Carbono duro O óxido de alumínio tornou-se um dos materiais de ânodo mais promissores para baterias de íon-lítio de próxima geração devido à sua alta capacidade, forte desempenho em altas taxas de descarga e excelentes características em baixas temperaturas. No entanto, devido à sua estrutura complexa e ampla faixa de distribuição de tamanho de partículas, o óxido de alumínio ainda apresenta desafios. tamanho da partícula Para garantir a distribuição uniforme do carbono duro, é fundamental obter uma classificação precisa das partículas. Sem um controle rigoroso, podem surgir problemas como densidade de compactação inconsistente, reações secundárias excessivas e comportamento eletroquímico instável. Portanto, a integração de um sistema de classificação precisa é essencial. classificador de ar A incorporação de elementos de carbono duro no processo de produção é essencial para alcançar um desempenho estável do material.
Por que os materiais de carbono duro requerem classificação por via aérea?
Após moagem e trituração, o pó de carbono duro geralmente apresenta granulometria entre 1 e 50 μm. Sem classificação, ele frequentemente exibe:
- Ampla distribuição granulométrica e densidade de compactação instável.
- Partículas excessivamente finas causam fortes reações secundárias e uma película SEI espessa.
- Partículas grossas reduzem o desempenho cinético e a capacidade de taxa.
O classificador de ar Utiliza fluxo de ar de alta velocidade e uma roda classificadora de turbina de precisão para controlar os valores D97 e D50, obtendo uma distribuição de partículas estreita e maior estabilidade do produto, o que melhora diretamente o desempenho da bateria.
Vantagens dos classificadores de ar no processamento de carbono duro
Controle preciso de D50, D90 e D97
Diferentes aplicações requerem diferentes tamanhos de partículas, tais como:
- D50: 8–12 μm
- D90 < 18 μm
- Remoção de partículas finas <3 μm para reduzir reações secundárias.
Compactação e densidade de compactação aprimoradas
Uma distribuição granulométrica mais estreita melhora o comportamento de empacotamento, resultando em:
- Maior densidade de compactação
- Maior capacidade volumétrica
- Aumento da densidade de energia
Redução de partículas finas, maior poder de gelo.
Ao eliminar partículas finas em excesso (<3 μm), a classificação do ar ajuda a:
- Reduzir a formação de SEI
- Menor perda de capacidade irreversível
- Melhorar a eficiência coulombiana inicial (ICE)
Circuito fechado e livre de contaminação
As opções de rodas classificadoras de cerâmica evitam a contaminação por metal, atendendo aos padrões de carbono duro de nível de bateria.
Características principais de equipamentos e aplicações
No campo do carbono duro, os classificadores de ar de alta precisão mais comumente utilizados incluem:
Classificador de ar HTS
Características:
Projetado para a classificação a seco de alta eficiência de pós ultrafinos na faixa de D97 3 μm a D97 45 μm. Proporciona excelente precisão de classificação e alcança uma distribuição granulométrica extremamente estreita. Adequado para pós de carbono duro com requisitos de qualidade rigorosos e produção em lotes relativamente pequenos.
Vantagens:
Ideal para controlar pó de carbono duro com D50 na faixa de 5 μm a 20 μm.
Classificador de ar ITC
Características:
Projetada para a classificação a seco de alta eficiência de pós com granulometria de D97 5 μm a D97 200 μm. Oferece grande capacidade de processamento e consumo de energia relativamente baixo, tornando-a adequada para produção industrial em larga escala.
Desafios na Produção Real e Soluções
Os pós de carbono duro apresentam características como baixa densidade, alto atrito e forte tendência à aglomeração, o que representa um desafio para o processo de classificação:
| Desafio | Impacto | Solução |
|---|---|---|
| Tendência à aglomeração | Partículas finas formam aglomerados macios antes da classificação, reduzindo a precisão da mesma. | Utilize um sistema eficiente de dispersão de pó (como um dispersor de ar de alta velocidade) para desagregar completamente as partículas na entrada do alimentador. |
| Baixa densidade | As partículas são altamente sensíveis ao fluxo de ar e geram turbulência com facilidade na zona de classificação. | Otimizar a estrutura do equipamento para garantir um campo de fluxo de ar estável e controlar a uniformidade da alimentação. |
| Desgaste e contaminação | A operação prolongada em alta velocidade causa desgaste nas rodas do classificador, afetando a precisão e introduzindo possível contaminação. | Utilize materiais cerâmicos resistentes ao desgaste ou ligas especiais para componentes essenciais, a fim de reduzir o risco de contaminação por metal. |
Pó épico Soluções de classificação de ar para carbono duro
A Epic Powder fornece sistemas de classificação de ar personalizados para materiais de carbono duro e baterias, com as seguintes características:
- Roda classificadora de cerâmica de alta velocidade para controle preciso do ponto de corte.
- Sistema de pressão negativa totalmente selado
- Operável em circuitos fechados com moinhos a jato ou moinhos mecânicos.
- Capacidade variando de 50 kg/h a 3 t/h.
- Monitoramento opcional do tamanho das partículas em linha
Esses sistemas têm sido amplamente aplicados em fábricas de materiais de carbono e processadores de materiais para baterias, melhorando significativamente a consistência e o desempenho eletroquímico.
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— Publicado por Emily Chen