新能源-锂电(Ceramics Industry)
碳化硅陶瓷具有优良的抗热震性、高温稳定性、抗蠕变性能、抗氧化性能和高温强度不降低的优越性能,被广泛应用于锂离子电池正负极材料烧结用棍棒、方梁、匣钵、碳化硅加热棒保护套管等,太阳能电池板生产用悬臂桨、晶舟炉管等。
辊棒用于锂电池材料窑炉
材质:反应烧结碳化硅/常压烧结碳化硅
碳化硅辊棒 锂电材料窑炉辊棒 锂电新能源窑炉辊棒
锂电材料窑炉中锂电正极为窑炉,锂电负极为窑炉电阻炉,以硅碳棒为发热元件,额定温度1300℃,常用温度1200℃。采用n型热电偶测温和温控仪自动控温,具有较高的控温精度(±1℃)。锂电材料窑炉可在用于在氮气气氛环境下材料的烧结实验。
锂电材料窑炉中的锂电材料包括正极材料中的磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元材料等正极材料,负极材料中的石墨、钛酸锂等。
锂电材料中所使用的窑炉主要有推板炉、辊道炉、回转炉。一般情况下通气氛保护的材料用推板炉较多,气密性高,如石墨材料、磷酸铁锂材料。
新能源汽车步入快速发展期,每年新能源汽车的产销都在飞快的增长,而动力电池作为新能源汽车的核心也在随着快速的增长,我们都知道电池具有非常强的污染,随之而来摆在我们面前的就是动力电池的回收问题。
2018年中国累计废旧动力电池预估将达到12GWH左右,累计报废量将达到约17万吨,而且随着新能源市场的发展,废旧电池的报废量也将非常快速的增长,预计到2023年整体规模可达220亿元左右。
很多的企业以及研究院所、大专院校已经大批开始研究布局废旧动力电池的回收技术的研发。废旧电池的回收处理有高温冶金法、物理拆解法、湿法等多种工艺。
本文就着重介绍窑炉在锂电池回收种的设计方案。锂电池的回收分为两部,首先我们需要在约300-400度的温度种将电池极片等做融化处理,然后经约900度的高温烧结。
因为目前很多的的机构的锂电池回收项目尚处于研发阶段,本篇就讲述每炉产量为20公斤的锂电池回收实验炉的技术要求。
设计温度为1050度,加热元件选择为硅碳棒,因为需要在400度左右进行极片等处理时需要保温,需要特别强调的是,在这个温度区间内温度会出现漂移现象,但这不影响预烧的处理,这是由烧结炉的加热元件物理性能的限制。
炉膛材料的选择为氧化铝空心球材质,加热元件使用刚玉套管保护。炉膛尺寸为深490mm,宽950mm,高260mm使用匣钵的尺寸为长宽330mm,高100mm,排列方式为2列2层。炉内气氛为氧气保护。设计功率为28KW。
另外,目前这种新型结构窑炉,广泛用于钴酸锂、锰酸锂、锂离子三元材料、氧化钴、珠光粉、超纯粉体、磁性材料、石油催化剂、玻璃晶化等在1200℃以下工作温度使用。 同时被广泛用于锂电新能源窑炉中的辊道窑是一种产量高、能耗低的高效率窑种,早期用于建筑陶瓷、卫瓷、日用瓷行业,由于它的许多优点,随着 碳化硅辊棒材料的发展,如今碳化硅辊棒,开始广泛用于 锂电池材料、稀土、磁性材料原料、电子粉料、电器瓷件等行业,由于碳化硅辊棒的出现,使炉温最高1200℃。在要求高产量投资时,辊道窑是新能源锂电正极材料的首选窑炉,而碳化硅辊棒 又是窑炉伴侣首选 。
目前碳化硅辊棒被广泛应用于锂电新能源窑炉中,特别是用于生产锂电正极材料!
项目 |
单位 Unit |
指标 Data |
使用温度 |
℃ |
1380 |
密度 |
g/cm³ |
≥3.02 |
气孔率 |
% |
< 0.1 |
抗弯强度 |
Mpa |
250(20℃) |
Mpa |
280 (1200℃) |
|
弹性模量 |
Gpa |
330(20℃) |
Gpa |
300 (1200℃) |
|
导热系数 |
W/m.k |
45 (1200℃) |
热膨胀系数 |
K-1×10-6 |
4.5 |
莫氏硬度 |
13 |
|
酸碱性 |
优Excellent |
碳化硅辊棒 以其独特的配方及工艺,使之在抗热震稳定性,抗高温负荷等方面均优于氧化铝辊棒3-5倍,而价格仅为重结晶碳化硅的20-25%。碳化硅辊棒适用于日用瓷、卫生瓷、建筑瓷、磁性材料等辊道窑的高温烧成带。该产品高温承载力大,长期使用不弯曲变形,使用寿命是氧化铝陶瓷棒的10倍以上。
长度(m) |
截面尺寸 |
集中承载力(kg) |
均布力合力(kg) |
||
L |
D1 |
D2 |
δ |
||
1 |
35 |
23 |
6 |
70 |
140 |
1 |
40 |
28 |
6 |
97 |
194 |
1 |
45 |
33 |
6 |
130 |
260 |
1 |
60 |
46 |
7 |
283 |
566 |
1 |
80 |
46 |
8 |
604 |
1208 |