Cacbon cứng đã trở thành một trong những vật liệu anode thế hệ tiếp theo đầy hứa hẹn cho pin lithium-ion nhờ dung lượng cao, hiệu suất tốc độ cao và đặc tính nhiệt độ thấp tuyệt vời. Tuy nhiên, do cấu trúc phức tạp và phạm vi ứng dụng rộng rãi, kích thước hạt Phân phối, carbon cứng phải trải qua quá trình phân loại hạt chính xác. Nếu không kiểm soát chính xác, các vấn đề như mật độ nén không đồng đều, phản ứng phụ quá mức và hành vi điện hóa không ổn định có thể phát sinh. Do đó, việc tích hợp một máy phân loại không khí vào quá trình sản xuất carbon cứng là điều cần thiết để đạt được hiệu suất vật liệu ổn định.
Tại sao vật liệu cacbon cứng cần được phân loại bằng không khí?
Sau khi nghiền và nghiền nát, bột carbon cứng thường có kích thước từ 1–50 μm. Nếu không được phân loại, nó thường biểu hiện:
- Phân bố kích thước hạt rộng và mật độ nén không ổn định
- Các hạt quá mịn gây ra phản ứng phụ mạnh và màng SEI dày
- Các hạt thô làm giảm hiệu suất động học và khả năng tốc độ
Các máy phân loại không khí sử dụng luồng khí tốc độ cao và bánh xe phân loại tuabin chính xác để kiểm soát các giá trị D97 và D50, đạt được sự phân bố hạt hẹp và cải thiện độ ổn định của sản phẩm, giúp nâng cao trực tiếp hiệu suất pin.
Ưu điểm của máy phân loại không khí trong chế biến cacbon cứng
Kiểm soát chính xác D50, D90 và D97
Các ứng dụng khác nhau yêu cầu kích thước hạt khác nhau, chẳng hạn như:
- D50: 8–12 μm
- D90 < 18 μm
- Loại bỏ các hạt mịn <3 μm để giảm phản ứng phụ
Cải thiện độ nén và mật độ khai thác
Phân bố kích thước hạt hẹp hơn cải thiện hành vi đóng gói, dẫn đến:
- Mật độ nén cao hơn
- Dung tích thể tích cao hơn
- Mật độ năng lượng tăng lên
Giảm bột mịn, tăng ICE
Bằng cách loại bỏ các hạt mịn quá mức (<3 μm), phân loại không khí giúp:
- Giảm sự hình thành SEI
- Giảm khả năng mất mát không thể phục hồi
- Cải thiện hiệu suất coulomb ban đầu (ICE)
Vòng kín và không nhiễm bẩn
Tùy chọn bánh xe phân loại bằng gốm ngăn ngừa nhiễm bẩn kim loại, đáp ứng các tiêu chuẩn carbon cứng cấp pin.
Thiết bị chính và các tính năng ứng dụng
Trong lĩnh vực cacbon cứng, các máy phân loại không khí có độ chính xác cao thường được sử dụng bao gồm:
Máy phân loại không khí HTS
Đặc trưng:
Được thiết kế để phân loại khô hiệu quả cao các loại bột siêu mịn trong phạm vi D97 từ 3 μm đến D97 45 μm. Máy cung cấp độ chính xác phân loại tuyệt vời và đạt được phân bố kích thước hạt cực kỳ hẹp. Phù hợp cho bột carbon cứng với yêu cầu chất lượng nghiêm ngặt và sản xuất hàng loạt tương đối nhỏ.
Thuận lợi:
Lý tưởng để kiểm soát bột carbon cứng với D50 trong phạm vi từ 5 μm đến 20 μm.
Máy phân loại không khí ITC
Đặc trưng:
Được thiết kế để phân loại khô hiệu quả cao các loại bột từ D97 5 μm đến D97 200 μm. Máy có công suất xử lý lớn và mức tiêu thụ năng lượng tương đối thấp, phù hợp cho sản xuất công nghiệp quy mô lớn.
Những thách thức trong sản xuất thực tế và giải pháp
Bột carbon cứng có các đặc điểm như mật độ thấp, ma sát cao và xu hướng kết tụ mạnh, gây ra những thách thức cho quá trình phân loại:
| Thử thách | Sự va chạm | Giải pháp |
|---|---|---|
| Xu hướng kết tụ | Các hạt mịn tạo thành các khối kết tụ mềm trước khi phân loại, làm giảm độ chính xác của phân loại. | Sử dụng hệ thống phân tán bột hiệu quả (chẳng hạn như máy phân tán không khí tốc độ cao) để tách hoàn toàn các hạt ở đầu vào của bộ nạp. |
| Mật độ thấp | Các hạt rất nhạy cảm với luồng không khí và dễ tạo ra sự nhiễu loạn trong vùng phân loại. | Tối ưu hóa cấu trúc thiết bị để đảm bảo trường luồng khí ổn định và kiểm soát tính đồng nhất của nguồn cấp. |
| Hao mòn và ô nhiễm | Hoạt động ở tốc độ cao trong thời gian dài sẽ làm mòn bánh xe phân loại, ảnh hưởng đến độ chính xác và có thể gây ô nhiễm. | Sử dụng vật liệu gốm chống mài mòn hoặc hợp kim đặc biệt cho các thành phần chính để giảm nguy cơ nhiễm bẩn kim loại. |
Bột Epic Giải pháp phân loại không khí cho Carbon cứng
Epic Powder cung cấp hệ thống phân loại không khí được thiết kế riêng cho vật liệu carbon cứng và pin, có các tính năng:
- Bánh xe phân loại gốm tốc độ cao để kiểm soát điểm cắt chính xác
- Hệ thống áp suất âm hoàn toàn kín
- Có thể vận hành trong các vòng kín với máy nghiền phản lực hoặc máy nghiền cơ học
- Công suất từ 50 kg/h đến 3 tấn/h
- Tùy chọn theo dõi kích thước hạt nội tuyến
Các hệ thống này đã được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy sản xuất vật liệu carbon và bộ xử lý vật liệu pin, giúp cải thiện đáng kể tính nhất quán và hiệu suất điện hóa.
Cảm ơn bạn đã đọc. Tôi hy vọng bài viết của tôi hữu ích. Vui lòng để lại bình luận bên dưới. Bạn cũng có thể liên hệ với bộ phận chăm sóc khách hàng trực tuyến của Zelda nếu có bất kỳ thắc mắc nào khác.
— Đăng bởi Emily Chen