คาร์บอนแข็ง ได้กลายเป็นหนึ่งในวัสดุแอโนดรุ่นใหม่ที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เนื่องจากมีความจุสูง ประสิทธิภาพอัตราเร็วสูง และคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมที่อุณหภูมิต่ำ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากโครงสร้างที่ซับซ้อนและ ขนาดอนุภาค การกระจายตัวของคาร์บอนแข็งต้องผ่านการจำแนกประเภทอนุภาคอย่างแม่นยำ หากไม่มีการควบคุมที่แม่นยำ ปัญหาต่างๆ เช่น ความหนาแน่นของการอัดตัวที่ไม่สม่ำเสมอ ปฏิกิริยาข้างเคียงที่มากเกินไป และพฤติกรรมทางเคมีไฟฟ้าที่ไม่เสถียรอาจเกิดขึ้นได้ ดังนั้น การผสาน ลักษณนามอากาศ เข้าสู่กระบวนการผลิตคาร์บอนแข็งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการบรรลุประสิทธิภาพของวัสดุที่เสถียร
เหตุใดวัสดุคาร์บอนแข็งจึงต้องมีการจำแนกประเภทอากาศ?
หลังจากการบดและบดละเอียด ผงคาร์บอนแข็งโดยทั่วไปจะมีขนาดตั้งแต่ 1–50 ไมโครเมตร หากไม่มีการจำแนกประเภท มักจะแสดงลักษณะดังต่อไปนี้:
- การกระจายขนาดอนุภาคที่กว้างและความหนาแน่นของการอัดที่ไม่เสถียร
- อนุภาคขนาดเล็กเกินไปทำให้เกิดปฏิกิริยาข้างเคียงที่รุนแรงและฟิล์ม SEI หนา
- อนุภาคหยาบทำให้ประสิทธิภาพจลนศาสตร์และอัตราความสามารถลดลง
ที่ ลักษณนามอากาศ ใช้การไหลเวียนอากาศความเร็วสูงและล้อจำแนกประเภทกังหันแม่นยำเพื่อควบคุมค่า D97 และ D50 ทำให้กระจายอนุภาคได้แคบลงและปรับปรุงเสถียรภาพของผลิตภัณฑ์ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพแบตเตอรี่โดยตรง
ข้อดีของเครื่องจำแนกอากาศในการแปรรูปคาร์บอนแข็ง
การควบคุม D50, D90 และ D97 อย่างแม่นยำ
การใช้งานที่แตกต่างกันต้องการขนาดอนุภาคที่แตกต่างกัน เช่น:
- D50: 8–12 ไมโครเมตร
- D90 < 18 ไมโครเมตร
- การกำจัดอนุภาคละเอียด <3 μm เพื่อลดปฏิกิริยาข้างเคียง
การอัดแน่นและความหนาแน่นของแทปที่ได้รับการปรับปรุง
การกระจายขนาดอนุภาคที่แคบลงช่วยปรับปรุงพฤติกรรมการบรรจุ ส่งผลให้:
- ความหนาแน่นของการอัดแน่นที่สูงขึ้น
- ความจุปริมาตรที่สูงขึ้น
- เพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน
ผงละเอียดลดลง ICE สูงขึ้น
การกำจัดสารละเอียดที่มากเกินไป (<3 μm) ช่วยให้การจำแนกอากาศ:
- ลดการก่อตัวของ SEI
- การสูญเสียความจุที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ลดลง
- ปรับปรุงประสิทธิภาพคูลอมบิกเบื้องต้น (ICE)
วงจรปิดและปราศจากการปนเปื้อน
ตัวเลือกล้อจำแนกประเภทเซรามิกช่วยป้องกันการปนเปื้อนของโลหะ ตรงตามมาตรฐานคาร์บอนแข็งเกรดแบตเตอรี่
อุปกรณ์หลักและคุณลักษณะการใช้งาน
ในด้านคาร์บอนแข็ง เครื่องจำแนกอากาศความแม่นยำสูงที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่:
เครื่องจำแนกอากาศ HTS
คุณสมบัติ:
