范文一:锂离子电池工艺流程(钴酸锂)
工艺流程1.正负极配方
1.1正极配方(LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔) 正极) LiCoO2(10μm):93.5%
其它:6.5%
如Super-P:4.0%
PVDF761:2.5%
NMP(增加粘结性):固体物质的重量比约为810:1496
a)正极黏度控制6000cps(温度25转子3);
b)NMP重量须适当调节,达到黏度要求为宜;
c)特别注意温度湿度对黏度的影响
, 钴酸锂:正极活性物质,锂离子源,为电池提高锂源。
钴酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为6-8 μm,含水量?0.2%,通常为碱性,PH值为10-11左
右。
锰酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为5-7 μm,含水量?0.2%,通常为弱碱性,PH值为8左右。
, 导电剂:提高正极片的导电性,补偿正极活性物质的电子导电性。 提高正极片的电解液的吸液量,增加反应界面,减少极化。
非极性物质,葡萄链状物,含水量3-6%,吸油值~300,粒径一般为 2-5 μm;主要有普通碳黑、超导碳黑、石墨乳等,在大批量应用时一般选择超导碳黑和石墨乳复配;通常为中性。 , PVDF粘合剂:将钴酸锂、导电剂和铝箔或铝网粘合在一起。
非极性物质,链状物,分子量从300,000到3,000,000不等;吸水后分子量下降,粘性变差。
, NMP:弱极性液体,用来溶解/溶胀PVDF,同时用来稀释浆料。 , 正极引线:由铝箔或铝带制成。
1.2负极配方(石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜箔) 负极) 负极材料:94.5%
Super-P:1.0%
SBR:2.25%
CMC:2.25%
水:固体物质的重量比为1600:1417.5
a) 负极黏度控制5000-6000cps(温度25转子3)
b) 水重量需要适当调节,达到黏度要求为宜;
c) 特别注意温度湿度对黏度的影响
2.正负极混料
? 石墨:负极活性物质,构成负极反应的主要物质;主要分为天然石墨和人造 石墨两大类。
非极性物质,易被非极性物质污染,易在非极性物质中分散;不易吸水,也不易在水中分散。被污染
的石墨,在水中分散后,容易重新团聚。一般粒径D50为20μm左右。颗粒形状多样且多不规则,主要有球形、片状、纤维状等。
? 导电剂:提高负极片的导电性,补偿负极活性物质的电子导电性。 提高反应深度及利用率。
防止枝晶的产生。
利用导电材料的吸液能力,提高反应界面,减少极化。
(可根据石墨粒度分布选择加或不加)。
? 添加剂:降低不可逆反应,提高粘附力,提高浆料黏度,防止浆料沉淀。 增稠剂/防沉淀剂(CMC):高分子化合物,易溶于水和极性溶剂。 异丙醇:弱极性物质,加入后可减小粘合剂溶液的极性,提高石墨和粘合剂溶液的相容性;具有强烈的消泡作用;
易催化粘合剂网状交链,提高粘结强度。
乙醇:弱极性物质,加入后可减小粘合剂溶液的极性,提高石墨和粘合剂溶液的相容性;具有强烈的消泡作用;
易催化粘合剂线性交链,提高粘结强度
(异丙醇和乙醇的作用从本质上讲是一样的,大批量生产时可考虑成本因素然后选择添加哪种)。
?水性粘合剂(SBR):将石墨、导电剂、添加剂和铜箔或铜网粘合在一起。 小分子线性链状乳液,极易溶于水和极性溶剂。
增稠剂/防沉淀剂(CMC):高分子化合物,易溶于水和极性溶剂。 ? 负极引线:由铜箔或镍带制成。
去离子水(或蒸馏水):稀释剂,酌量添加,改变浆料的流动性。 2.1正极混料
, 原料的掺和:
(1) 粘合剂的溶解(按标准浓度)及热处理。
(2) 钴酸锂和导电剂球磨:使粉料初步混合,钴酸锂和导电剂粘合在一起,提高团聚作用和的导电性。配成浆
料后不会单独分布于粘合剂中,球磨时间一般为2小时左右;为避免混入杂质,通常使用玛瑙球作为球磨介子。
, 干粉的分散、浸湿:
(1) 原理:固体粉末放置在空气中,随着时间的推移,将会吸附部分空气在固体的表面上,液体粘合剂加入后,
液体与气体开始争夺固体表面;如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强,液体不能浸湿固体;如果固体与液
体吸附力比与气体的吸附力强,液体可以浸湿固体,将气体挤出。 当润湿角?90度,固体浸湿。
当润湿角>90度,固体不浸湿。
正极材料中的所有组员都能被粘合剂溶液浸湿,所以正极粉料分散相对容易。 (2) 分散方法对分散的影响:
A、 静置法(时间长,效果差,但不损伤材料的原有结构);
B、 搅拌法;自转或自转加公转(时间短,效果佳,但有可能损伤个别 材料的自身结构)。
1、搅拌桨对分散速度的影响。搅拌桨大致包括蛇形、蝶形、球形、桨形、齿轮形等。一般蛇形、蝶形、桨型搅拌
桨用来对付分散难度大的材料或配料的初始阶段;球形、齿轮形用于分散难度较低的状态,效果佳。
2、搅拌速度对分散速度的影响。一般说来搅拌速度越高,分散速度越快,但对材料自身结构和对设备的损伤就越
大。
3、浓度对分散速度的影响。通常情况下浆料浓度越小,分散速度越快,但太稀将导致材料的浪费和浆料沉淀的加
重。
4、浓度对粘结强度的影响。浓度越大,柔制强度越大,粘接强度 越大;浓度越低,粘接强度越小。
5、真空度对分散速度的影响。高真空度有利于材料缝隙和表面的气体排出,降低液体吸附难度;材料在完全失重
或重力减小的情况下分散均匀的难度将大大降低。
6、温度对分散速度的影响。适宜的温度下,浆料流动性好、易分散。太热浆料容易结皮,太冷浆料的流动性将大
打折扣。
, 稀释。将浆料调整为合适的浓度,便于涂布。
2.1.1原料的预处理
(1) 钴酸锂:脱水。一般用120 oC常压烘烤2小时左右。
(2) 导电剂:脱水。一般用200 oC常压烘烤2小时左右。
(3) 粘合剂:脱水。一般用120-140 oC常压烘烤2小时左右,烘烤温度视分子量的大小决定。
(4) NMP:脱水。使用干燥分子筛脱水或采用特殊取料设施,直接使用。2.1.2物料球磨 a)将LiCoO2 Super-P倒入料桶,同时加入磨球(干料:磨球=1:1),在滚瓶及上进行球磨,转速控制在60rmp以
上;
b)4小时结束,过筛分离出球磨;
2.1.3操作步骤
a) 将NMP倒入动力混合机(100L)至80?,称取PVDF加入其中,开机; 参数设置:转速25?2转/分,搅拌115-125分钟;
b) 接通冷却系统,将已经磨号的正极干料平均分四次加入,每次间隔28-32分钟,第三次加料视材料需要添加NMP,
第四次加料后加入NMP;
动力混合机参数设置:转速为20?2转/分
c) 第四次加料30?2分钟后进行高速搅拌,时间为480?10分钟; 动力混合机参数设置:公转为30?2转/分,自转为25?2转/分; d) 真空混合:将动力混合机接上真空,保持真空度为-0.09Mpa,搅拌30?2分钟;
动力混合机参数设置:公转为10?2分钟,自转为8?2转/分 e) 取250-300毫升浆料,使用黏度计测量黏度;
测试条件:转子号5,转速12或30rpm,温度范围25?; f) 将正极料从动力混合机中取出进行胶体磨、过筛,同时在不锈钢盆上贴上标识,与拉浆设备操作员交接后
可流入拉浆作业工序。
2.1.4注意事项
a) 完成,清理机器设备及工作环境;
b) 操作机器时,需注意安全,避免砸伤头部。
2.2负极混料
2.2.1原料的预处理:
(1) 石墨:A、混合,使原料均匀化,提高一致性。B、300~400?常压烘烤,除去表面油性物质,提高与水性粘合剂的相容能力,修圆石墨表面棱角(有些材料为保持表面特性,不允许烘烤,否则效能降低)。
(2) 水性粘合剂:适当稀释,提高分散能力。
? 掺和、浸湿和分散:
(1) 石墨与粘合剂溶液极性不同,不易分散。
(2) 可先用醇水溶液将石墨初步润湿,再与粘合剂溶液混合。 (3) 应适当降低搅拌浓度,提高分散性。
(4) 分散过程为减少极性物与非极性物距离,提高势能或表面能,所以为吸热反应,搅拌时总体温度有所下降。
如条件允许应该适当升高搅拌温度,使吸热变得容易,同时提高流动性,降低分散难度。
(5) 搅拌过程如加入真空脱气过程,排除气体,促进固-液吸附,效果更佳。 (6) 分散原理、分散方法同正极配料中的相关内容
? 稀释:将浆料调整为合适的浓度,便于涂布。
