ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของยานยนต์พลังงานใหม่และอุตสาหกรรมการจัดเก็บพลังงาน วัสดุแบตเตอรี่ลิเธียมจึงมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องไปสู่ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น ความปลอดภัยที่ดีขึ้น และอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น ไม่ว่าจะเป็นวัสดุแคโทด (เช่น ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตและวัสดุไตรภาค) วัสดุแอโนด (กราไฟต์และวัสดุที่ใช้ซิลิคอน) หรืออิเล็กโทรไลต์และสารเติมแต่งเชิงฟังก์ชัน การควบคุมขนาดอนุภาค การกระจายขนาดอนุภาค และรูปร่างของอนุภาค ล้วนส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้า การบดละเอียดพิเศษและการคัดแยก ดังนั้น เทคโนโลยีการผลิตวัสดุสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมจึงมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการปรับคุณสมบัติของผงให้เหมาะสม สร้างความสม่ำเสมอ และเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของแบตเตอรี่ ทำให้เทคโนโลยีเหล่านี้เป็นกระบวนการที่สำคัญอย่างยิ่งในยุคปัจจุบัน วัสดุแบตเตอรี่ลิเธียม การผลิต.
ข้อกำหนดหลักสำหรับการบดละเอียดพิเศษและการจำแนกประเภทวัสดุสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม
ขนาดอนุภาคที่ควบคุมได้และมีการกระจายตัวแคบ
- โดยทั่วไป ค่า D50 จะต้องอยู่ในช่วง 1–10 ไมโครเมตร ในขณะที่วัสดุคุณภาพสูงบางชนิดต้องการขนาดที่ต่ำกว่าไมครอน
- การกระจายขนาดอนุภาคที่แคบช่วยปรับปรุงความหนาแน่นในการอัดแน่นและความสม่ำเสมอของวัสดุ
การปนเปื้อนต่ำและสิ่งเจือปนโลหะน้อยที่สุด
- วัสดุที่ใช้ทำแบตเตอรี่ลิเธียมมีความไวต่อสิ่งเจือปนของโลหะ เช่น เหล็ก โครเมียม และนิกเกล อย่างมาก
- อุปกรณ์ควรมีดีไซน์ที่ทนทานต่อการสึกหรอ บุด้วยเซรามิก หรือปราศจากเหล็ก
การปกป้องรูปร่างของอนุภาคและโครงสร้างผลึก
- กระบวนการบดต้องหลีกเลี่ยงการแตกหักของอนุภาคมากเกินไป ความเสียหายของโครงผลึก หรือการจับตัวเป็นก้อน
ความสามารถในการขยายขนาดการผลิตอย่างมีเสถียรภาพและต่อเนื่อง
- ระบบจะต้องสนับสนุนการเปลี่ยนผ่านอย่างราบรื่นจากการทดสอบในระดับนำร่องไปสู่การผลิตในระดับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่
การวิเคราะห์โซลูชันการบดละเอียดพิเศษกระแสหลัก
เจ็ทมิลล์ – ตัวเลือกที่ได้รับความนิยมสูงสุดสำหรับวัสดุแบตเตอรี่ลิเธียมคุณภาพสูง
หลักการทำงาน:
อนุภาคจะชนกันและบดตัวเองด้วยกระแสลมความเร็วสูง ทำให้ได้อนุภาคขนาดเล็กมากโดยไม่ต้องใช้เม็ดบด
ข้อดี:
- ไม่ต้องใช้สารบด ทำให้มีสิ่งปนเปื้อนน้อยมาก
- สามารถลดขนาดอนุภาคให้เหลือ D97 < 5 μm ได้ หรือแม้แต่ลดขนาดให้ต่ำกว่าไมครอนได้
- เหมาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุแคโทดแบบสามองค์ประกอบ แอโนดที่ใช้ซิลิคอนเป็นองค์ประกอบ และผงอิเล็กโทรไลต์
การใช้งานทั่วไป:
- วัสดุแบตเตอรี่ลิเธียมที่มีความบริสุทธิ์สูงและมีมูลค่าสูง
- การใช้งานที่ต้องการการควบคุมขนาดอนุภาคอย่างเข้มงวดเป็นพิเศษ
เครื่องแยกอากาศ – การบดและการคัดแยกแบบบูรณาการ
หลักการทำงาน:
การเจียรแบบกระแทกร่วมกับล้อคัดแยกแบบไดนามิกช่วยให้เกิดระบบวงปิดของการเจียร การคัดแยก และการเจียรซ้ำ
ข้อดี:
- ควบคุมขนาดอนุภาคได้อย่างแม่นยำโดยลดการบดละเอียดเกินไปให้น้อยที่สุด
- ประหยัดพลังงานมากกว่าเมื่อเทียบกับเครื่องบดแบบเจ็ท
- เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตต่อเนื่องในปริมาณมาก
วัสดุที่เหมาะสม:
- ลิเธียมไอรอนฟอสเฟต (LFP)