ออกแบบมาเพื่อการจำแนกผงละเอียดพิเศษแบบแห้งประสิทธิภาพสูงในช่วง D97 3 ไมโครเมตร ถึง D97 45 ไมโครเมตร ให้ความแม่นยำในการจำแนกที่ยอดเยี่ยมและการกระจายขนาดอนุภาคที่แคบมาก เหมาะสำหรับผงคาร์บอนแข็งที่มีข้อกำหนดด้านคุณภาพที่เข้มงวดและการผลิตแบบแบตช์ขนาดเล็ก
ข้อดี:
เหมาะสำหรับการควบคุมผงคาร์บอนแข็งที่มี D50 ในช่วง 5 μm ถึง 20 μm
เครื่องลักษณนามทางอากาศของ ITC
คุณสมบัติ:
ออกแบบมาเพื่อการจำแนกผงแห้งประสิทธิภาพสูงตั้งแต่ D97 5 ไมโครเมตร ถึง D97 200 ไมโครเมตร มาพร้อมความสามารถในการประมวลผลขนาดใหญ่และการใช้พลังงานค่อนข้างต่ำ จึงเหมาะสำหรับการผลิตในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่
ความท้าทายในการผลิตจริงและแนวทางแก้ไข
ผงคาร์บอนแข็งมีคุณลักษณะต่างๆ เช่น ความหนาแน่นต่ำ แรงเสียดทานสูง และแนวโน้มการเกาะตัวกันอย่างแข็งแกร่ง ซึ่งนำมาซึ่งความท้าทายต่อกระบวนการจำแนกประเภท:
| ท้าทาย | ผลกระทบ | สารละลาย |
|---|---|---|
| แนวโน้มการรวมตัวกัน | อนุภาคละเอียดจะรวมตัวกันเป็นกลุ่มก้อนอ่อนก่อนการจำแนกประเภท ส่งผลให้ความแม่นยำในการจำแนกประเภทลดลง | ใช้ระบบกระจายผงที่มีประสิทธิภาพ (เช่น เครื่องกระจายอากาศความเร็วสูง) เพื่อแยกอนุภาคออกจากกันอย่างสมบูรณ์ที่ทางเข้าตัวป้อน |
| ความหนาแน่นต่ำ | อนุภาคมีความไวต่อการไหลของอากาศสูงและสามารถสร้างความปั่นป่วนในโซนการจำแนกประเภทได้ง่าย | ปรับปรุงโครงสร้างอุปกรณ์เพื่อให้แน่ใจว่าสนามการไหลของอากาศมีเสถียรภาพและควบคุมความสม่ำเสมอของฟีด |
| การสึกหรอและการปนเปื้อน | การทำงานความเร็วสูงในระยะยาวทำให้ล้อจำแนกประเภทสึกหรอ ส่งผลต่อความแม่นยำ และอาจเกิดการปนเปื้อนได้ | ใช้เซรามิกที่ทนทานต่อการสึกหรอหรือวัสดุโลหะผสมพิเศษสำหรับส่วนประกอบสำคัญเพื่อลดความเสี่ยงจากการปนเปื้อนของโลหะ |
ผงมหากาพย์ โซลูชันการจำแนกอากาศสำหรับคาร์บอนแข็ง
Epic Powder นำเสนอระบบจำแนกอากาศที่ออกแบบมาสำหรับวัสดุคาร์บอนแข็งและแบตเตอรี่ โดยมีคุณสมบัติดังนี้:
- ล้อจำแนกเซรามิกความเร็วสูงเพื่อการควบคุมจุดตัดที่แม่นยำ
- ระบบแรงดันลบแบบปิดสนิท
- ใช้งานได้ในระบบวงจรปิดด้วยเครื่องโม่เจ็ทหรือเครื่องโม่เชิงกล
- ช่วงความจุตั้งแต่ 50 กก./ชม. ถึง 3 ตัน/ชม.
- การตรวจสอบขนาดอนุภาคแบบอินไลน์ที่เป็นทางเลือก
ระบบเหล่านี้ได้รับการนำไปใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงงานผลิตวัสดุคาร์บอนและผู้แปรรูปวัสดุแบตเตอรี่ ซึ่งช่วยปรับปรุงความสม่ำเสมอและประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าได้อย่างมีนัยสำคัญ
ขอบคุณที่อ่านนะคะ หวังว่าบทความของฉันจะเป็นประโยชน์นะคะ แสดงความคิดเห็นไว้ด้านล่างได้เลยค่ะ หรือหากมีข้อสงสัยเพิ่มเติม สามารถติดต่อตัวแทนฝ่ายบริการลูกค้าออนไลน์ของ Zelda ได้ค่ะ
— โพสต์โดย เอมิลี่ เฉิน