2.2.2物料球磨
a)将负极和Super-P倒入料桶同时加入球磨(干料:磨球=1:1.2)在滚瓶及上进行球磨,转速控制在60rmp以上;
b)4小时结束,过筛分离出球磨;
2.2.3操作步骤
a) 纯净水加热至至80?倒入动力混合机(2L)
b)加CMC,搅拌60?2分钟;
动力混合机参数设置:公转为25?2分钟,自转为15?2转/分; c) 加入SBR和去离子水,搅拌60?2分钟;
动力混合机参数设置:公转为30?2分钟,自转为20?2转/分; d) 负极干料分四次平均顺序加入,加料的同时加入纯净水,每次间隔28-32分钟;
动力混合机参数设置:公转为20?2转/分,自转为15?2转/分; e) 第四次加料30?2分钟后进行高速搅拌,时间为480?10分钟; 动力混合机参数设置:公转为30?2转/分,自转为25?2转/分; f) 真空混合:将动力混合机接上真空,保持真空度为-0.09到0.10Mpa,搅拌30?2分钟;
动力混合机参数设置:公转为10?2分钟,自转为8?2转/分 g) 取500毫升浆料,使用黏度计测量黏度;
测试条件:转子号5,转速30rpm,温度范围25?;
h) 将负极料从动力混合机中取出进行磨料、过筛,同时在不锈钢盆上贴上标识,与拉浆设备操作员交接后
可流入拉浆作业工序。
2.2.4注意事项
a) 完成,清理机器设备及工作环境;
b) 操作机器时,需注意安全,避免砸伤头部。
? 配料注意事项:
1、 防止混入其它杂质;
2、 防止浆料飞溅;
3、 浆料的浓度(固含量)应从高往低逐渐调整,以免增加麻烦; 4、 在搅拌的间歇过程中要注意刮边和刮底,确保分散均匀; 5、 浆料不宜长时间搁置,以免沉淀或均匀性降低; 6、 需烘烤的物料必须密封冷却之后方可以加入,以免组分材料性质变化; 7、 搅拌时间的长短以设备性能、材料加入量为主;搅拌桨的使用以浆料分散难度进行更换,无法更换的可将转
速由慢到快进行调整,以免损伤设备;
8、 出料前对浆料进行过筛,除去大颗粒以防涂布时造成断带; 9、 对配料人员要加强培训,确保其掌握专业知识,以免酿成大祸; 10、 配料的关键在于分散均匀,掌握该中心,其它方式可自行调整。
3.电池的制作
3.1 极片尺寸
3.2 拉浆工艺
a) 集流体尺寸
正极(铝箔),间歇涂布
负极(铜箔),间歇涂布
b) 拉浆重量要求
电极 第一面双面 重量(g) 面密度(mg/cm2) 重量(g) 面密度(mg/cm2)
…
3.3 裁片
a) 正极拉浆后进行以下工序:
裁大片 裁小片 称片(配片) 烘烤 轧片 极耳焊接 b) 负极拉浆后进行以下工序:
裁大片 裁小片 称片(配片) 烘烤 轧片 极耳焊接
3.4轧片要求
电极 压片后厚度(mm) 压片后长度(mm) 正极 0.125-0.145 362-365
负极 0.125-0.145 400-403
3.5配片方案
序号 正极重量(克) 负极重量(克) 备注 1 5.49-6.01 2.83-2.86 正极可以和重1-2个档次的负极进行配片
2 6.02-6.09 2.87-2.90
3 6.10-6.17 2.91-2.94
4 6.18-6.25 2.95-2.98
5 6.26-6.33 2.99-3.01
6 6.34-6.41 3.02-3.05
3.6极片烘烤
电极 温度 时间(小时) 真空度 正极 120?5 6-10 ?-0.09Mpa
负极 110?5 6-10 ?-0.09Mpa
备注:真空系统的真空度为-0.095-0.10Mpa
保护气为高纯氮气,气体气压大于0.5Mpa
3.7极耳制作
正极极耳 上盖组合 超声波焊接
铝条边缘与极片边缘平齐
负极 镍条直接用点焊机点焊,要求点焊数为8个点 镍条右侧与负极片右侧对齐,镍条末端与极片边缘平齐 3.8隔膜尺寸
3.9卷针宽度
3.10压芯
电池卷绕后,先在电芯底部贴上24mm的通明胶带,再用压平机冷压2次;
3.11电芯入壳前要求
胶纸 镍条。。。。
3.12装壳
3.13负极极耳焊接
负极镍条与钢壳用点焊机焊接,要保证焊接强度,禁止虚焊
3.14激光焊接
仔细上号夹具,电池壳与上盖配合良好后才能进行焊接,注意避免出现焊偏
3.15电池真空烘烤
温度 时间 真空度
80?5? 16-22小时 ?-0.05Mpa
备注:
a) 真空系统的真空度为-0.095~0.10Mpa
b) 保护气为高纯氮气,气体气压大于0.5Mpa c) 每小时抽一次真空注一次氮气; 3.16 注液量:2.9?0.1g
注液房相对湿度:小于30%
温度:20?5?
封口胶布:宽红色胶布。粘胶布时注意擦净注液口的电解液
用2道橡皮筋将棉花固定在注液口处 3.17 化成制度
3.17.1开口化成工艺
a)恒流充电:40mA*4h 80mA*6h
电压限制:4.00V
b)全检电压,电压大于3.90V的电池进行封口,电压小于3.90V的电池接着用60mA恒流至3.90-4.00后封口,再
打钢珠;
c) 电池清洗,清洗剂为醋酸+酒精 3.17.2续化成制度
a) 恒流充电(400mA,4.20V,10min) b) 休眠(2min)
c) 恒流充电(400mA,4.20V,100min) d) 恒压充电(4.20V,20mA,150min) e) 休眠(30min)
f) 恒流放电(750mA,2.75V,80min)
g) 休眠(30min)
h) 恒流充电(750mA,3.80V,90min)
i) 恒压充电(3.80V,20mA,150min)
当从LiCoO2拿走XLi后,其结构可能发生变化,但是否发生变化取决于X的大小。通过研究发现当X>0.5时Li1-XCoO2的结构表现为极其不稳定,会发生晶型瘫塌,其外部表现为电芯的压倒终结。所以电芯在使用过程中应通过限制
充电电压来控制Li1-XCoO2中的X值,一般充电电压不大于4.2V那么X小于0.5 ,这时Li1-XCoO2的晶型仍是稳定的。负极C6其本身有自己的特点,当第一次化成后,正极LiCoO2中的Li被充到负极C6中,当放电时Li回到正极LiCoO2中,但化成之后必须有一部分Li留在负极C6中,心以保证下次充放电Li的正常嵌入,否则电芯的压倒很短,为了保证有一部分Li留在负极C6中,一般通过限制放电下限电压来实现:安全充电上限电压?4 .2V,放电下限电压?2.5V。
4. 包装与储存
记忆效应的原理是结晶化,在锂电池中几乎不会产生这种反应。但是,锂离子电池在多次充放后容量仍然会下降,
其原因是复杂而多样的。主要是正负极材料本身的变化,从分子层面来看,正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐
渐塌陷、堵塞;从化学角度来看,是正负极材料活性钝化,出现副反应生成稳定的其他化合物。物理上还会出现
正极材料逐渐剥落等情况,总之最终降低了电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目。
过度充电和过度放电,将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏,从分子层面看,可以直观的理解,过度放
电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷,过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去,
而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。
不适合的温度,将引发锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合物,所以在不少的锂离子电
池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂。在电池升温到一定的情况下,复合膜膜孔闭合或电解质变
性,电池内阻增大直到断路,电池不再升温,确保电池充电温度正常。
技术参数 镍镉电池 镍氢电池 锂离子电池
工作电压(V) 1.2 1.2 3.6
重量比能量(Wh/Kg) 50 60 105-140
体积比能量(Wh/l) 150 200 300
充放电寿命(次) 500 500 1000
自放电率(%/月) 25-30 30-35 6-9
有无记忆效应 有 有 无
有无污染 有 无 无
(注:充电速率均为1C)
? 锂离子电池安全特性是如何实现的?
