точность; использование зрелой технологии проектирования корпуса печи для обеспечения однородности температуры печи; используя научный и разумный механизм передачи, чтобы обеспечить плавную и стабильную работу нажимной пластины. Сначала поднимите температуру, пропустите газообразный азот до требуемой атмосферы ниже 100 частей на миллион, протолкните шлак в печь с толкающими плитами, прессуйте секцию нагрева при 300-550 ° C в течение 4-6 часов; участок постоянной температуры при 750°С в течение 8-10 часов; и секция охлаждения в течение 6-8 часов. ,Увольнять.
6. Прокатное сверхтонкое измельчение
Спеченный материал измельчается с помощью оборудования струйной мельницы. Принцип работы струйной мельницы: сжатый воздух ускоряется в сверхзвуковой воздушный поток через сопло Лаваля, а затем впрыскивается в зону дробления, чтобы сделать материал псевдоожиженным (потоки воздуха расширяются и сталкиваются друг с другом в виде суспензии псевдоожиженного слоя и кипение), поэтому каждая частица имеет одинаковый размер. Состояние движения. В зоне дробления ускоренные частицы сталкиваются и раздавливают друг друга в месте пересечения сопел. Измельченный материал транспортируется в зону классификации восходящим потоком воздуха, и мелкий порошок, соответствующий требованиям по размеру частиц, отсеивается горизонтально расположенным классификационным каналом, а крупный порошок, не соответствующий требованиям по размеру частиц, возвращается в зону измельчения продолжать измельчать. Квалифицированный мелкий порошок поступает в высокоэффективный циклонный сепаратор вместе с собираемым потоком воздуха, а запыленный газ фильтруется и очищается пылесборником, а затем выбрасывается в атмосферу.
7. Смешанная оценка
После смешивания измельченного порошка фосфата лития-железа он классифицируется в зависимости от размера частиц. В соответствии с нашими потребностями слишком большие частицы переклассифицируются. Оборудование для смешивания порошков часто используется в фармацевтической промышленности. Обычное смесительное оборудование включает смеситель с двойным спиральным конусом, горизонтальный смеситель без гравитации и горизонтальный смеситель с сошниками. Затем измельченный материал просеивается и упаковывается. 5 кг, 25 кг две спецификации.
8. Выпечка
Выпекайте квалифицированный порошок фосфата лития-железа для удаления влаги. Как правило, используется двухконусная сушилка. Принцип работы следующий: двухконусная сушилка представляет собой двухконусный роторный бак. В вакуумном состоянии бака пар или горячая вода подаются в рубашку для нагрева, и тепло контактирует с влажным материалом через внутреннюю стенку бака. Водяной пар, испаряющийся после того, как влажный материал поглотил тепло, откачивается вакуумным насосом через вакуумную выхлопную трубу. Поскольку корпус резервуара находится в вакуумном состоянии, а вращение корпуса резервуара заставляет материал постоянно поворачиваться вверх и вниз, внутрь и наружу, скорость сушки материала увеличивается, эффективность сушки повышается, а цель достигается равномерная сушка.
9. Осмотр и хранение
После сушки порошок проходит испытания и квалификацию, а затем используется оборудование для упаковки готовой продукции. Проверка продукции, маркировка и хранение. В том числе: название продукта, инспектор, партия материала, дата.
Самонагревающаяся батарея Keheng
100AH 12V Включение низкотемпературного нагрева
Ассортимент продукции Keheng New Energy
АККУМУЛЯТОРЫ ГЛУБОКОГО ЦИКЛА С BMS (литиевая батарея lifepo4)
Низкотемпературная батарея 24V 60AH глубокого цикла LiFePO4
