正极材料大都是微米或纳米级颗粒,极易吸收空气中的水分,特别是 N i含量高的三元材料。在PTMS电磁除铁器制备正极浆料时,如果正极材料水分高,在进行浆料搅拌过程中材料离子吸水后会造成溶解度降低,导致浆料凝胶成果冻状,影响加工性能。制成电池后,其容量、内阻、循环和倍率等都会受到影响,因此正极材料的水分与金属异物一样要作为重点管控项目。PTMS电磁除铁器产线设备自动化程度越高,粉料在空气中暴露的时间越短,水分引入也就越少。推动材料供应商提高设备自动化程度,如实现全程管道输送,监控管道。为了保证车间环境,实现车间正压,建立双重门、风淋门避免外界粉尘流入车间污染物料也是很必要的措施,同时车间设备、钢结构应避免生锈,地面也要进行刷漆并定期除磁。
对锂离子电池性能有显著影响的正极材料的失效形式,如混入金属异物、水分超标、批次一致性差等,一些失效形式对电池性能造成的严重危害,以及从质量管理角度对避免这些失效的发生有效的作用,为进一步预防质量问题的发生、提高锂离子电池的品质作出有力保证。首先从人员管控开始,应禁止员工携带金属异物进入车间,禁止佩戴首饰,进入PTMS电磁除铁器车间应着工作服、工作鞋,戴手套,避免接触金属异物后再接触粉料。要建立监督检查机制,培养员工的质量意识,使其自觉遵守并维护车间环境。相比于锂离子电池的其他原材料,正极材料的品种更加多样化,生产工艺也更加复杂,品质失效的风险也就更大,因而对其质量管理的要求也就更高。从材料使用者的角度除铁设备对锂离子电池正极材料常见的失效形式相应的预防措施。
正极材料中混入金属异物, 为了除去金属异物,PTMS电磁除铁器已成为生产正极材料的必经工序,电磁除铁机被普遍使用,但该设备对非磁性金属物质如铜、锌等不起作用,因此车间应避免铜、锌部件的使用,如必须要用到也尽量不要与粉料直接接触或裸露在空气中。高温固相反应:指包括固相物质的反应物在一定的温度下经过一段时间的反应,通过各种元素之间的相互扩散,发生化学反应,生成一定温度下结构最稳定的化合物的过程,包括固—固相反应、固—气相反应和固—液相反应等。正极材料常用工艺:高温固相反应, 在锂离子电池无机电极材料的制备中,最常使用的是高温固相反应。此外,除铁设备安装位置、安装个数、参数设置等对除铁效果也有一定影响。
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