为了确保锂离子电池安全可*的使用,专家们进行了非常严格、周密的电池安全设计,以达到电池安全考核指标。
(1)隔膜135?自动关断保护
采用国际先进的Celgard2300PE-PP-PE三层复合膜。在电池升温达到120?的情况下,复合膜两侧的PE膜孔闭合,电池内阻增大,电池内部升温减缓,电池升温达到135?时,PP膜孔闭合,电池内部断路,电池不再升温,
确保电池安全可*。
(2)向电液中加入添加剂
在电池过充,电池电压高于4.2v的条件下,电液添加剂与电液中其他物质聚合,电池内阻大副增加,电池内
部形成大面积断路,电池不再升温。
(3)电池盖复合结构
电池盖采用刻痕防爆结构,电池升温时,电池内部活化过程中所产生的部分气体膨胀,电池内压加大,压力
达到一定程度刻痕破裂、放气。
(4)各种环境滥用试验
进行各项滥用试验,如外部短路、过充、针刺、平板冲击、焚烧等,考察电池的安全性能。同时对电池进行温度
冲击试验和振动、跌落、冲击等力学性能试验,考察电池在实际使用环境下的性能情况。
目前市场上的18650锂电池良莠不齐,从市场价格7,8元到30多元不等就可见一斑。 导致充电电压不尽相同(有的18650锂电池发现实际充电电压达到4.4V了)的原因有: 1.材质不同(常见的正极材料有LiCoO2 和磷酸铁锂等,所能容纳锂离子嵌入的能力大小的负极材料,所以标称电
压会出现3.6V、3.7V如果是同种材质的不管电池尺寸形状如何改变,开路电压是一样的) 2.内置保护板设计不同(如比较好的就有:
电池过充功能:P+与P-之间加上充电器,对电池充电,电池电压充到过充检测电压(4.3?0.04V)时,保护电路动作,切断充电通路,实现过充保护
电池过放保护功能:在P+与P-之间接上负载让电池放电,当电池电压下降到过放电压(2.5?0.1)时,保护电路动作,关断放电通路,实现过放保护
短路保护功能:当P+与P-短路时,保护电路会在5-50uS内迅速动作,切断通路,实现短路保护 过流保护功能:当V-端电压达(0.15?0.02V)时,保护电路会在5-26ms内迅速动作,切断通路,实现过流保护)
3.材料以及电池的制作工艺,管理等的因素。
如韩国LG ICR18650S3锂电池 号称真正的原装A品的标准电压3.7V,满电电压为:4.2V容量:2400MA 产地: 韩国LG
型号: ICR18650S3
容量: 2200mAh
电压: 3.6V
充电方式: 恒流-恒压
充电电压: 4.2V
充电电流: 1050mA
充电时间: 2.5H
放电电流: 1050mA
放电截至电压:3.0V
循环寿命: 500
充电温度: 0? - +45?
放电温度: -20? - +60?
储存温度: 0? - +60?
尺寸: 直径18.4毫米 × 高65毫米
重量: 约 45克
一般来讲,18650锂电池的一些数据:容量1800-2500mAh (0.5CA放电)标称电压: 有3.6V/3.7V 电池内阻:?70mΩ (带PTC) 放电终止电压:3.0V 充电上限电压:4.20?0.02V 标准充电电流:0.5C A 快速充电电流:1C A 标准放电电流:0.5C A 快速放电电流:1C A 最大直径(φ) 18.3 单位 (mm) 最大高度(H) 65.0 最大放电电流:2C A 电池重量:45?6g
在化成时,用稍高电压(锂离子电池最高可以到4.22V,再高有可能爆壳,漏液),可以使电解液比较好的浸润电极,
使锂离子激活更彻底一些,激活时间也会相应缩短节省这一步骤的时间,而反应热在不损害电池本身的情况下又
可以给电池内部的反应提供一个能比较快速反应的环境(温度高反应速度加快)。
锂电池的一些标准如下:
电性能:
1、额定容量:0.5C放电,单体电池放电时间不低于2h,电池组放电时间不低于1h54min(95%); 2、1C放电容量:1C放电,单体电池放电时间不低于57min(95%),电池组放电时间不低于54min(90%); 3、低温放电容量:-20?下0.5C放电,单体或电池组放电时间均不低于1h12min(60%); 4、高温放电容量:55?下0.5C放电,单体电池放电时间不低于1h54min(95%),电池组放电时间不低于1h48min(90%);
5、荷电保持及恢复能力:满电常温下搁置28天,荷电保持放电时间不低于1h36min(80%),荷电恢复放电时间
不低于1h48min(90%);
6、储存性能:进行贮存试验的单体电池或电池组应选自生产日期不足3个月的,贮存前充50%~60%的容量,在环境温度40??5?,相对湿度45%~75%的环境贮存90天。贮存期满后取出电池组,用0.2C充满电搁置1h后,以0.5C恒流放电至终止电压,上述试验可重复测试3次,放电时间不低于1h12min(60%); 7、循环寿命:电池或电池组采用0.2C充电,0.5C放电做循环,当连续两次放电容量低于72min(60%)时停止测试,单体电池循环寿命不低于600次,电池组循环寿命不低于500次;
8、高温搁置寿命:应选自生产日期不足三个月的单体电池的进行高温搁置寿命试验,进行搁置前应充入50%?5%的容量,然后在环境温度为55??2?的条下搁置7天。7天后将电池取出,在环境温度为20??5?下搁置2~5h。先以0.5C将电池放电至终止电压,0.5h后按0.2C进行充电,静置0.5h 后,再以0.5C恒流放电至终止电压,以此容量作为恢复容量。以上步骤为1周循环,直至某周放电时间低于72min(60%),试验结束。搁置寿命不低于56天(8周循环)。
安全性能:
1、持续充电:将单体电池以0.2ItA恒流充电,当单体电池端电压达到充电限制电压时,改为恒压充电并保持28d,试验结束后,应不泄漏、不泄气、不破裂、不起火、不爆炸(相当于满电浮充)。
2、过充电:将单体电池用恒流稳压源以3C恒流充电,电压达到10V后转为恒压充电,直到电池爆炸或起火或充
电时间为90min或电池表面温度稳定(45min内温差?2?)时停止充电,电池应不起火、不爆炸(3C10V);将电池组用稳压源以0.5ItA恒流充电,电压达到n×5V(n为串联单体电池数)后转为恒压充电,直到电池组爆炸或起
火或充电时间为90min或电池组表面温度稳定(45min内温差?2?)时停止充电,电池应不起火、不爆炸。 3、 强制放电(反向充电):将单体电池先以0.2ItA恒流放电至终止电压,然后以1ItA电流对电池进行反向充电,要求充电时间不低于90min,电池应不起火、不爆炸;将电池组其中一只单体电池放电至终止电压,其余均为充
满电态的电池,再以1ItA恒流放电至电池组的电压为0V时停止放电,电池应不起火、不爆炸。 4、短路测试:将单体电池经外部短路90min,或电池表面温度稳定(45min内温差?2?)时停止短路,外部线路电阻应小于50mΩ,电池应不起火、不爆炸;将电池组的正负极用小于电阻0.1Ω的铜导线连接直至电池组电压小
于0.2V或电池组表面温度稳定(45min内温差?2?),电池应不起火、不爆炸
机械实验:
1、挤压:将单体电池放置在两个挤压平面中间,逐渐增加压力至13kN,圆柱形电池挤压方向垂直于圆柱轴的纵
轴,方形电池挤压电池的宽面和窄面。每只电池只能接受一次挤压。试验结果应符合4.1.2.1的规定。在电池组上放一直径为15cm的钢棒对电池组的宽面和窄面挤压电池组,挤压至电池组原尺寸的85%,保持5min,每个电池组只接受一次挤压。
