하드 카본 고용량, 강력한 속도 성능, 그리고 우수한 저온 특성으로 인해 리튬 이온 배터리용 차세대 음극 소재 중 가장 유망한 소재 중 하나로 자리매김했습니다. 그러나 복잡한 구조와 넓은 사용 온도로 인해 입자 크기 분포를 고려하면, 경질 탄소는 정밀한 입자 분류 과정을 거쳐야 합니다. 정확한 제어가 없으면 불균일한 압축 밀도, 과도한 부반응, 불안정한 전기화학적 거동과 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 공기 분류기 안정적인 재료 성능을 달성하려면 경질 탄소 생산 공정에 들어가는 것이 필수적입니다.
경질 탄소 소재에 공기 분류가 필요한 이유는 무엇입니까?
분쇄 및 파쇄 후, 경질 탄소 분말은 일반적으로 1~50μm의 크기를 보입니다. 분류하지 않으면 다음과 같은 특징이 나타납니다.
- 넓은 입자 크기 분포 및 불안정한 압축 밀도
- 지나치게 미세한 입자로 인해 강한 부반응과 두꺼운 SEI 필름 형성
- 운동 성능과 속도 용량을 감소시키는 거친 입자
그만큼 공기 분류기 고속 공기 흐름과 정밀 터빈 분류 휠을 사용하여 D97 및 D50 값을 제어하여 좁은 입자 분포와 향상된 제품 안정성을 달성하여 배터리 성능을 직접적으로 향상시킵니다.
경질 탄소 가공에서 공기 분류기의 장점
D50, D90, D97의 정확한 제어
다양한 응용 분야에는 다음과 같이 서로 다른 입자 크기가 필요합니다.
- D50: 8–12 μm
- D90 < 18μm
- 부작용을 줄이기 위해 <3μm 미립자 제거
향상된 압축 및 탭 밀도
더 좁은 입자 크기 분포는 포장 동작을 개선하여 다음과 같은 결과를 가져옵니다.
- 더 높은 압축 밀도
- 더 높은 체적 용량
- 에너지 밀도 증가
미세분말 감소, ICE 증가
과도한 미세 입자(<3μm)를 제거함으로써 공기 분류는 다음과 같은 효과를 냅니다.
- SEI 형성 감소
- 비가역적 용량 손실 감소
- 초기 쿨롱 효율(ICE) 개선
폐쇄 루프 및 오염 없음
세라믹 분류 휠 옵션은 금속 오염을 방지하고 배터리 등급의 단단한 탄소 표준을 충족합니다.
주류 장비 및 응용 프로그램 기능
경질 탄소 분야에서 일반적으로 사용되는 고정밀 공기 분류기는 다음과 같습니다.
HTS 공기 분류기
특징:
D97 3μm에서 D97 45μm 범위의 초미립 분말의 고효율 건식 분급을 위해 설계되었습니다. 탁월한 분급 정확도를 제공하며 매우 좁은 입도 분포를 달성합니다. 엄격한 품질 요건과 비교적 소량 생산이 요구되는 경질 탄소 분말에 적합합니다.
장점:
D50이 5μm~20μm 범위인 경질 탄소 분말을 제어하는 데 이상적입니다.
ITC 공기 분류기
특징:
D97 5μm에서 D97 200μm까지의 분말을 고효율 건식 분급하도록 설계되었습니다. 처리 용량이 크고 에너지 소비량이 상대적으로 낮아 대규모 산업 생산에 적합합니다.
실제 생산에서의 과제와 해결책
경질 탄소 분말은 밀도가 낮고 마찰이 크며 응집 경향이 강하다는 특성을 가지고 있어 분류 과정에 어려움을 겪습니다.
| 도전 | 영향 | 해결책 |
|---|---|---|
| 응집 경향 | 미세 입자는 분류 전에 부드러운 덩어리를 형성하여 분류 정확도를 낮춥니다. | 효율적인 분말 분산 시스템(고속 공기 분산기 등)을 사용하여 공급기 입구에서 입자를 완전히 분리합니다. |
| 낮은 밀도 | 입자는 공기 흐름에 매우 민감하며 분류 구역에서 난류를 쉽게 생성합니다. | 안정적인 공기 흐름장을 확보하고 공급 균일성을 제어하기 위해 장비 구조를 최적화합니다. |
| 마모 및 오염 | 장기간 고속으로 작동하면 분류기 휠이 마모되어 정밀도에 영향을 미치고 오염이 발생할 가능성이 있습니다. | 금속 오염 위험을 줄이기 위해 핵심 부품에는 내마모성 세라믹이나 특수 합금 소재를 사용합니다. |
에픽 파우더 경질 탄소용 공기 분류 솔루션
Epic Powder는 다음과 같은 특징을 갖춘 경질 탄소 및 배터리 소재에 맞춰 제작된 공기 분류 시스템을 제공합니다.
- 정밀한 절단점 제어를 위한 고속 세라믹 분류 휠
- 완전밀폐형 음압 시스템
- 제트 밀 또는 기계식 밀을 사용하여 폐쇄 루프에서 작동 가능
- 용량 범위는 50kg/h ~ 3t/h입니다.
- 선택적 인라인 입자 크기 모니터링
이러한 시스템은 탄소 소재 공장과 배터리 소재 가공업체에 널리 적용되어 일관성과 전기화학적 성능을 크게 향상시켰습니다.
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— 게시자 에밀리 첸