實驗室內(nèi)利用高溫固相法制備某一種鉬元素?fù)诫s的鈉錳氧化物,用于電池的正極材料,在經(jīng)過原料粉磨,混合,球磨,成型,在空氣氣氛下馬弗爐中900℃煅燒15h后開始降溫,待溫度降為200℃后快速移至氬氣氣氛保護(hù)的手套箱中。
電解液生產(chǎn)工藝---灌裝
經(jīng)檢測合格的液體電解液被灌入合格的包裝桶,充入氬氣保護(hù),..終進(jìn)入倉庫等待出廠。
由于電解液自身的物理、化學(xué)性質(zhì)等因素,入庫的電 解液應(yīng)在短時間內(nèi)使用,防止環(huán)境等因素導(dǎo)致電解 的變質(zhì)。
進(jìn)入21世紀(jì)以來,..能源緊張和生態(tài)環(huán)境污染的問題不斷加劇。由于我國的能源特點是“多煤少油貧氣”;因此,我國在石油能源方面面臨的壓力更是十分巨大。面對這種日益突出的..能源危機(jī)形勢,同時,為了解決長期使用石化燃料而造成的生態(tài)環(huán)境破壞問題,我國制定了碳達(dá)峰和碳中和的時間表,并隨之開始大力發(fā)展新能源的開發(fā)和應(yīng)用。
1 、新能源動力電池發(fā)展勢頭迅猛
一般來說,新能源主要包括水力、風(fēng)能、光伏、核能、生物質(zhì)能源;而從具體應(yīng)用方面來看,目前應(yīng)用場景..廣,利用率..高,對石化燃料替代性..好的新能源就是鋰電,特別是作為汽車動力來源使用的鋰電池,是目前新能源領(lǐng)域當(dāng)中,使用..廣泛一種的方式。我國政府也把新能源汽車的推廣作為用新能源替代傳統(tǒng)石化燃料的一個重要戰(zhàn)略部署開始安排實施。
從2014年開始,從..到各地方政府都開始不斷頒布推廣新能源汽車的各項政策,并不斷建設(shè)有利于新能源汽車普及的各種配套設(shè)置。2020年11月2 日,..辦公廳印發(fā)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》,其中的規(guī)劃要求“到 2025 年,我國新能源汽車新車銷量占比達(dá)到 20%左右?!?/p>
在政策利好的不斷刺激下,我國新能源汽車的銷量增長迅猛。目前,我國已經(jīng)成為全....大的新能源汽車市場和增長率..高的新能源汽車市場。由于新能源整車銷量的井噴式增長,作為汽車核心的動力電池的銷量也同樣迎來了爆炸式的增長,進(jìn)而也帶來了新能源動力電池整個產(chǎn)業(yè)鏈的巨大發(fā)展。
新能源動力鋰電池主要由四個部分組成,分別是正極材料、負(fù)極材料、電解液和電池隔膜。近些年,這四個部分材料的銷量不僅出現(xiàn)巨量增長,材料價格也同樣一路看漲。這四個材料的生產(chǎn)商們都在各地擴(kuò)產(chǎn)投資,由此也直接引發(fā)了各個生產(chǎn)商對于工業(yè)氣體的大量需求。因正極材料,負(fù)極材料以及電解液的生產(chǎn)工藝中要求,必須要使用氧氣和氮氣這類大宗工業(yè)氣體作為氧化氣氛或保護(hù)氣氛進(jìn)入到生產(chǎn)裝置當(dāng)中。
2 新能源動力電池對于工業(yè)氣體的剛性需求
2.1正極材料
正極材料在新能源動力電池的組成材料中成本約為40%,是占比..大的部分。正極材料的工藝路線包括錳酸鋰、鈷酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰等四種生產(chǎn)工藝。目前被新能源動力電池廠選用..廣的是三元材料和磷酸鐵鋰兩種生產(chǎn)工藝,這兩種工藝在生產(chǎn)正極材料時都會大量使用工業(yè)氣體。
三元材料,無論是鎳鈷鋁還是鎳鈷錳,都需要在生產(chǎn)過程將三種金屬材料與鋰來混合制備。因金屬鎳從正二價變到正三價需要在富氧環(huán)境中完成,而三元材料的制備過程需要使用大量氧氣。
磷酸鐵鋰的生產(chǎn)裝置為焙燒爐。在爐體內(nèi)的燃燒過程中,碳將三價鐵還原為二價鐵來制備磷酸鐵鋰。在整個制備過程中都需要使用高純氮氣作為保護(hù)氣,以免生產(chǎn)原料被氧化而成為廢品。
2.2負(fù)極材料
負(fù)極材料主要分為兩大類:碳材料和非碳材料。其中碳材料又分為石墨和無定形碳,如天然石墨、人造石墨、中間相碳微球、軟炭(如焦炭)和一些硬炭等;其他非碳負(fù)極材料有氮化物、硅基材料、錫基材料、鈦基材料、合金材料等。
目前主流的負(fù)極材料是天然石墨、人造石墨和中間相碳微球。在負(fù)極材料的制備過程中,石墨粉等原料需要先混合,再通過燒結(jié)爐的高溫焙燒來烘干。在燒結(jié)爐中需,要大量氮氣來制造惰性氣氛,以避焙燒過程中混合原料被氧化。
2.3電解液
新能源動力電池的電解液中..主要的成分是六氟磷酸鋰,約占到電解液總成本的43%。目前..成熟的六氟磷酸鋰制備工藝,就是采用無水氟化氫作為非水溶劑,來使氟化學(xué)物和磷進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而生成六氟磷酸鋰。整個的反應(yīng)過程需要在高純氮氣的保護(hù)氣氛中進(jìn)行。
從上述介紹中可以了解,新能源動力電池的四個組成部分中,有三個部分的材料制備都必須使用到工業(yè)氣體。由此可見:工業(yè)氣體對于新能源動力電池行業(yè)有巨大輔助作用。
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氣體回收系統(tǒng)是對生產(chǎn)中的廢氣,如氫氣、氬氣和氦氣進(jìn)行回收再利用,采用該系統(tǒng)是一項降低生產(chǎn)成本,節(jié)約能源 ,提高經(jīng)濟(jì)效益的有力措施,下面,迪凱機(jī)電小編帶大家一起來了解氣體回收系統(tǒng)中的氫氣回收系統(tǒng)、 氬氣回收系統(tǒng)及氦氣回收系統(tǒng)。
氫氣回收系統(tǒng)主要用于鎢鉬行業(yè)還原工序排出的廢氫,收集廢氫后進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng),經(jīng)增壓后由冷卻器冷卻,汽水他離器分離水份,然后進(jìn)入純化裝置主體部分,對氫氣進(jìn)行精制處理,經(jīng)處理后的氫氣中含氧量≤5ppm,H2O≤10ppm,N2≤900ppm。氫氣回收裝置分為中壓回收和常壓回收,中壓回收氫氣的增壓由壓縮機(jī)進(jìn)行,而常壓回收則由羅茨風(fēng)機(jī)來完成。
氬氣回收系統(tǒng)是對區(qū)熔單晶硅爐排出的氬氣進(jìn)行回收處理,通過膜片壓縮機(jī)穩(wěn)壓器進(jìn)入氬氣純化裝置主體部分進(jìn)行純化處理,使氬氣純度達(dá)到99.999%以上。
氦氣回收系統(tǒng)一般按照用戶要求,以非標(biāo)準(zhǔn)型號提供,其純度為99.999%以上。
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