2、针刺:将单体电池放在一钢制的夹具中,用φ3mm~φ8mm的钢钉从垂直于电池极板的方向贯穿(钢针停留在
电池中),持续90min,或电池表面温度稳定(45min内温差?2?)时停止试验。
3、重物冲击:将单体电池放置于一钢性平面上,用直径15.8mm的钢棒平放在电池中心,钢棒的纵轴平行于平面,
让重量9.1kg的重物从610mm高度自由落到电池中心的钢棒上;单体电池是圆柱形时,撞击方向垂直于圆柱面的
纵轴;单体电池是方形时,要撞击电池的宽面和窄面,每只电池只能接受一次撞击。
4、机械冲击;将电池或电池组采用刚性固定的方法(该方法能支撑电池或电池组的所有固定表面)将电池或电池
组固定在试验设备上。在三个互相垂直的方向上各承受一次等值的冲击。至少要保证一个方向与电池或电池组的
宽面垂直,每次冲击按下述方法进行:在最初的3ms内,最小平均加速度为735m/s2,峰值加速度应该在1225 m/s2和1715 m/s2之间。
5、 振动:将电池或电池组直接安装或通过夹具安装在振动台面上进行振动试验。试验条件为频率10Hz~55Hz,加速度29.4 m/s2,X,Y,Z每个方向扫频循环次数为10次,扫频速率为1oct/min。
6、自由跌落:将单体电池或电池组由高度(最低点高度)为600mm的位置自由跌落到水泥地面上的20mm厚的硬木板上,从X,Y,Z三个方向各一次。自由跌落结束后。
环境适应性:
1、高温烘烤:将单体电池放入高温防爆箱中,以(5??2?)/min升温速率升温至130?,在该温度下保温10min。 2、高温储存:将单体电池或电池组放置在75??2?的烘箱中搁置48h,电池应,应不泄漏、不泄气、不破裂、不
起火、不爆炸。
3、低气压:(UL标准)。
? 对各组成部份物质的要求
对正负极物质的要求
1、 正极电位超正,负极电位越负 2、 活性要高(反应快,得胜率高)[ 3、 活性物质在电解液中要稳定,自溶速度要小 4、 活性物质要有良好的导电性能,电阻小 5、 便于生产,资源丰富
对电解液的要求
1、 电导率高,扩散效率好,粘度低 2、 化学成份稳定,挥发性小,易贮存 3、 正负极活性物质在电液中能长期保持稳定 4、 便于使用
对隔膜要求
1、 有良好的稳定性
2、 具有一定的机械强度和抗弯曲能力,有抗拒枝晶穿透能力
3、 便于使用
4、 吸水性良好,孔径、孔率符合要求 对外壳要求
1、有较高的机械强度,承受一般的冲击 2、具有耐工艺腐蚀的能力
电解液目前存在的突出问题
突出的问题主要有以下几个:
1、与正负极的相容性。
2、随电压升高,电解质溶液分解产生气体,使内压增大,导致对电池空难性的破坏以及升高电池工作温度时溶剂
的抗氧化能力较低。
范文二:酸生产工艺流程图
http://www.docin.com/p-55198544.html
酸生产工艺流程图
一二三步骤分别是沸腾炉、接触室、吸收塔,反应方程式如
下:
沸腾炉:4FeS2+11O2====2Fe2O3+8SO2
接触室:2SO2+O2===2SO3
吸收塔:SO3+H2O===H2SO4 生产硫酸的原料有硫黄、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等。硫黄、硫铁矿和冶炼烟气是三种主要原料。
1.燃烧硫或高温处理黄铁矿,制取二氧化硫
S+O2=(点燃)SO2 4FeS2+11O2=(高温)8SO2+2Fe2O3H2SO4 工业制作装臵2. 接触氧化为三氧化硫 2SO2+O2=(△,
V2O5)2SO3(该反应为可逆反应)
3.用98.3%硫酸吸收 SO3+H2SO4=H2S2O7(焦硫酸)
4.加水 H2S2O7+H2O=2H2SO4
1)SO2+2NH3^H20==(NH4)2SO3
(NH4)2SO3+H2SO4==(NH4)2SO4+H2O+SO2
2)Na2SO3+SO2+H2O==2Na(HSO3)
3)SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O
Ca(OH)2+Na2SO3==CaSO3+2NAOH
2CaSO3+O2==2CaSO4
工业上制硫酸,先将硫磺或黄铁矿(FeS2)煅烧,生成SO2,再将SO2在接触室中以V2O5作催化剂用氧气氧化,得到SO3,再用在吸收塔中用98%的硫酸吸收SO3生成发烟硫酸。得到的发烟硫酸用水稀释可以得到不同浓度的硫酸。 硫酸工业已有 200多年的历史。早期的硫酸生产采用硝化
法,此法按主体设备的演变又有铅室法和塔式法之分。19世纪
后期,接触法获得工业应用,目前已成为生产硫酸的主要方法。
早期的硫酸生产 15世纪后半叶,B. 瓦伦丁在其著作中, 先
后提到将绿矾与砂共热, 以及将硫磺与硝石混合物焚燃的两种制取硫酸的方法。约1740年,英国人J. 沃德首先使用玻璃器皿从事硫酸生产,器皿的容积达300l 。在器皿中间歇地焚燃硫磺和硝石的混合物,产生的二氧化硫和氮氧化物与氧、水反应生成硫酸,此即硝化法制硫酸的先导。
硝化法的兴衰 1746年,英国人J. 罗巴克在伯明翰建成一座6ft (lft=0.3048m)见方的铅室, 这是世界上第一座铅室法生产硫
酸的工厂。1805年前后,首次出现在铅室之外设臵燃烧炉焚燃硫磺和硝石,使铅室法实现了连续作业。1827年,著名的法国科学家J. -L. 盖-吕萨克建议在铅室之后设臵吸硝塔, 用铅室产品(65%H2SO4) 吸收废气中的氮氧化物。1859年,英国人J. 格洛弗又在铅室之前增设脱硝塔,成功地从含硝硫酸中充分脱除氮氧化物, 并使出塔的产品浓度达76%H2SO4。这两项发明的结合,实现了氮氧化物的循环利用,使铅室法工艺得以基本完善。
18世纪后半期,纺织工业取得重大的技术进步,硫酸被用于亚麻织品的漂白、棉织品的酸化和毛织品的染色。吕布兰法的成功,又需大量地从硫酸和食盐制取硫酸钠。迅速增长的需求为初兴的硫酸工业开拓了顺利发展的道路。
早期的铅室法工厂都以意大利西西里岛的硫磺为原料, 随着硫酸需求的不断增加, 原料供应日益紧张。19世纪30年代起,英、德等国相继改用硫铁矿作原料。其后,利用冶炼烟气生产硫酸也获得成功。原料来源的扩大, 适应了当时以过磷酸钙和硫酸铵为主要产品的化肥工业的兴起, 从而使硫酸工业获得更大的发展。1900年世界硫酸产量(以100%H2SO4计) 已达4.2Mt 。1916年, 美国田纳西炼铜公司建成了一套日产 230~270t(以100%H2SO4计) 的铅室法装臵。它拥有四个串联的铅室,每个铅室的容积为15600m3, 这是世界上容积最大的巨型铅室。由于庞大的铅室生产效率低、耗铅多和投资高,19世纪后半期起,不断有
人提出各种改进的建议和发明,终于导致以填充塔代替铅室的多种塔式法装臵的问世。
1911年,奥地利人C. 奥普尔在赫鲁绍建立了世界上第一套塔式法装臵。六个塔的总容积为600m3,日产14t 硫酸(以100%H2SO4计)。1923年,H. 彼德森在匈牙利马扎罗瓦尔建成一套由一个脱硝塔、两个成酸塔和四个吸硝塔组成的七塔式装臵,在酸液循环流程及塔内气液接触方式等方面有所创新,提高了生产效率。
在苏联和东欧,曾广泛采用五塔式流程。到50年代,苏联又开发了更为强化的七塔式流程,即增设成酸塔和吸硝塔各一座,其生产强度比之老式的塔式法装臵有了成倍的提高,而且可以用普通钢材代替昂贵的铅材制造生产设备。
