LiFePO4バッテリーの製造プロセス

LiFePO4電池は、アノード材料の他のリチウム電池とはまったく異なり、他のリチウムと同様のプロセスです。大きなプロセスは次のとおりです。成分-コーティング-圧延-切断-製造-巻線-アセンブリ-レーザー溶接-ベーキング-フィラー-活性化- -シール-洗浄---選別。LiFePO4材料の導電性能の主な違いは悪いので、より細かい材料粒子、大きな表面積、成分の分散を引き起こすことは困難であり、吸水しやすいです。他の違いは本当に小さいです。

リチウムイオン電池高性能セカンドグリーン電池の一種として、高電圧、高エネルギー密度（体積エネルギーと質量比を含む）、低自己放電率、広い温度範囲、長いサイクル寿命、環境保護、メモリなしの使用リチウムイオン電池の性能を向上させるためには、電極材料、特にアノード材料の性能を向上させることに大きく依存します。今日最も広く研究されているカソード材料LiCoO2、 LiNiO2、LiMn2O4、しかし、コバルトの毒性と限られた資源の結果として、リチウムニッケル酸の調製は困難であり、マンガン酸リチウム因子の循環性能と高温性能が低く、それらの用途と開発が制限されているため、新しいタイプの開発は高い-リチウムイオン電池のアノード材料の開発には、エネルギーの安さが非常に重要です。

1997年、LiFePO4（LiFePO4）などのオリビン構造で報告されたPadhiは、リチウムを可逆的に埋め込むことができ、高い比容量と優れたサイクル性能を持ち、電気化学的性能は安定しており、価格は特性を待つために低く、新しいものの最初の選択肢です特にパワーリチウムイオン電池材料としてのグリーンアノード材料の生成。LiFePO4の発見により、国内外の学界で電気化学が引き起こされ、近年、リチウム電池の用途がますます広くなり、多くの研究者の注目を集めています。 LiFePO4の研究は増加しています。

LiFePO4の構造

LiFePO4（LiFePO4）はかんらん石構造で、わずかにねじれた6パーティの密なパッキングのために、空間群はPmnbタイプです。

LiFePO4 by FeO6大聖堂とPO4四面体は空間フレーム、P四面体位置を形成し、FeとLiは大聖堂のギャップ、Fe大聖堂位置の角度、Li八面体のエッジ位置を埋めます.2つのFeO6大聖堂を持つFeO6八面体を格子状にし、PO4四面体に結合しますエッジ、FeO6を備えたPO4四面体2つのLiO6八面体八面体とエッジ。ほぼ6つのパーティが密接に配置されているため、リチウムイオンを生成する蓄積の酸素原子は、離陸するために2次元平面にのみ埋め込むことができます。比較的高い理論密度（3.6 g / cm3）。この構造では、Fe2 + / Fe3 +比較的金属的なリチウム電圧3.4Vで、材料の比容量の理論は170 ma・h / gです。材料の形では強いP- O-M共有結合、材料の結晶構造の安定性が非常に高く、熱安定性の高い材料になります。

詳細な分析を行ったLiFePO4の電気化学的性能について、図2.2は、C-V図2のピークで形成されたサイクル負荷ボルタモグラムLiFePO4であり、アノードスキャンでLi +がLixFePO4構造から出現し、3.52V形成で酸化ピークになります。 4.0〜4.0 Li +はLixFePO4構造に埋め込まれ、3.32V形成での対応する還元ピーク; C-V曲線は、可逆リチウムイオン反応が埋め込まれたLiFePO4電極のREDOXピークを示しています。

LiFePO4のパフォーマンス

1）高エネルギー密度

その理論上の比容量は170mAh / gであり、製品の実際の比容量は140 mAh / g（0.2 C、25°C）を超える可能性があります。

2）セキュリティ

リチウムイオン電池のカソード材料の安全性です;有害な重金属を含まないでください;

