耐馳(上海)機械儀器有限公司
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鋰電池( LiBs )原材料的生產(chǎn)工藝和解決方案
NETZSCH 2022/11/16 | 閱讀:1521
方案詳情:
鋰離子電池( LiBs )電芯主要由正極、負極和隔膜組成,。電極片是由鋁箔或銅箔組成的,,上面涂有正、負極活性材料,、添加劑和粘合劑的混合物(電池漿料),。我們的目標(biāo)是協(xié)助客戶開發(fā)出更強大的電池,,其特點是容量更大,,壽命更長,,充電時間更短,重量更輕,,體積更小,。經(jīng)過多年的經(jīng)驗積累, 耐馳可以為電池行業(yè)提供干濕法研磨,、混合,、均質(zhì)分散、剝層和脫泡以及材料性能分析等解決方案,。
電池原材料的生產(chǎn)工藝 什么是研磨,?來自外部的沖擊應(yīng)力能量使顆粒產(chǎn)生形變斷裂面,如果這個能量超過臨界值,,則顆粒被破碎,。外部能量進入產(chǎn)品內(nèi)部,形成新的顆粒表面,。 干法研磨 – 我們使用機器對各種硬度的固體進行干法精細研磨,,以獲得任何所需的細度。例如,,在高鎳三元材料(NCM)應(yīng)用上, 因其化學(xué)反應(yīng)更高效,,氫氧化鋰(LiOH)作為鋰源優(yōu)于碳酸鋰(LiCO3)。而氫氧化鋰的目標(biāo)粒徑通常約為7–8微米(d50),。在處理氫氧化鋰的這個過程中,,則需要使用干法研磨設(shè)備-氣流磨。另外,,產(chǎn)品熱處理后,,產(chǎn)品團聚,需要解團聚工藝,。通常也會使用CGS等氣流磨,。氣流磨是使用特定壓力和溫度的氣體帶動物料流動進行自研磨的設(shè)備。它可以使用壓縮空氣,、惰性氣體或者蒸汽,。顆粒在加速運動中,互相摩擦碰撞而被粉碎,。 濕法研磨 - 對于正極材料(磷酸鐵鋰LFP,、三元材料NCM、錳酸鋰LMO…),,負極材料(鈦酸鋰LTO,、硅基材料),陶瓷涂層的電池隔膜,,需要進行濕法研磨,。 臥式盤式砂磨機Discus 300 離子擴散常數(shù)取決于粒徑大小,,納米顆粒的擴散速度遠大于微米顆粒或大塊顆粒,。當(dāng)然,,較大的比表面積也會導(dǎo)致其他不良影響,比如會造成正極中的低堆積密度或潛在的電極/電解質(zhì)反應(yīng),。因此通常需要更狹窄的粒徑分布,,耐馳的Discus、Neos,、Zeta等研磨系統(tǒng)可以滿足所需的粒徑分布,。
濕法研磨系統(tǒng)也是負極材料的解決方案。目前,,電池產(chǎn)品面臨各種升級需求,,尤其是對于大容量的需求,使得硅基負極材料已被視為下一代負極材料,。硅的理論比容量是石墨的10倍左右,。然而,硅在鋰化和去鋰化過程中會產(chǎn)生嚴重的體積膨脹問題,,導(dǎo)致循環(huán)壽命短等,。解決這個問題的方法之一是制造硅碳納米復(fù)合材料。通常硅粉需要研磨到100納米以下的尺寸,,然后干燥并包覆碳源,,如瀝青。在碳包覆后,,使用干法整形設(shè)備整形,,在整形過程中,未被碳源包覆的裸硅可能會被暴露出來,,所以這個過程需要重復(fù)2-3次,。 耐馳的雙動力納米研磨機Zeta RS系統(tǒng)是專門為硅材料的納米研磨而開發(fā)設(shè)計的。 納米研磨機Zeta RS
攪拌混合是基礎(chǔ)的機械設(shè)備處理工藝之一,。通過攪拌,,將兩種或兩種以上的物質(zhì)混合成一種盡可能均勻的物質(zhì)。
攪拌混合工藝之后通常會進行脫泡,,因為從液體到高粘度產(chǎn)品的加工過程中,,氣泡通常會導(dǎo)致問題。氣泡中的氧氣會對產(chǎn)品產(chǎn)生負面影響,,如氧化,、酸化、變色或變味等問題。對于涂層材料,,會導(dǎo)致表面穿孔和麻點,。相比之下,脫過氣泡的產(chǎn)品通?;瘜W(xué)穩(wěn)定性更強,更耐用,。
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