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    【原創】德方納米VS湖南裕能,老大老二的磷酸鐵鋰工藝流程有何不同?
    發布時間:2023-02-13 來源:中國粉體網     分享到:

           磷酸鐵鋰粉體的制備方法大致可以分為兩大類:固相法和液相法。固相法需要高溫的反應環境,不需要添加任何溶劑即可制備出所需的材料。液相法需要添加適當的溶劑,在適當的系統環境下可發生反應進而生成所需產物。

           基于固相的合成方法:固態合成法、機械化學活化法、碳熱還原法、微波加熱法是幾種常見的合成磷酸鐵鋰的固相法,這些方法的共同點是基于固態相變和固態化學反應。固相法是一種十分重要和關鍵的合成方法,通過該方法可以在升溫的過程中以簡單的方式獲得良好的排列有序的晶體結構,在合適的參數范圍內,進而能夠得到品質優異的電池材料。 

           盡管固相法簡單易行,但是仍舊存在合成周期較長,能耗較大,合成的材料具有較大的顆粒尺寸,低純度,電化學性能較差等缺點。因此,基于溶液的合成方法由于其更小的顆粒尺寸,更均勻的粒徑分布,高純度,均勻的碳包覆層以及優異的電化學性能,使得該方法具有重要的意義。水熱合成法,溶膠-凝膠法,噴霧熱解法,共沉淀法和微乳液干燥法是用于制備LiFePO4常用的基于溶液的制備方法。 

            下面,讓我們一起了解一下,國內磷酸鐵鋰正極材料領軍企業的制備工藝流程及所用到的主要設備。

    湖南裕能新能源電池材料股份有限公司

          磷酸鐵鋰生產以固相合成法為主,其主要工藝流程圖如下:


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          原材料混合環節:將稱重配比好的各類原材料,按添加順序依次加入攪拌罐中,使物料分散、混合均勻形成漿料,所用主要設備為配料系統。 

           研磨環節:使漿料進一步分散、混合均勻并完全細化物料,所用主要設備為砂磨機。 

           噴霧干燥環節:加熱脫除漿料中的液相成分使漿料分散成為粉料,所用主要設備為離心噴霧干燥機。 

           燒結環節:將干燥后的粉料裝到匣缽內,通過輥道爐輥棒傳動匣缽,將物料帶入輥道爐內燒結合成磷酸鐵鋰材料,所用主要設備為輥道爐、全自動匣缽回送裝置。 

           粉碎環節:將燒結出來的物料管道輸送至氣流磨中,利用設備的高壓氣體分離物料中的粗細粉并粉碎物料以達到工藝要求的顆粒細度,所用主要設備為氣流磨。

           除鐵篩分環節:分離出的物料通過管道輸送到除鐵器中,將物料中可能含有的極少量磁性物質除去,再通過振動篩分離出極少量粗顆粒,合格出料,所用主要設備為除鐵器、振動篩。 成品、包裝環節:合格物料通過管道輸送至噸袋包裝機中,進行稱量封口,完成包裝過程,入庫管理,所用主要設備為包裝系統。

    深圳市德方納米科技股份有限公司

           公司納米磷酸鐵鋰的生產工藝為自熱蒸發液相合成法,其生產流程如下圖:

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          原材料混合環節:將稱重配比好的各類原材料,按添加順序依次加入至攪拌罐中,進行攪拌溶解成液體狀態漿料,所用主要設備為配料系統。 前驅體制備環節:將液體狀態的漿料放入發料罐中,進行預加熱,漿料自然吸收熱量,自熱蒸發大部分水分,形成固體蜂窩狀凝膠,所用主要設備為發料系統。 

          初碎環節:將固體蜂窩狀凝膠輸送至破碎機,將前驅體進行初步破碎,所用主要設備為破碎機。 

          干燥環節:破碎后的凝膠為粉末狀,內含一定比例水分,使用流化床等設備將凝膠中的水分干燥合格后出料,所用主要設備為流化床。 

           燒結環節:將干燥后的粉末狀凝膠盛裝到匣缽內,通過輥道窯輥棒傳動匣缽,將物料帶入輥道窯中進行燒結,所用主要設備為輥道窯、全自動匣缽回送裝置。 

           粉碎環節:將燒結出來的物料管道輸送至氣流磨中,利用設備的高溫高壓空氣使物料間相互碰撞研磨,直至合格出料,所用主要設備為氣流磨。

           除鐵環節:粉碎出來的物料通過管道輸送到除鐵器中,將物料中可能含有的極少量的磁性物質除去,合格出料,所用主要設備為除鐵器。

            成品、包裝環節:合格物料通過管道輸送至噸袋包裝機中,進行稱量封口,完成包裝過程,入庫管理,所用主要設備為包裝系統。

    資料來源: 湖南裕能招股說明書 德方納米招股說明書 李志文,磷酸鐵鋰的綠色制備工藝及電化學性能研究,哈爾濱工業大學

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