3）長寿命

DOD 100％の条件下で、2000回以上の充電と放電が可能です;（理由：LiFePO4の格子安定性が良好で、リチウムイオンが埋め込まれ、格子衝撃の出現が大きくないため、可逆性が良好です。欠陥はイオン伝導性です電極が貧弱で、大電流の充電と放電に適さず、アプリケーションでスタックします。解決策：導電性材料の表面にコーティングされた電極、電極修飾がドープされています。）

充電および放電プロセスと使用プロセスで温度、温度が低すぎる、または高すぎる場合のLiFePO4バッテリーの耐用年数は、非常に悪い隠れた問題を引き起こします。電気自動車は、特に中国北部で、LiFePO4の秋と冬の通常の電源で使用されます。バッテリーまたは電源が低すぎるため、パフォーマンスを維持するために作業環境の温度を調整する必要があります。現在、国内での解決LiFePO4バッテリー温度の作業環境はスペースの制限を考慮する必要があります。一般的な解決策は、エアロゲルブランケットをサーマルとして使用することです。絶縁層。

4）充電性能

リチウム電池のLiFePO4カソード材料は、大きな充電比を使用でき、電池がいっぱいになるまで1時間で最速になります。

、1、水に加えてリン酸鉄乾燥

：（1）ステンレス鋼原料のリン酸鉄をチャンバーに充填した乾燥室乾燥プロセスセイガーは、乾燥室の温度を220+に調整します。

20℃、乾燥まで6〜10時間。ロータリーキルン焼結の次の作業手順に排出します。

（2）ロータリーキルン焼結プロセス：ロータリーキルン温度、窒素、フィード（プロセスチャンバーから）の要件を満たした後

材料）、温度を540 + 20℃に調整し、8〜12時間焼結します。

2、研削盤混合プロセス

通常の生産、同時に稼働している2台の研削盤、2つの特定の供給装置、および同じ操作（別々の操作をデバッグする場合）、プログラムは次のとおりです。

（1）炭酸リチウム粉砕：13kgの重さの炭酸リチウム、スクロース12kg、50kgの純水、混合粉砕1〜2時間一時停止します。

（2）粉砕：50kg、25kgの純水の混合物にリン酸鉄を加え、1〜3時間混合粉砕します。ダウンタイム、分散機に排出します。サンプルの粒子サイズ測定。

（3）洗浄：純水100 kgの重さを量り、ラッピング機を3〜5回洗浄し、ローションをすべて分散機に入れます。

3、散乱パターン材料分散プロセス

（1）2.2 2台の粉砕機（または1台の粉砕機2台のハイブリッド）を約500 kgの材料（洗浄剤粉砕機を含む）を分散機に混ぜ合わせ、次に100 kgの純水を加え、攪拌速度を完全に調整します分散液を1〜2時間混合し、ポンプが噴霧乾燥装置に入るのを待ちます。

4、噴霧乾燥プロセス

（1）噴霧乾燥装置の入口温度を220 + 20℃、出口温度を110 + 10℃に調整し、供給速度を80 kg / hrにしてから、噴霧乾燥乾燥材料の供給を開始します。

（2）スプレーの粒度に応じて調整でき、固形分は15％〜30％です。

5、充填材料の油圧部分は、油圧プレスの圧力を150トンと175トンに調整し、金型内の噴霧乾燥材料で、保持時間を正方形に圧縮します。押し板炉へのサガーのロード）。同時に、バルクサンプルのグループで、材料のブロックへの圧力と比較しました。

6、プッシュプレート炉の焼結温度を最初に、窒素、100ppmの雰囲気要件を満たし、300〜550℃、4〜6時間の加熱期間に従って、サガープッシュプレート炉をプッシュします。一定温度750℃8〜10時間; 6〜8時間の冷却期間、放電。

7、超微粉砕ローラー圧力

プレート炉超微粉砕燃焼良好な材料入力をプッシュし、速度を調整し、超微粉砕ミルに圧延した後に粉砕します。各バッチサンプリングテスト粒子サイズ。

8、スクリーニング、パッケージング

粉砕材料のスクリーニングと包装。5kg、25kgの2つの仕様。

9、検査、倉庫保管

製品検査、倉庫保管にラベルを付けます。これには、製品名、検査、材料バッチ、日付が含まれます。

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