应用领域

新能源-锂电(Ceramics Industry)

创建时间:2022-11-26
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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