铅室法产品的浓度为 65%H2SO4,塔式法则为76%H2SO4。在以硫铁矿和冶炼烟气为原料时, 产品中还含有多种杂质。40年代起,染料、化纤、有机合成和石油化工等行业对浓硫酸和发烟硫酸的需要量迅速增加,许多工业部门对浓硫酸产品的纯度也提出了更高的要求,因而使接触法逐渐在硫酸工业中居于主导地位。
后来居上的接触法 1831年,英国的P. 菲利普斯首先发明以二氧化硫和空气混合,并通过装有铂粉或铂丝的炽热瓷管制取三氧化硫的方法。1870年,茜素合成法的成功导致染料工业的兴起,对发烟硫酸的需要量激增,为接触法的发展提供了动力。1875
年,德国人E. 雅各布在克罗伊茨纳赫建成第一座生产发烟硫酸的接触法装臵。他曾以铅室法产品进行热分解取得二氧化硫、氧和水蒸气的混合物,冷凝除水后的余气通过催化剂层,制成含43%SO3的发烟硫酸。
1881发起,德国巴登苯胺纯碱公司的R. 克尼奇对接触法进行了历时10年的研究,在各种工艺条件下系统地测试了铂及其他催化剂的性能,并在工业装臵上全面解决了以硫铁矿为原料进行生产的技术关键。当时的接触法装臵都使用在较低温度下呈现优良活性的铂催化剂。但其价格昂贵、容易中毒而丧失活性(见催化剂中毒、催化活性)。为此,早期的接触法装臵,无论从硫化矿或硫磺为原料,都必须对进入转化工序的气体预先进行充分的净化,以除去各种有害杂质。1906年,美国人F.G. 科特雷耳发明高压静电捕集矿尘和酸雾的技术在接触法工厂获得成功,成为净化技术上的重要突破。
第一次世界大战的爆发,使欧美国家竞相兴建接触法装臵,产品用于炸药的制造。这对接触法的发展颇具影响。1913年,巴登苯胺纯碱公司发明了添加碱金属盐的钒催化剂,活性较好,不易中毒,且价格较低,在工业应 用中显示了优异的成效。从此,性能不断有所改进的钒催化剂相继涌现,并迅速获得广泛应用,终于完全取代了铂及其他催化剂。
近30年的发展 第二次世界大战以后,硫酸工业取得了较大的发展,世界硫酸产量不断增长。
现代的硫酸生产技术也有显著的进步。50年代初,联邦德国和美国同时开发成功硫铁矿沸腾焙烧技术。联邦德国的法本拜耳公司于1964年率先实现两次转化工艺的应用,又于1971年建成第一座直径4m 的沸腾转化器。1972年, 法国的于吉纳-库尔曼公司建造的第一座以硫磺为原料的加压法装臵投产, 操作压力为500kPa, 日产550t(100%H2SO4) 。1974年, 瑞士的汽巴-嘉基公司为处理含0.5%~3.0%SO2的低浓度烟气, 开发一种改良的塔式法工艺, 并于1979年在联邦德国建成一套每小时处理10km3焙烧硫化钼矿烟气(0.8%~1.5%SO2) 的工业装臵。
中国硫酸工业的发展 1874年,天津机械局淋硝厂建成中国最早的铅室法装臵,1876年投产,日产硫酸约2t ,用于制造无烟火药。1934年,中国第一座接触法装臵在河南巩县兵工厂分厂投产。
1949年以前,中国硫酸最高年产量为 180kt(1942)。1983年硫酸产量达8.7Mt (不包括台湾省), 仅次于美国、苏联,居世界第三位。1951年,研制成功并大量生产钒催化剂,此后还陆续开发了几种新品种。1956年,成功地开发了硫铁矿沸腾焙烧技术,并将文氏管洗涤器用于净化作业。1966年, 建成了两次转化的工业装臵, 成为较早应用这项新技术的国家。在热能利用、环境保护、自动控制和装备技术等方面,也取得了丰硕成果
硫酸(H2SO4)纯品是无色油状液体。工业品如果含有杂质,则呈黄、棕等色。98.3%硫酸,相对密度为1.834。熔点10.49℃。
沸点338℃。将100%硫酸加热至290℃,分解放出三氧化硫。硫酸无臭,但发烟硫酸有强烈的刺激性。它是一种活泼的二元强酸,能与许多金属或金属氧化物作用而生成硫酸盐。浓硫酸有强烈的吸水作用和氧化作用,可吸收大气中的水分,也可使有机物失水碳化。
硫酸是重要的基本化工原料,用途十分广泛,如制造硫酸铵、过磷酸钙、硫酸铝、二氧化钛、合成药物、合成染料及合成洗涤剂等。有机合成中用作脱水剂和磺化剂。金属、搪瓷等工业中用作酸洗剂。石油工业中用于精炼石油制品等。
生产硫酸的原料有硫铁矿、硫黄及有色金属冶炼气等。硫酸生产方法有铅室法、塔式法和接触法等。目前广泛采用接触法,其主要过程包括二氧化硫的制备、净化、转化和三氧化硫的吸收4个部分。硫铁矿接触法制硫酸的流程如下图所示。精选硫铁矿加入沸腾焙烧炉,炉底用鼓风机送入空气。硫铁矿在炉内于800~1 000℃的温度下燃烧,产生二氧化硫和氧化铁。二氧化硫含量为10%~14%的气体从炉顶排出后,经废热锅炉冷却后,经除尘器、洗涤器和电除雾净化和冷却。净化的炉气经干燥后送至转化器使其中的二氧化硫转化为三氧化硫,然后在吸收塔中被硫酸吸收,尾气由吸收塔顶排入大气。
硫铁矿接触法制硫酸(封闭洗流程) 流程图
职业危害
硫酸生产中的危害主要有火灾爆炸、中毒、化学灼伤及机械事故等。
1. 火灾、爆炸危险
2. 中毒
3. 化学灼伤
范文三:钴酸锂生产项目
总投资
项目名项目单额 项目内容 联系人及电话 称 位 (万
元)
现自有生产车间5000平方
米,生产设施和设备齐全,
年产量达到500吨,在业内湖南美具有一定的知名度。公司采尹文龙 钴酸锂特新材用6S管理方法,按照0731-2258045 生产项料 2083 ISO9001质量管理体系组织生王志坚 目 有限公产,全过程制定了相应规13786158088 司 范,对原辅材料采购、生产
过程中各个工序实施全过程
控制,保证了产品质量。
太阳能电池板的需求上升推动乙烯一醋酸乙烯共聚物需求增长,业内人士预测该行业全球年需求量将以30,一40,速度增长。亚洲生产商近期目标是扩大30,,33,醋酸乙烯含量的乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)产量,以满足太阳能面板市场的需要。
据称,中国台湾和韩国的几家生产商目前正在着手建设30,,33,醋酸乙烯含量的乙烯一醋酸乙烯共聚物项目。该产品主要用作太阳能电池板原料,太阳能电池板广泛应用于住宅、商业、工业、农业和交通运输部门。据称,30,,33,醋酸乙烯含量的乙烯一醋酸乙烯共聚物相对于28,醋酸乙烯含量的乙烯一醋酸乙烯共聚物有大约50美元,吨的价差,28,醋酸乙烯含量的乙烯一醋酸乙烯共聚物主要用作电缆涂料和热熔胶粘剂。
"我们目前每个月向欧洲和美洲太阳能电池板终端用户销售l00吨30,,33,醋酸乙烯含量的乙烯一醋酸乙烯共聚物,我们正在寻找机会打开中国市场。"一位韩国生产商说。33,醋酸乙烯含量的乙烯一醋酸乙烯共聚物在中国华东地区交易价格为22000元,吨(出库价),而且价格还在上涨。 最新扩展阅读:
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范文四:我国钴酸锂的生产现状
我 国 钴 酸 锂 的 生 产 现 状 李佩芳 李春红
(新疆锂盐厂 乌鲁木齐 830006)
摘 要 简述了我国钴酸锂的市场与需求以及生产原理、 生产现状、 生产企业。
关键词 钴酸锂 生产企业
1 前 言
由于锂离子电池可提供强功率 、 高能量密度 、 大 容量 , 同时还具备体积小 、 质量轻 、 寿命长以及无记忆 效应等特点 , 在便携式设备的范围内 , 包括移动电话 和数码相机等电池市场上占有很大份额 。随着锂离 子电池的迅猛发展 , 市场对电极材料钴酸锂的需求量 不断增加 。 LiCoO 2是目前唯一大量用于生产锂离子 电池的正极材料 。目前国内从事锂离子电池生产的 企业有十余家 ,
