高鎳三元正材料燒結(jié)難題，陶瓷回轉(zhuǎn)窯能否破解？

時間：2024-12-23

在鋰電池領(lǐng)域，正J 材料市場規(guī)模預(yù)計2020年將達到800億元。其中主要以三元系和磷酸鐵鋰為主，三元材料占比50%以上，磷酸鐵鋰約占40%。
高鎳三元正J 材料雖然是個熱點，但在產(chǎn)業(yè)化過程中卻遇到了一些難點和問題。其中，燒結(jié)裝備的難點尤為。
眾所周知，在三元材料生產(chǎn)過程中，燒結(jié)工序是且重要的工序，一般都要求做二次燒結(jié)：一次燒結(jié)溫度較高，二次燒結(jié)溫度較低。而由于高鎳三元材料中的二價鎳難以氧化成三價鎳，必須在氧氣氣氛中進行燒結(jié)。
根據(jù)中南大學(xué)胡國榮教授分析，高鎳三元材料（NCM、NCA）燒結(jié)裝備存在的主要問題：
（1）生產(chǎn)窯爐的耐氧氣腐蝕問題，高鎳材料必須在純氧氣氛中高溫合成，窯爐材質(zhì)必須耐氧氣腐蝕；
（2）生產(chǎn)窯爐的耐堿腐蝕問題，高鎳材料必須用氫氧化鋰做鋰源進行高溫合成，氫氧化鋰容易揮發(fā)且堿性很強，窯爐材質(zhì)必須耐堿腐蝕；
（3）裝料匣缽腐蝕嚴重，匣缽損耗大，并且作為固體微廢，污染環(huán)境，回收成本高；
（4）目前高鎳三元材料生產(chǎn)主要采用密封輥道窯，但是國內(nèi)能生產(chǎn)的企業(yè)比較少，大部分采購國外或中外合資生產(chǎn)的窯爐。國外主要有：德國薩克米、日本NGK、則武（Noratake）。
但是這些窯爐價格昂貴，對企業(yè)采購成本形成壓力。江蘇鳳谷節(jié)能科技生產(chǎn)的復(fù)合陶瓷內(nèi)膽回轉(zhuǎn)窯，有效避免金屬析出，保證了燒結(jié)材料的純凈度，減少磁性異物標的問題，解決行業(yè)難題，已獲得2019年江蘇省首臺(套)重大裝備認定。

詞條
詞條說明
鋰電池正材料煅燒設(shè)備，為何選擇回轉(zhuǎn)爐？
正材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等，其工業(yè)化生產(chǎn)工序較多，合成路線也相對比較復(fù)雜，對溫度、環(huán)境、雜質(zhì)含量的控制也比較嚴格。鋰離子電池正材料的性能，直接影響著鋰離子電池的性能，甚至其成本也直接決定電池成本高低。采用回轉(zhuǎn)爐煅燒鋰電池正材料，被煅燒的物料受熱均勻，因此煅燒后材料的物理、化學(xué)性質(zhì)的均一性也增加；由于回轉(zhuǎn)爐加熱均勻，高溫處理時間可以相應(yīng)縮短，可明顯降低能耗。鳳谷節(jié)能專注于鋰電池
真空氣氛燒結(jié)爐的優(yōu)點，比你想象的多
氣氛燒結(jié)，指的是在窯爐中用一定量的氣體燒結(jié)物體的一種方法。根據(jù)不同材料選擇合適的氣氛燒結(jié)，有利于燒結(jié)過程，提高產(chǎn)品的致密化程度，獲得性能良好的產(chǎn)品。真空氣氛燒結(jié)爐，通常使用各種氣氛，如真空、氫氣、氧氣、氮氣和惰性氣體（如氬氣）。如：透明氧化鋁陶瓷可以在氫氣氛中燒結(jié)，透明鐵電陶瓷在氧氣氛中燒結(jié)，氮化鋁等氮化物陶瓷在氮氣氛中燒結(jié)。真空燒結(jié)爐的主要優(yōu)點，主要有以下幾點：1.真空有利于排除吸附氣體，對促進
實驗用氣氛回轉(zhuǎn)爐，適用于哪些物料煅燒？
實驗用回轉(zhuǎn)窯，一般為小型窯爐，可分為間歇性、連續(xù)性兩種，主要適用于粉塵、顆粒的動態(tài)燒結(jié)，在高溫下使物料的體積、黏結(jié)強度、致密性等數(shù)據(jù)指標發(fā)生改變。對開式實驗回轉(zhuǎn)窯，適用于磷酸鐵鋰、三元正、鋰電負材料、金屬粉體等在氧化性（如空氣）或還原性氣氛（如氮氫混合氣）下的燒結(jié)反應(yīng)，適用于銅粉燒結(jié)，還原，也適用于化工行業(yè)催化劑載體氧化性處理，以及石墨烯、納米材料、稀土等高新材料的焙燒燒結(jié)試驗，也可用于半工業(yè)性生
間歇式氣氛回轉(zhuǎn)爐，物料實驗燒結(jié)的理想之選
作為窯爐專業(yè)生產(chǎn)廠家，鳳谷擁有多臺小型實驗室用高溫煅燒回轉(zhuǎn)窯，其中以間歇式氣氛回轉(zhuǎn)爐倍受關(guān)注，該窯爐主要有以下幾點優(yōu)勢：1.作為回轉(zhuǎn)窯筒體的材料，根據(jù)工藝對溫度、氣氛和對物料處理的強度要求，可選擇SUS310S耐熱合金、特種合金鋼、復(fù)合陶瓷等。2.密封性好，可通入多種不同的保護氣體，使爐內(nèi)形成某種純凈的氣氛，滿足特殊工藝下的燒結(jié)需求。3.擁有多個測溫點，采用熱電偶進行溫度測量，有助于實現(xiàn)高精度的控