鋰電池正極材料的生產(chǎn)制造中的電磁加熱

發(fā)布時(shí)間：2022-07-26  新聞來源：深圳喆能電子技術(shù)有限公司

很多朋友可能對(duì)鋰電池是怎么生產(chǎn)的非常感興趣。喆能電磁作為其生產(chǎn)行業(yè)一環(huán)剛好有所了解。本篇文章就來介紹一下鋰電池正極材料的生產(chǎn)制造中應(yīng)用到電磁加熱的環(huán)節(jié)。

目前國(guó)內(nèi)主流動(dòng)力鋰電池的正極材料分為磷酸鐵鋰和三元兩大種類。其中磷酸鐵鋰是目前最安全的鋰離子電池正極材料，其循環(huán)壽命通常在2000次以上，再加上由于產(chǎn)業(yè)成熟而帶來的價(jià)格和技術(shù)門檻的下降，使得很多廠商出于各種因素考慮都會(huì)采用磷酸鐵鋰電池。然而磷酸鐵鋰電池在能量密度方面則存在明顯的缺陷，目前磷酸鐵鋰電池龍頭BYD磷酸鐵鋰單體電芯能量密度為150Wh，2017年底BYD預(yù)計(jì)將能量密度提升到160Wh，理論上磷酸鐵鋰能量密度很難超過200Gwh。

三元聚合物鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰的鋰電池，鎳鈷錳的實(shí)際比例可以根據(jù)具體需要進(jìn)行調(diào)整。由于三元鋰電池具備更高的能量密度（目前CATL等動(dòng)力電池一流大廠三元鋰電池能量密度普遍能達(dá)到200Wh/kg-220Wh/kg，業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)到2020年三元電池單體電芯能量密度將達(dá)到300Wh/kg的水平），乘用車市場(chǎng)開始轉(zhuǎn)向三元鋰電池，而在安全性要求更高的客車上，磷酸鐵鋰則更受青睞。隨著全電動(dòng)乘用車的發(fā)展，三元鋰電池正在占據(jù)越來越重要的位置。

我們就重點(diǎn)來看看這2類正極材料生產(chǎn)中用到的電磁加熱生產(chǎn)環(huán)節(jié)，三元材料生產(chǎn)的三大重要環(huán)節(jié)是混料磨料、高溫?zé)Y(jié)、粉碎分解。其中加熱最重要的就是高溫?zé)Y(jié)，在燒結(jié)過程中將會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

高溫?zé)Y(jié)分為3個(gè)階段，第一階段為三元前驅(qū)體在250℃-450℃環(huán)境下熱分解為氧化物，喆呢能電磁加熱在此階段的優(yōu)勢(shì)就是加熱效率高，無污染，智能化精準(zhǔn)控制，為還原反應(yīng)提供最適合的溫度；第二階段化合反應(yīng)，在450℃-900℃的高溫環(huán)境下，三元前驅(qū)體與鋰鹽分解成的氧化物在氧氣的作用下生成鎳鈷錳酸鋰。第三階段：保溫焙燒階段，因?yàn)楣滔嘀械碾x子擴(kuò)散速率較慢，所以需要在高溫下長(zhǎng)時(shí)間燒結(jié)。在化合反應(yīng)以及保溫焙燒階段，能量消耗大，溫度控制要求嚴(yán)格精準(zhǔn)，電磁加熱器可以很好地滿足化合焙燒階段的加熱需求，電池正極材料的高效率，高品質(zhì)制備提供了充足的加熱保障。

其次我們?cè)倏纯戳姿徼F鋰正極材料的制備工藝中需要用到的加熱工藝。主要工藝包含磷酸鐵烘干除水、研磨機(jī)混料、分散機(jī)機(jī)物料分散、噴霧干燥、燒結(jié)、細(xì)磨、干燥、包裝等。在烘干除水過程中可以使用電磁加熱方式給在烘干房給物料烘干，節(jié)能環(huán)保無污染；在噴霧干燥工序可以使用喆能電磁加熱系統(tǒng)加熱空氣，實(shí)現(xiàn)快速的噴霧干燥，提高生產(chǎn)效率；在燒結(jié)階段，依據(jù)工藝流程要求，按升溫段300-550℃，4-6小時(shí)；750℃恒溫段8-10小時(shí)；降溫段6-8小時(shí)進(jìn)行，喆能電磁加熱在這一階段可以充分發(fā)揮升溫迅速，節(jié)約能源，精準(zhǔn)溫控的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化智能化的生產(chǎn)過程。

電磁加熱使用現(xiàn)場(chǎng)

鋰電池行業(yè)的發(fā)展離不開整個(gè)行業(yè)上下游的共同努力，只有把好質(zhì)量關(guān)卡，才能讓中國(guó)制造走向全球

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