1000t/a , 按 40万元 /t 计 , 年需求达 4。 2
2. 1
LiCoO 2, 通常是将碳酸锂 (Li 2CO 3) 和钴的氧化物 (如碳酸钴 CoCO 3或碱式碳 酸钴 2CoCO 3? 3Co (OH ) 2? 3H 2O 、 氧化亚钴 CoO 、 氧化 钴 Co 2O 3或 Co 3O 4等 ) 按 Li/Co (原子比 ) =1的比例 混合 , 在空气中 900℃ 加热 5h 左右 , 固相热合制备而 成 。
其主要反应式为 :
3
2
Li 2CO 3
=2
2
+2CO 2+6H 2O (1) 34
+3Li 2CO 3+
2
O 2=6LiCoO 2+3CO 2(2) 上述制备 LiCoO 2的热合成反应主要在 600~ 900℃ 温度范围内进行 。
2. 2 化学性能
表 1 我国与国外产品的化学质量比较 (以重量 %计 )
国 家 规 格 Li Co Ni Fe Ca Na Si
中 国 标 准 6. 9~7. 559. 0~61. 0<0.>0.><0.>0.><0.>0.><0. 020.="" 016典型值="" 7.="" 259.="" 380.="" 0150.="" 0100.="">0.><0.>0.>
比利时 UM D50:57. 0660. 060. 0500. 0110. 0150. 010. 01日本化学 C -57. 0659. 830. 0390. 010. 0120. 0130. 020日本 Honjo-FMC D50∶ 10-7. 0-60. 0-0. 01-<0. 05-加拿大="" westaim="" g="" d50∶="" 107.="" 0962.="" 210.="" 10.="" 01-0.="">0.>
2. 3 物理性能
表 2 LiCoO 2正极材料的物理性能
材料型号
PU -5PU -10标 准 典型值 标 准 典型值
中位径 D 50/μm 4~75. 78~119. 6振实密度 /g ? cm -32. 12. 42. 32. 6比表面积 /m 2? g -10. 5~0. 80. 620. 2~0. 60. 35
2. 4 化学性能
表 3 电化学性能
项 目 标 准 典型值 首次放电比容量 (mAh ? g -1) >140146第三次放电比容量 (mAh ? g -1) >130145循环寿命 (次 ) >500>500 3 国内生产钴酸锂的企业介绍
3. 1 湖南瑞翔新材料有限公司
湖南瑞翔新材料有限公司是设立在国家新能源 、 新材料开发基地 — — — 长沙经济技术开发区的高科技 新材料企业 , 专门从事锂离子电池正极材料的开发和 生产 , 主导产品钴酸锂 (LiCoO 2) 性能指标达到国际 先进水平 ,2001年生产能力己达到年产 300t 规模 , 2002年将达到年产 1000t 规模 。
该公司拥有中国工程院院士 1名 , 博士 7名 , 硕士 10名 , 本科以上工程技术人员占公司职工总数的 60%。 其中刘业翔院士、 胡国荣博士后、 李 教授、 彭忠东博士 等均在国内外电化学、 材料科学领域享有盛名。
92
2002年 新 疆 有 色 金 属
3. 2 中信国安集团公司
目前中信国安集团公司已经在北京昌平科技园 内投资建成了一个年产 500t 钴酸锂的工厂和一个 高水平的研究开发中心 , 并在建设第二条年产 500t 钴酸锂的生产线 。其控股子公司中信国安盟固利电 源技术有限公司开发的新项目 — — — 锂离子电池正极 材料的合成 , 于 2001年 9月 24日通过了由北京市科 委主持召开的项目鉴定会 。
3. 3 西安荣华新材料有限公司
西安荣华企业集团是由一家小规模的菊林酒店 开始起步 , 在董事长崔荣华女士领导下和全体员工共 同努力下 , 先后介入建筑业 、 房地产业 、 影视广告业 、 物业管理业 、 高科技材料 、 医药行业等 , 企业资产也从 几万起步 , 逐步发展到今天资产愈亿元 , 企业员工也 从三四个人到今天的几百人 。 2000年经过多方搜 集 、 筛选 、 考察 , 最终确定了上钴酸锂正极材料项目 。 西安荣华新材料有限公司是由西安荣华集团有
生共同创办的通过资产 、 ,
经济成分 ,
,
资 1. 2, 一 期已建成生产规模为年产 100t 的生产线 , 二期预计 明年 7月份达到年产 400t 的规模 。
3. 4 温州弘泉公司
温州弘泉公司是生产锂离子电池正极材料的股 份企业 , 注册商标为 “弘泉” 牌 , 在国家产业政策指导 下 , 本公司与浙江大学技术合作 , 按照 ISO9001:2000新版质量认证程序要求 , 严格执行 Q/HL W01-2001技术标准 , 新创 “ 三维无拘束” 烧结工艺 , 设计年产量 可达 200t LiCoO 2。
3. 5 广州立科欧新材料有限公司
广州立科欧新材料有限公司成立时间为 2001年 2月 , 注册资本 50万人民币 , 从事锂离子电池正极材 料钴酸锂产业化生产 。现已完成 300t /a 产品设备 选型及工艺参数确定工作 、 原材料生产厂家的选择工 作 , 工艺与现生产厂家相比具有如下优点 :
⑴可连续自动化合成生产 , 在生产中控制产品 的粒度分布 , 从而保证产品质量的稳定性 。
⑵合成时间短 , 提高生产效率 , 节约原料资金占 有及固定资产投资 。
⑶工艺流程短 , 能耗低 , 从而降低生产成本极具 市场竞争能力 , 生产过程无工业” 三废气” 排放 。 3. 6 湖北老河口光磷化工冶金股份有限公司
湖北老河口光磷化工冶金股份有限公司是一家 集化工 、 冶金综合性生产经销实体 , 国家大型企业 。 企业创建于 1958年 ,1994年改制为股份公司 , 现有 职工 1594人 , 其中专业技术人员 156人 , 总资产 1. 2亿元 。 具有年产硫酸 8万 t , 普通过磷酸钙 15万 t , 硫 酸钾复合肥 10万 t , 三元素复混肥 3万 t , 磷酸一铵 1万 t , 硫化钴 40t (金属量 ) , 海锦铜 60t (金属量 ) , 碳 酸镍 30t (金属量 ) , 草酸钴 120t , 钴酸锂 50t , 四氧化 三钴 50t , 氟硅酸钠 300t , 氟硅酸镁 500t , 盐 酸 7500t , 编织袋 500万条的生产规模 。
3. 7 慈溪飞兰集团公司
1986年 , 是慈 、 浙江省化工 。 公司集产品 、 科技信息开发于一体 , 长期从事钴 、 镍系列及其 周边化工产品的生产与经营 , 注册商标 “ 飞兰” 牌在国 内有较高的知名度 。 公司现有员工 458人 , 其中各类 专业技术人员 116人 , 企业占地面积 53700m 2, 建筑 面积 32220m 2, 总资产 1. 60亿元 , 其中固定资产 6000万元 。
目前公司正立项生产锂电池正极材料钴酸锂 , 一 期工程年产量 500t 钴酸锂 , 二期工程年产量达到 1000t , 按计划在 2001年 6月份正常投产 。
3. 8 泰安市神舟高能材料有限责任公司
