Твердый углерод стал одним из наиболее перспективных анодных материалов нового поколения для литий-ионных аккумуляторов благодаря своей высокой емкости, отличным скоростным характеристикам и превосходным низкотемпературным характеристикам. Однако из-за своей сложной структуры и широкого спектра применения размер частицы Твёрдый углерод должен быть точно классифицирован по частицам. Без точного контроля могут возникнуть такие проблемы, как нестабильная плотность прессования, чрезмерные побочные реакции и нестабильное электрохимическое поведение. Поэтому интеграция воздушный классификатор в процесс производства твердого углерода имеет решающее значение для достижения стабильных характеристик материала.
Почему твердые углеродные материалы требуют воздушной классификации?
После измельчения и дробления твердый углеродный порошок обычно имеет размер от 1 до 50 мкм. Без классификации он часто характеризуется:
- Широкое распределение размеров частиц и нестабильная плотность уплотнения
- Слишком мелкие частицы вызывают сильные побочные реакции и толстую пленку SEI
- Крупные частицы, снижающие кинетическую эффективность и скоростные характеристики
The воздушный классификатор использует высокоскоростной поток воздуха и прецизионное турбинное классификационное колесо для контроля значений D97 и D50, достигая узкого распределения частиц и улучшенной стабильности продукта, что напрямую повышает производительность батареи.
Преимущества воздушных классификаторов при переработке твёрдого углерода
Точный контроль D50, D90 и D97
Для разных применений требуются частицы разных размеров, например:
- D50: 8–12 мкм
- D90 < 18 мкм
- Удаление мелких частиц размером <3 мкм для уменьшения побочных реакций
Улучшенная плотность уплотнения и уплотнения
Более узкое распределение размеров частиц улучшает упаковочные свойства, что приводит к:
- Более высокая плотность уплотнения
- Более высокая объемная емкость
- Повышенная плотность энергии
Уменьшение количества мелкого порошка, более высокий уровень ICE
Устраняя чрезмерные частицы (<3 мкм), воздушная классификация способствует:
- Уменьшить образование SEI
- Снижение необратимых потерь емкости
- Улучшить начальную кулоновскую эффективность (ICE)
Замкнутый цикл и отсутствие загрязнений
Керамические сепараторные колеса предотвращают загрязнение металлами, что соответствует стандартам твердого углерода для аккумуляторных батарей.
Основные характеристики оборудования и областей применения
В области твердого углерода обычно используются следующие высокоточные воздушные классификаторы:
Воздушный классификатор HTS
Функции:
Разработан для высокоэффективной сухой классификации ультрадисперсных порошков в диапазоне от D97 3 мкм до D97 45 мкм. Обеспечивает превосходную точность классификации и чрезвычайно узкое распределение размеров частиц. Подходит для твердых углеродных порошков с высокими требованиями к качеству и относительно небольшими партиями производства.
Преимущества:
Идеально подходит для контроля твердого углеродного порошка с D50 в диапазоне от 5 мкм до 20 мкм.
Воздушный классификатор ITC
Функции:
Предназначена для высокоэффективной сухой классификации порошков фракцией от D97 5 мкм до D97 200 мкм. Обладает высокой производительностью и относительно низким энергопотреблением, что делает её пригодной для крупномасштабного промышленного производства.
Проблемы реального производства и их решения
Твердые углеродные порошки обладают такими характеристиками, как низкая плотность, высокое трение и сильная тенденция к агломерации, что создает трудности для процесса классификации:
| Испытание | Влияние | Решение |
|---|---|---|
| Тенденция к агломерации | Мелкие частицы образуют мягкие агломераты перед классификацией, что снижает точность классификации. | Используйте эффективную систему диспергирования порошка (например, высокоскоростной воздушный диспергатор) для полной деагломерации частиц на входе в питатель. |
| Низкая плотность | Частицы очень чувствительны к потоку воздуха и легко создают турбулентность в зоне классификации. | Оптимизировать структуру оборудования для обеспечения стабильного воздушного поля и контроля равномерности подачи. |
| Износ и загрязнение | Длительная работа на высоких скоростях приводит к износу колес классификатора, что влияет на точность и может привести к загрязнению. | Используйте износостойкие керамические или специальные сплавы для основных компонентов, чтобы снизить риск загрязнения металла. |
Эпический порошок Решения по воздушной классификации для твердых углеродистых частиц
Компания Epic Powder предлагает системы воздушного классификатора, специально разработанные для твердых углеродистых материалов и аккумуляторных батарей, которые характеризуются:
- Высокоскоростное керамическое колесо-классификатор для точного контроля точки отсечки
- Полностью герметичная система отрицательного давления
- Работает в замкнутых циклах со струйными мельницами или механическими мельницами
- Диапазон производительности от 50 кг/ч до 3 т/ч
- Дополнительный встроенный мониторинг размера частиц
Эти системы широко применяются на заводах по производству углеродных материалов и предприятиях по переработке аккумуляторных материалов, значительно повышая однородность и электрохимические характеристики.
Спасибо за прочтение. Надеюсь, моя статья вам поможет. Пожалуйста, оставьте комментарий ниже. Вы также можете связаться с представителем Zelda Online по любым вопросам.
— Опубликовано Эмили Чен