Harde koolstof is uitgegroeid tot een van de meest veelbelovende anodematerialen van de volgende generatie voor lithium-ionbatterijen vanwege de hoge capaciteit, de sterke prestaties en de uitstekende eigenschappen bij lage temperaturen. De complexe structuur en de brede toepassingsmogelijkheden van lithium-ionbatterijen zorgen er echter voor dat deeltjesgrootte distributie, moet harde koolstof een nauwkeurige deeltjesclassificatie ondergaan. Zonder nauwkeurige controle kunnen problemen zoals inconsistente verdichtingsdichtheid, overmatige nevenreacties en onstabiel elektrochemisch gedrag ontstaan. Daarom is het integreren van een lucht classificator in het productieproces van harde koolstof is essentieel voor het bereiken van stabiele materiaalprestaties.
Waarom hebben harde koolstofmaterialen een luchtclassificatie nodig?
Na het malen en verpulveren heeft hard koolstofpoeder doorgaans een dikte van 1 tot 50 μm. Zonder classificatie vertoont het vaak:
- Brede deeltjesgrootteverdeling en onstabiele verdichtingsdichtheid
- Overmatig fijne deeltjes veroorzaken sterke nevenreacties en een dikke SEI-film
- Grove deeltjes verminderen de kinetische prestaties en het snelheidsvermogen
De lucht classificator maakt gebruik van een snelle luchtstroom en een nauwkeurig turbineclassificatiewiel om de D97- en D50-waarden te regelen. Hierdoor wordt een smalle deeltjesverdeling en een betere productstabiliteit bereikt, wat direct de batterijprestaties verbetert.
Voordelen van luchtclassificatoren bij de verwerking van harde koolstof
Nauwkeurige controle over D50, D90 en D97
Verschillende toepassingen vereisen verschillende deeltjesgroottes, zoals:
- D50: 8–12 μm
- D90 < 18 μm
- Verwijdering van <3 μm fijnstof om nevenreacties te verminderen
Verbeterde verdichting en tapdichtheid
Een nauwere deeltjesgrootteverdeling verbetert het pakkingsgedrag, wat resulteert in:
- Hogere verdichtingsdichtheid
- Hogere volumetrische capaciteit
- Verhoogde energiedichtheid
Minder fijn poeder, hogere ICE
Door het elimineren van overmatige fijne deeltjes (<3 μm) helpt luchtclassificatie:
- Verminder SEI-vorming
- Lager onomkeerbaar capaciteitsverlies
- Verbeter de initiële coulombische efficiëntie (ICE)
Gesloten kringloop en besmettingsvrij
Keramische classificeringswielopties voorkomen metaalverontreiniging en voldoen aan de normen voor harde koolstofvezels van batterijkwaliteit.
Belangrijkste apparatuur en toepassingskenmerken
Op het gebied van harde koolstof zijn de meest gebruikte, zeer nauwkeurige luchtclassificatoren:
HTS Luchtclassificator
Functies:
Ontworpen voor zeer efficiënte droge classificatie van ultrafijne poeders in het bereik van D97 3 μm tot D97 45 μm. Het biedt een uitstekende classificatienauwkeurigheid en bereikt een extreem smalle deeltjesgrootteverdeling. Geschikt voor harde koolstofpoeders met strenge kwaliteitseisen en een relatief kleine productie.
Voordelen:
Ideaal voor het regelen van hard koolstofpoeder met D50 in het bereik van 5 μm tot 20 μm.
ITC luchtclassificator
Functies:
Ontworpen voor de zeer efficiënte droge classificatie van poeders van D97 5 μm tot D97 200 μm. Biedt een grote verwerkingscapaciteit en een relatief laag energieverbruik, waardoor hij geschikt is voor grootschalige industriële productie.
Uitdagingen in de daadwerkelijke productie en oplossingen
Harde koolstofpoeders hebben eigenschappen zoals een lage dichtheid, hoge wrijving en een sterke neiging tot agglomeratie, wat uitdagingen met zich meebrengt voor het classificatieproces:
| Uitdaging | Invloed | Oplossing |
|---|---|---|
| Agglomeratietendens | Fijne deeltjes vormen zachte agglomeraten voordat ze worden geclassificeerd, waardoor de classificatienauwkeurigheid afneemt. | Gebruik een efficiënt poederdispersiesysteem (zoals een snelle luchtdisperser) om de deeltjes bij de inlaat van de toevoer volledig te deagglomereren. |
| Lage dichtheid | Deeltjes zijn zeer gevoelig voor luchtstroming en veroorzaken gemakkelijk turbulentie in de classificatiezone. | Optimaliseer de apparatuurstructuur om een stabiele luchtstroom te garanderen en de uniformiteit van de toevoer te regelen. |
| Slijtage en verontreiniging | Bij langdurig gebruik op hoge snelheid slijten de classificatorwielen, wat de nauwkeurigheid beïnvloedt en tot mogelijke verontreinigingen kan leiden. | Gebruik slijtvaste keramische of speciale legeringsmaterialen voor belangrijke onderdelen om het risico op metaalverontreiniging te verkleinen. |
Episch poeder Luchtclassificatieoplossingen voor harde koolstof
Epic Powder levert luchtclassificatiesystemen die speciaal zijn ontworpen voor harde koolstof- en batterijmaterialen, met:
- Hogesnelheids keramisch classificatiewiel voor nauwkeurige controle van het snijpunt
- Volledig afgesloten onderdruksysteem
- Werkzaam in gesloten lussen met straalmolens of mechanische molens
- Capaciteitsbereik van 50 kg/u tot 3 t/u
- Optionele inline deeltjesgroottebewaking
Deze systemen worden op grote schaal toegepast in koolstoffabrieken en batterijmateriaalverwerkers, waarbij de consistentie en elektrochemische prestaties aanzienlijk worden verbeterd.
Bedankt voor het lezen. Ik hoop dat mijn artikel je helpt. Laat hieronder een reactie achter. Je kunt ook contact opnemen met de klantenservice van Zelda Online voor verdere vragen.
— Geplaatst door Emily Chen