Hartkohlenstoff Aufgrund seiner hohen Kapazität, starken Leistungsfähigkeit und hervorragenden Tieftemperatureigenschaften hat es sich zu einem der vielversprechendsten Anodenmaterialien der nächsten Generation für Lithium-Ionen-Batterien entwickelt. Aufgrund seiner komplexen Struktur und seiner breiten Streuung ist es jedoch mit Herausforderungen verbunden. Partikelgröße Bei der Verteilung von Hartkohlenstoff ist eine präzise Partikelklassifizierung unerlässlich. Ohne genaue Kontrolle können Probleme wie ungleichmäßige Verdichtungsdichte, übermäßige Nebenreaktionen und instabiles elektrochemisches Verhalten auftreten. Daher ist die Integration eines Windsichter Die Einbeziehung in den Hartkohlenstoff-Herstellungsprozess ist für die Erzielung einer stabilen Materialleistung unerlässlich.
Warum ist bei Hartkohlenstoffwerkstoffen eine Luftklassifizierung erforderlich?
Nach dem Mahlen und Zerkleinern weist Hartkohlenstoffpulver typischerweise eine Korngröße von 1–50 μm auf. Ohne Klassifizierung zeigt es oft folgende Merkmale:
- Breite Partikelgrößenverteilung und instabile Verdichtungsdichte
- Zu feine Partikel verursachen starke Nebenreaktionen und einen dicken SEI-Film
- Grobe Partikel verringern die kinetische Leistung und die Leistungsfähigkeit
Der Windsichter Durch den Einsatz eines Hochgeschwindigkeits-Luftstroms und eines Präzisions-Turbinenklassierers werden die D97- und D50-Werte kontrolliert, wodurch eine enge Partikelverteilung und eine verbesserte Produktstabilität erreicht werden, was die Batterieleistung direkt steigert.
Vorteile von Windsichtern bei der Hartkohlenstoffverarbeitung
Präzise Steuerung von D50, D90 und D97
Für verschiedene Anwendungen werden unterschiedliche Partikelgrößen benötigt, zum Beispiel:
- D50: 8–12 μm
- D90 < 18 μm
- Entfernung von Feinpartikeln <3 μm zur Reduzierung von Nebenreaktionen
Verbesserte Verdichtung und Stampfdichte
Eine engere Partikelgrößenverteilung verbessert das Packungsverhalten und führt zu Folgendem:
- Höhere Verdichtungsdichte
- Höhere volumetrische Kapazität
- Erhöhte Energiedichte
Reduzierter Feinstaubanteil, höherer ICE-Gehalt
Durch die Aussortierung von übermäßigen Feinanteilen (<3 μm) trägt die Luftklassierung dazu bei:
- Verringerung der SEI-Bildung
- Geringerer irreversibler Kapazitätsverlust
- Verbesserung der anfänglichen Coulomb-Effizienz (ICE)
Geschlossener Kreislauf und kontaminationsfrei
Optionen mit keramischen Klassierscheiben verhindern Metallverunreinigungen und erfüllen die Standards für Hartkohlenstoff in Batteriequalität.
Gängige Geräte- und Anwendungsmerkmale
Im Bereich der Hartkohlenstoff-Luftklassierer werden häufig folgende hochpräzise Windsichter eingesetzt:
HTS Luftklassierer
Merkmale:
Konzipiert für die hocheffiziente Trockenklassierung ultrafeiner Pulver im Bereich von D97 3 μm bis D97 45 μm. Es bietet eine exzellente Klassiergenauigkeit und erzielt eine extrem enge Partikelgrößenverteilung. Geeignet für Hartkohlenstoffpulver mit strengen Qualitätsanforderungen und für die Produktion relativ kleiner Chargen.
Vorteile:
Ideal zur Kontrolle von Hartkohlenstoffpulver mit einem D50-Wert im Bereich von 5 μm bis 20 μm.
ITC-Luftklassierer
Merkmale:
Konzipiert für die hocheffiziente Trockenklassierung von Pulvern mit einer Korngröße von D97 5 μm bis D97 200 μm. Es bietet eine hohe Verarbeitungskapazität und einen relativ geringen Energieverbrauch und eignet sich daher für die industrielle Großproduktion.
Herausforderungen in der realen Produktion und Lösungsansätze
Hartkohlenstoffpulver weisen Eigenschaften wie geringe Dichte, hohe Reibung und starke Agglomerationsneigung auf, was den Klassifizierungsprozess erschwert:
| Herausforderung | Auswirkungen | Lösung |
|---|---|---|
| Agglomerationsneigung | Feine Partikel bilden vor der Klassifizierung weiche Agglomerate, was die Genauigkeit der Klassifizierung verringert. | Verwenden Sie ein effizientes Pulverdispersionssystem (z. B. einen Hochgeschwindigkeits-Luftdispergierer), um die Partikel am Einlass der Zuführung vollständig zu entklumpen. |
| Niedrige Dichte | Partikel reagieren sehr empfindlich auf Luftströmungen und erzeugen leicht Turbulenzen in der Klassifizierungszone. | Die Anlagenstruktur optimieren, um ein stabiles Luftströmungsfeld zu gewährleisten und die Gleichmäßigkeit der Zufuhr zu kontrollieren. |
| Verschleiß und Verschmutzung | Der langfristige Betrieb mit hoher Geschwindigkeit führt zu Verschleiß an den Klassierrädern, was die Präzision beeinträchtigt und zu möglichen Verunreinigungen führen kann. | Um das Risiko einer Metallverunreinigung zu verringern, sollten für wichtige Bauteile verschleißfeste Keramik oder spezielle Legierungswerkstoffe verwendet werden. |
Episches Pulver Luftklassifizierungslösungen für Hartkohlenstoff
Epic Powder bietet Luftklassiersysteme speziell für Hartkohlenstoff- und Batteriematerialien an, die folgende Merkmale aufweisen:
- Hochgeschwindigkeits-Keramik-Klassierrad für präzise Trennpunktsteuerung
- Vollständig abgedichtetes Unterdrucksystem
- Betrieb in geschlossenen Kreisläufen mit Strahlmühlen oder mechanischen Mühlen möglich
- Kapazitätsbereich von 50 kg/h bis 3 t/h
- Optionale Inline-Partikelgrößenüberwachung
Diese Systeme finden breite Anwendung in Kohlenstoffmaterialfabriken und Batteriematerialverarbeitern und verbessern die Konsistenz und die elektrochemische Leistung erheblich.
Vielen Dank fürs Lesen. Ich hoffe, mein Artikel war hilfreich. Hinterlassen Sie gerne einen Kommentar. Bei weiteren Fragen können Sie sich auch an den Online-Kundendienst von Zelda wenden.
— Gepostet von Emily Chen