山东泰安泰山神舟集团股份有限公司 , 是山东省 泰安市岱岳区粥店村投资组建的投资控股实业公司 , 公司住所山东省泰安市岱岳区粥店民营科技园内 。 该公司集产 、 学 、 研为一体 , 农 、 工 、 商一条龙 , 下辖企 业 15家 , 总资产 2亿元人民币 。
泰安市神舟高能材料有限责任公司是集团公司 投资建立的高能材料钴酸锂生产企业 , 一期投入 1000万元人民币 , 安装钴酸锂生产流水线一套 , 年生 产钴酸锂产品 100t , 年创利税 500万元人民币 。 3. 9 贵州汇通新材料发展有限公司
贵州汇通新材料发展有限公司是由铁道部上市 企业 — — — 南方汇通公司与国家高新技术企业 — — — 贵 州新材料 (矿业 ) 发展有限公司合资组 (下转 32页 )
03李佩芳 李春红 :我国钴酸锂的生产现状 第 3期
这样搞难度较大 , 且效果不一定理想 , 后来 , 我们想到 了引流回源的办法 , 把往外漏的油引回到油池内 。 其 做法如图 2
。 图 2 Φ5500×1800自磨机轴承座
1. 上轴承座 2. 下轴承座 3. 填料压盖 4. 轴承端盖
5. 填料 6. 漏油点 7. 转动轴 8. 导油槽
⑴在轴承支座下部开一道深 6~8mm , 宽 10~
12mm , 长 210mm 的导油槽 。 ⑵在轴承压盖的卡槽下部钻一个 Φ12mm 导油
孔 。 导油槽前端距轴承端面 10~15mm 为宜 , 不宜 太宽 , 要根据轴承外径大小决定 , 否则轴承在槽上有
下陷现象 , 将增大轴承压盖与轴承外圈的间隙 。
5 结 论
⑴自从采用了上述导油方法后 , 自磨机传动轴 端漏油的问题得到了彻底解决 。 解决了漏油问题后 , 车间环境得到了改善 , 大大降低了工人的劳动强度 。
⑵由于解决了漏油问题 , 使我厂减少了经济损 失 , 按每天漏油 2kg ,93%设备运转率计算 , 年节约机 油 678kg , 价值 3729元 。
-4-10
(上接 30页 )
建而成 , 业化生产和销售 建设中 , t 生产线的建设并实现正常 生产 , 产品性能达到日本同类产品水平 , 今年下半年 将完成建设并投入运营 。
3. 10 长沙力源新材料有限责任公司
长沙力源新材料股份有限公司是 1998年 1月成 立的高新技术股份制企业 , 注册资本为 8369万元 。 公司以新型能源材料的科研和生产为主业 。主要生 产锂离子电池的正极材料钴酸锂产品 。 1999年 6
月 , 公司通过 ISO9002国际质量体系认证 ;1999年 8
月 , 公司被湖南省政府认定为高新技术企业 。
3. 11 北大先行科技产业有限公司
北京大学在锂离子电池研究方面处于国内领先 地位 , 独立成功地研制出了具有国际先进水平的正负 极材料 , 具有独立的知识产权 , 经国家电池工业协会 指定权威部门检测 , 其多项性能指标已达到或超过目 前市场上销售的从日本进口的同类产品 。
北大先行科技产业有限公司 , 是依托北京大学的 科技力量形成的一家股份制有限公司 , 是一个全新机 制 , 充满了活力的高新技术企业 , 公司具备自主知识 产权 , 生产锂电池正极材料钴酸锂产品 。
表 4 钴酸锂产量统计
企 业 名 称 一期产量 二期产量
合 计
湖南瑞翔新材料有限公司
3007001000中信国安集团公司 5005001000慈溪飞兰集团公司
5005001000西安荣华新材料有限公司 100300
400温州弘泉公司
200200广州立科欧新材料有限公司 300300湖北老河口光磷化工冶金 股份有限公司
5050泰安市神舟高能材料 有限责任公司
100100贵州汇通新材料发展有限公司 80220300 合 计
2130
22204350
4 结束语 随着锂离子电池的迅猛发展 , 对电极材料钴酸锂 也有大量需求 , 目前国际市场钴酸锂 (LiC oO 2) 的需求 量大约 4000t/a , 其中日本钴酸锂 (LiC oO 2) 生产量达 1700t/a 。 目前国际市场钴酸锂 (LiC oO 2) 价格为 60万 元 /t , 国产价格钴酸锂 (LiC oO 2) 为 40万元 /t , 远低于国
外产品价格 , 因此国产材料在国际市场也具有较大的 竞争力。
参 考 文 献 〔 1〕 吴国良 , 等 . 锂离子电池 LiCoO 2正极材料及其应用 研究 . 电池世界 ,2001. 2.
收稿 :2002-04-20
2
3 叶 湘 :Φ5500×1800自磨机传动轴端漏油问题的处理 第 3期
范文五:我国钴酸锂的生产现状
2002 年新疆有色金属29
我国钴酸锂的生产现状
李佩芳李春红
(新疆锂盐厂乌鲁木齐
摘要简述了我国钴酸锂的市场与需求以及生产原理、生产现状、生产企业。关键词钴酸锂生产企业1 前言
和钴的氧化物(如碳酸钴或碱式碳
酸钻200003((
。犯刃、氧化亚钴0:00、氧化
由于锂离子电池可提供强功率、高能量密度、大
钴00203或00304等) 按[丨/〔。^:原子比卜丨的比例
容量,同时还具备体积小、质量轻、寿命长以及无记忆
混合,在空气中900 00热5 11左右,固相热合制备而
效应等特点,在便携式设备的范围内,包括移动电话
成。
和数码相机等电池市场上占有很大份额。随着锂离
其主要反应式为:
子电池的迅猛发展,市场对电极材料钴酸锂的需求量 不断增加。00:002是目前唯一大量用于生产锂离子 电池的正极材料。目前国内从事锂离子电池生产的 企业有十余家,估计目前国内对钴酸锂的需求量达
/&,按40万元/1计,年需求达4亿元。1 000 12
200003 305(011
110011) 2
二51^:002十和0十2⑶ 2+602。⑴(之)
技术原理及产品性能
2. 1技术原理
00002正极材料的制备方法,通常是将碳酸锂
表1
上述制备1^:002的热合成反应主要在600 ~
900显度范围内进行。2. 2化学性能
我国与国外产品的化学质量比较(以重量^计)
2. 3物理性能
表
3
?11~ 5?11~ 10
标准 典型值 标准 典型值
7 5.7 8~ 11 9.6 4~
2.4 2 3 2.6 2^ 1
0.5^0.8 0.62 0.2^-016 0.35
国内生产钴酸锂的企业介绍
湖南瑞翔新材料有限公司是设立在国家新能源、
2 1^:002正极材料的物理性能
3. 1湖南瑞翔新材料有限公司
新材料开发基地^长沙经济技术开发区的高科技 新材料企业,专门从事锂离子电池正极材料的开发和 生产,主导产品钴酸锂〈00002〉性能指标达到国际 先进水平,2001年生产能力己达到年产300 I规模, 2002年将达到年产1 000 I规模。
该公司拥有中国工程院院士 1名,博士 7名,硕士 10名,本科以上工程技术人员占公司职工总数的60”。 其中刘业翔院士、胡国荣博士后、李教授、彭忠东博士 等均在国内外电化学、材料科学领域享有盛名。
中位径050^^01
振实密度丨65001-3 比表面积^ 1112。8-1
2. 4化学性能
表
3电化学性能
标准
^ 140 〉130 〉500
典型值146145^500
项 目
^ 首次放电比容量(阳灿。8—1 广1) 第三次放电比容量(田汕。8
循环寿命(次)
71994-2015 0^103 八03(1601 化 101111131 0601|~01110 卩此旧卜(口吕 ^01130^ 八I I 「1吕卜 15『6501飞601 卜郎:/?