- เกลือลิเธียม เช่น ลิเธียมคาร์บอเนตและลิเธียมไฮดรอกไซด์
- ผงฟังก์ชันก่อนหรือหลังการเคลือบผิว
เครื่องบดลูกเหล็ก + ระบบจำแนกประเภทความแม่นยำสูง – โซลูชันทางอุตสาหกรรมที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว
คุณสมบัติของกระบวนการ:
- เครื่องบดลูกบอลทำการบดละเอียดได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- เครื่องแยกอนุภาคด้วยอากาศแบบภายนอกหรือแบบติดตั้งในตัวจะช่วยควบคุมขนาดอนุภาคสุดท้าย
ข้อดี:
- เทคโนโลยีที่พัฒนาแล้วพร้อมการลงทุนที่คุ้มค่า
- ขยายขนาดการผลิตได้ง่ายด้วยช่วงกำลังการผลิตที่หลากหลาย
ข้อควรพิจารณาที่สำคัญ:
- จำเป็นต้องมีการควบคุมการสึกหรอของวัสดุบดอย่างเข้มงวด
- แนะนำให้ใช้วัสดุบุเซรามิกและวัสดุขัดเงาเซอร์โคเนีย
บทบาทสำคัญของการจำแนกประเภทอย่างแม่นยำในวัสดุแบตเตอรี่ลิเธียม
ไม่ว่าจะใช้วิธีการบดแบบใด ประสิทธิภาพการคัดแยกด้วยลมสูงคือปัจจัยสำคัญที่กำหนดคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย:
- การควบคุมจุดตัดที่แม่นยำช่วยให้ค่า D97 และ D90 มีความเสถียร
- ช่วยลดอนุภาคหยาบและอนุภาคละเอียดส่วนเกิน
- ช่วยปรับปรุงการไหลของผงและประสิทธิภาพการอัดขึ้นรูป
ปัจจุบัน เครื่องคัดแยกอนุภาคความเร็วสูงแบบเทอร์โบที่มีล้อคัดแยกแบบปรับความถี่ได้ กลายเป็นอุปกรณ์มาตรฐานในสายการผลิตวัสดุสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมแล้ว
โซลูชันระดับระบบ: ตั้งแต่อุปกรณ์ไปจนถึงการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ
การบดและการคัดแยกละเอียดพิเศษที่มีประสิทธิภาพนั้น ไม่ได้เกิดขึ้นจากเครื่องจักรเพียงเครื่องเดียว แต่ต้องอาศัยวิธีการทางวิศวกรรมที่เป็นระบบ:
- การออกแบบอุปกรณ์บดและคัดแยกอย่างเป็นระบบ
- การป้องกันด้วยก๊าซเฉื่อยเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันของวัสดุ
- การตรวจสอบขนาดอนุภาคแบบออนไลน์สำหรับการควบคุมแบบวงปิด
- สายการผลิตแบบโมดูลาร์และปรับแต่งได้ตามความต้องการสำหรับระบบวัสดุที่แตกต่างกัน
การเอาไป ผงมหากาพย์ ตัวอย่างเช่น เครื่องบดแบบเจ็ท เครื่องบดแบบแยกด้วยอากาศ และสายการผลิตเครื่องบดแบบลูกบอล-แยกส่วน ได้ถูกนำไปประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในการแปรรูปวัสดุแคโทด วัสดุแอโนด เกลือลิเธียม และสารเติมแต่งเชิงฟังก์ชันในระดับละเอียดพิเศษ ซึ่งทำให้ได้สมดุลที่เหมาะสมระหว่างความบริสุทธิ์สูง ความเสถียรในการใช้งาน และการผลิตในปริมาณมาก
บทสรุป
เนื่องจากวัสดุสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมมีการพัฒนาไปสู่ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง ความสำคัญของเทคโนโลยีการบดละเอียดพิเศษและการคัดแยกอย่างแม่นยำจึงยิ่งเพิ่มมากขึ้น ด้วยการเลือกใช้โซลูชันที่เหมาะสม เช่น เครื่องบดแบบเจ็ท เครื่องบดแบบใช้ลม หรือระบบเครื่องบดแบบลูกบอลและการคัดแยก และการบูรณาการการคัดแยกขั้นสูงและการออกแบบกระบวนการในระดับระบบ ผู้ผลิตสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุได้อย่างมีนัยสำคัญ พร้อมทั้งเสริมสร้างความได้เปรียบในการแข่งขันในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียม
การเลือกโซลูชันที่เหมาะสมนั้นถือเป็นการลงทุนในประสิทธิภาพของแบตเตอรี่และความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์ในอนาคต
ขอบคุณที่อ่านนะคะ หวังว่าบทความของฉันจะเป็นประโยชน์นะคะ แสดงความคิดเห็นไว้ด้านล่างได้เลยค่ะ หรือหากมีข้อสงสัยเพิ่มเติม สามารถติดต่อตัวแทนฝ่ายบริการลูกค้าออนไลน์ของ Zelda ได้ค่ะ
— โพสต์โดย เอมิลี่ เฉิน
