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迪凯机电—制备电池正极材料里氩气的作用是什么?

发布时间: 2022-12-20 作者: 分享到:
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实验室内利用高温固相法制备某一种钼元素掺杂的钠锰氧化物,用于电池的正极材料,在经过原料粉磨,混合,球磨,成型,在空气气氛下马弗炉中900℃煅烧15h后开始降温,待温度降为200℃后快速移至氩气气氛保护的手套箱中。

电解液生产工艺---灌装 

经检测合格的液体电解液被灌入合格的包装桶,充入氩气保护,..终进入仓库等待出厂。

由于电解液自身的物理、化学性质等因素,入库的电 解液应在短时间内使用,防止环境等因素导致电解 的变质。

进入21世纪以来,..能源紧张和生态环境污染的问题不断加剧。由于我国的能源特点是“多煤少油贫气”;因此,我国在石油能源方面面临的压力更是十分巨大。面对这种日益突出的..能源危机形势,同时,为了解决长期使用石化燃料而造成的生态环境破坏问题,我国制定了碳达峰和碳中和的时间表,并随之开始大力发展新能源的开发和应用。

1 、新能源动力电池发展势头迅猛

一般来说,新能源主要包括水力、风能、光伏、核能、生物质能源;而从具体应用方面来看,目前应用场景..广,利用率..高,对石化燃料替代性..好的新能源就是锂电,特别是作为汽车动力来源使用的锂电池,是目前新能源领域当中,使用..广泛一种的方式。我国政府也把新能源汽车的推广作为用新能源替代传统石化燃料的一个重要战略部署开始安排实施。

从2014年开始,从..到各地方政府都开始不断颁布推广新能源汽车的各项政策,并不断建设有利于新能源汽车普及的各种配套设置。2020年11月2 日,..办公厅印发《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,其中的规划要求“到 2025 年,我国新能源汽车新车销量占比达到 20%左右。”

在政策利好的不断刺激下,我国新能源汽车的销量增长迅猛。目前,我国已经成为全....大的新能源汽车市场和增长率..高的新能源汽车市场。由于新能源整车销量的井喷式增长,作为汽车核心的动力电池的销量也同样迎来了爆炸式的增长,进而也带来了新能源动力电池整个产业链的巨大发展。

新能源动力锂电池主要由四个部分组成,分别是正极材料、负极材料、电解液和电池隔膜。近些年,这四个部分材料的销量不仅出现巨量增长,材料价格也同样一路看涨。这四个材料的生产商们都在各地扩产投资,由此也直接引发了各个生产商对于工业气体的大量需求。因正极材料,负极材料以及电解液的生产工艺中要求,必须要使用氧气和氮气这类大宗工业气体作为氧化气氛或保护气氛进入到生产装置当中。

2 新能源动力电池对于工业气体的刚性需求

2.1正极材料

正极材料在新能源动力电池的组成材料中成本约为40%,是占比..大的部分。正极材料的工艺路线包括锰酸锂、钴酸锂、三元材料和磷酸铁锂等四种生产工艺。目前被新能源动力电池厂选用..广的是三元材料和磷酸铁锂两种生产工艺,这两种工艺在生产正极材料时都会大量使用工业气体。

三元材料,无论是镍钴铝还是镍钴锰,都需要在生产过程将三种金属材料与锂来混合制备。因金属镍从正二价变到正三价需要在富氧环境中完成,而三元材料的制备过程需要使用大量氧气。

磷酸铁锂的生产装置为焙烧炉。在炉体内的燃烧过程中,碳将三价铁还原为二价铁来制备磷酸铁锂。在整个制备过程中都需要使用高纯氮气作为保护气,以免生产原料被氧化而成为废品。

2.2负极材料

负极材料主要分为两大类:碳材料和非碳材料。其中碳材料又分为石墨和无定形碳,如天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、软炭(如焦炭)和一些硬炭等;其他非碳负极材料有氮化物、硅基材料、锡基材料、钛基材料、合金材料等。

目前主流的负极材料是天然石墨、人造石墨和中间相碳微球。在负极材料的制备过程中,石墨粉等原料需要先混合,再通过烧结炉的高温焙烧来烘干。在烧结炉中需,要大量氮气来制造惰性气氛,以避焙烧过程中混合原料被氧化。

2.3电解液

新能源动力电池的电解液中..主要的成分是六氟磷酸锂,约占到电解液总成本的43%。目前..成熟的六氟磷酸锂制备工艺,就是采用无水氟化氢作为非水溶剂,来使氟化学物和磷进行化学反应而生成六氟磷酸锂。整个的反应过程需要在高纯氮气的保护气氛中进行。

从上述介绍中可以了解,新能源动力电池的四个组成部分中,有三个部分的材料制备都必须使用到工业气体。由此可见:工业气体对于新能源动力电池行业有巨大辅助作用。

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气体回收系统是对生产中的废气,如氢气、氩气和氦气进行回收再利用,采用该系统是一项降低生产成本,节约能源 ,提高经济效益的有力措施,下面,迪凯机电小编带大家一起来了解气体回收系统中的氢气回收系统、 氩气回收系统及氦气回收系统。

氢气回收系统主要用于钨钼行业还原工序排出的废氢,收集废氢后进入预处理系统,经增压后由冷却器冷却,汽水他离器分离水份,然后进入纯化装置主体部分,对氢气进行精制处理,经处理后的氢气中含氧量≤5ppm,H2O≤10ppm,N2≤900ppm。氢气回收装置分为中压回收和常压回收,中压回收氢气的增压由压缩机进行,而常压回收则由罗茨风机来完成。


氩气回收系统是对区熔单晶硅炉排出的氩气进行回收处理,通过膜片压缩机稳压器进入氩气纯化装置主体部分进行纯化处理,使氩气纯度达到99.999%以上。

氦气回收系统一般按照用户要求,以非标准型号提供,其纯度为99.999%以上。

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