李佩芳李春红:我国钴酸锂的生产现状第3期
3. 2中信国安集团公司⑶工艺流程远能耗低,从而降低生产成本极具
生产过程无工业”三废气’排放。目前中信国安集团公司已经在北京昌平科技园 市场竞争能力,
内投资建成了一个年产500 I钴酸锂的工厂和一个 3. 6湖北老河口光磷化工冶金股份有限公司
高水平的研究开发中心,并在建设第二条年产500 1 湖北老河口光磷化工冶金股份有限公司是一家 钴酸锂的生产线。其控股子公司中信国安盟固利电 集化工、冶金综合性生产经销实体国家大型企业。
现有 源技术有限公司开发的新项目^锂离子电池正极 企业创建于1958年1994年改制为股份公司,材料的合成于2001年9月24日通过了由北京市科 职工1 594人,其中专业技术人员156人,总资产1.2 委主持召开的项目鉴定会。3. 3西安荣华新材料有限公司
亿元。具有年产硫酸8万I ,普通过磷酸钙15万I ,硫 酸钾复合肥10万I ,三元素复混肥3万1,磷酸一铵1
,硫化钴40 “金属量\海锦铜60 I 〈金属量X 碳 西安荣华企业集团是由一家小规模的菊林酒店 万I
,钴酸锂50 I ,四氧化 开始起步,在董事长崔荣华女士领导下和全体员工共 酸镍30 “金属量\草酸钴120 I ,氟硅酸钠300 I,氟硅酸镁500 I,盐酸 同努力下,先后介入建筑业、房地产业、影视广告业、 三钴50 I
物业管理业、高科技材料、医药行业等,企业资产也从 7 500 I,编织袋500万条的生产规模。几万起步,逐步发展到今天资产愈亿元,企业员工也 3. 7慈溪飞兰集团公司从三四个人到今天的几百人。2000年经过多方搜 集、筛选、考察,最终确定了上钴酸锂正极材料项目。
慈溪飞兰集团公司是在中国浙江省宁波市内首 家成立的村级企业集团。公司创建于1986年,是慈
宁波百家重点企业、浙江省化工 西安荣华新材料有限公司是由西安荣华集团有 溪市重点骨干企业、限公司与中国科学院青海盐湖研究所研究员张洪先 行业优秀企业、全国乡镇化工百强企业。公司集产品 生共同创办的通过资产、非专利技术评估,吸收各种 开发、科技信息开发于一体长期从事钴、镍系列及其 经济成分,发起的一家高新技术企业。主要进行锂离 周边化工产品的生产与经营,注册商标“飞兰”牌在国 子电池材料的研制、开发和生产,目前由荣华集团投 内有较高的知名度。公司现有员工458人,其中各类 资1.2亿元人民币生产的锂离子电池正极钴酸锂,一 专业技术人员116人,企业占地面积53 700 ^2,建筑 期已建成生产规模为年产100 I 的生产线,二期预计 面积32 220瓜2,总资产1.60亿元其中固定资产 明年7月份达到年产400 I 的规模。3. 4温州弘泉公司
6 000万元。
目前公司正立项生产锂电池正极材料钴酸锂,一
二期工程年产量达到 温州弘泉公司是生产锂离子电池正极材料的股 期工程年产量500 I钴酸锂,
泰安市神舟高能材料有限责任公司
山东泰安泰山神舟集团股份有限公司,是山东省 公司住所山东省泰安市岱岳区粥店民营科技园内。
,按计划在2001年6月份正常投产。份企业,注册商标为“弘泉”牌在国家产业政策指导 1 000 I 下,本公司与浙江大学技术合作,按照1509001: 2000 3^ 8新版质量认证程序要求,严可达 200 I 00)02。
3. 5广州立科欧新材料有限公司
格
执
行
2001
技术标准,新创“三维无拘束”烧结工艺,设计年产量 泰安市岱岳区粥店村投资组建的投资控股实业公司,该公司集产、学、研为一体^农、工、商一条龙,下辖企
总资产2亿元人民币。广州立科欧新材料有限公司成立时间为2001年 业15家,
2月,注册资本50万人民币,从事锂离子电池正极材 泰安市神舟高能材料有限责任公司是集团公司 料钴酸锂产业化生产。现已完成300 I
产品设备 投资建立的高能材料钴酸锂生产企业,一期投入
产钴酸锂产品100 I ,年创利税500万元人民币。
贵州汇通新材料发展有限公司是由铁道部上市
安装钴酸锂生产流水线一套,年生 选型及工艺参数确定工作、原材料生产厂家的选择工 1 000万元人民币,作工艺与现生产厂家相比具有如下优点:的粒度分布,从而保证产品质量的稳定性。
⑴可连续自动化合成生产,在生产中控制产品 3. 9贵州汇通新材料发展有限公司
⑵合成时间通提高生产效率节约原料资金占 企业^南方汇通公司与国家高新技术企业^贵
州新材料(矿业〉发展有限公司合资组(下转32页)有及固定资产投资。
1994-21
011103 ^03(160110 10110131
?1113115111113 只0口3己八 11
叶湘:05500父1800自磨机传动轴端漏油问题的处理第3期
这样搞难度较大,且效果不一定理想,后來我们想到 ⑴在轴承支座下部开一道深6~8瓜出,宽10~
长 210 111111 的导油槽。了引流回源的办法,把往外漏的油引回到油池内。其 12 01111,做法如图2。
⑵在轴承压盖的卡槽下部钻一个尘12出瓜导油 ?1。导油槽前端距轴承端面10 ~ 15 0101为宜,不宜 太宽,要根据轴承外径大小决定,否则轴承在槽上有 下陷现象,将增大轴承压盖与轴承外圈的间隙。
5结论
⑴自从采用了上述导油方法后,自磨机传动轴
端漏油的问题得到了彻底解决。解决了漏油问题后, 车间环境得到了改善,大大降低了工人的劳动强度。
⑵由于解决了漏油问题,使我厂减少了经济损 失,按每天漏油21^,93^设备运转率计算,年节约机 油678
1. 上轴承座1下轴承座3丨填料压盖4轴承端盖
价值3 729元。
收稿:2002— 4一 10
(上接30页)
建而成,主要从事锂离子电池正极材料的的研发、工 业化生产和销售。公司在贵阳国家高新开发区的南 方汇通科技园内年产300 I的钴酸锂生产基地正在 建设中,去年已完成80 I生产线的建设并实现正常 生产,产品性能达到日本同类产品水平,今年下半年 将完成建设并投入运营。
表4
企业名称
钴酸锂产量统计
二期产量合计
湖南瑞翔新材料有限公司 中信国安集团公司 慈溪飞兰集团公司 西安荣华新材料有限公司
温州弘泉公司
广州立科欧新材料有限公司 湖北老河口光磷化工冶金 股份有限公司 泰安市神舟高能材料
有限责任公司
责州汇通新材料发展有限公司
合
计
3^ 10长沙力源新材料有限责任公司
长沙力源新材料股份有限公司是1998年1月成 立的高新技术股份制企1
注册资本为8 369万元。
公司以新型能源材料的科研和生产为主业。主要生 产锂离子电池的正极材料钴酸锂产品。1999年6 月,公司通过1509002国际质量体系认证;1999年8 月,公司被湖南省政府认定为高新技术企业。
4结束语
随着锂离子电池的迅猛发展,对电极材料钴酸锂
3. 11北大先行科技产业有限公司
北京大学在锂离子电池研究方面处于国内领先 也有大量需求,目前国际市场钴酸锂江忙…。的需求
000 1/办其中日本钴酸锂(。(^(^)生产量达1 地位,独立成功地研制出了具有国际先进水平的正负 量大约4
极材料,具有独立的知识产权,经国家电池工业协会 7001/3. 目前国际市场钴酸锂(。(^(^)价格为60万 指定权威部门检测,其多项性能指标已达到或超过目 前市场上销售的从日本进口的同类产品。
元/ 6国产价格钴酸锂江忙…公为40万办I ,远低于国 外产品价格,因此国产材料在国际市场也具有较大的
北大先行科技产业有限公司,是依托北京大学的 竞争力。科技力量形成的一家股份制有限公司,是一个全新机 制,充满了活力的高新技术企业公司具备自主知识 产权,生产锂电池正极材料钴酸键产品。
参考文献
〔1〕吴国良,等. 锂离子电池1^002正极材料及其应用 研究.电池世界2001.2.
收稿:2002 — 04 — 20
5 011103 ^03(160110 101111131 ^16011~0010 ?111) 115111113 5101180.八 11
^001(1.11
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