З розвитком нових енерготранспортних засобів, систем накопичення енергії та ринків електронного обладнання дослідження та розробка матеріалів для літій-іонних акумуляторів висунули підвищені вимоги до обладнання для обробки порошку. Матеріали позитивного електрода акумулятора, матеріали негативного електрода, тверді електроліти та нові композиційні матеріали зазвичай вимагають таких процесів, як тонке подрібнення, рівномірне змішування, механічна активація, контроль розміру частинок та модифікація матеріалу на стадії дослідження та розробки.

На стадіях лабораторних досліджень і розробок і пілотних випробувань традиційне дробильне обладнання часто не відповідає вимогам до матеріалів акумулятора щодо розподілу частинок за розміром, однорідності змішування та чистоти матеріалу. Тому кульові млини для акумуляторних матеріалів стали важливим обладнанням для науково-дослідних установ, центрів досліджень і розробок акумуляторних підприємств та університетських лабораторій.

Як професійний виробник лабораторного кульового млину, DECO надає планетарний кульовий млин для літієвих батарей, придатних для дослідження та розробки матеріалів для акумуляторів. Завдяки високій-енергетиці й тертю він забезпечує очищення порошку, змішування матеріалів і механічну обробку сплавів. Планетарна шліфувальна машина DECO підтримує сухе, вологе і вакуумне шліфування. Різні характеристики обладнання та ємностей для подрібнення можна вибрати відповідно до різних матеріалів акумулятора.

 

 

 

 

Процес кульового подрібнення — це не просто дроблення.

Для дослідження та розробки акумуляторних матеріалів кульовий млин в основному виконує такі функції:

1. Зменшення розміру частинок

Подрібнюючи м'яч на високій швидкості, він генерує:

• Сила удару
• Сила тертя
• Сила зсуву

Планетарно-шліфувальна машина DECO використовує ємність для подрібнення та планетарний диск для руху в зворотному напрямку, спричиняючи високий-енергетичний вплив на мелючі кулі та досягаючи ефективного подрібнення. Після оптимізації процесу деякі матеріали можуть досягти тонкості 0,1 мкм. Зменште більші частинки матеріалу до рівня мікрометрів або навіть нанометрів.

 

 

 

2. Однорідне змішування

Розробка акумуляторних матеріалів часто вимагає змішування:

• Активні матеріали
• Електропровідні добавки
• Твердий електроліт
• Вуглецеві матеріали

Звичайне змішувальне обладнання схильне до:

• Агломерація матеріалу
• Нерівномірний розподіл

Планетарна шліфувальна машина може одночасно виконувати:

• Змішування
• Шліфування
• Гомогенізація

 

 

3. Механічна активація

Деякі сучасні акумуляторні матеріали потребують механічної енергії для зміни структури матеріалу.

Наприклад:

• Леговані матеріали
• Анодні матеріали-на основі кремнію
• Матеріали для-твердотільних акумуляторів

Високоенергетичне кульове подрібнення може сприяти:

• Зміна кристалічної структури
• Утворення нової фази
• Реакція інтерфейсу

 

 

1. Подрібнення матеріалу катода

Матеріали позитивних електродів є важливим компонентом досліджень і розробок літієвих батарей.

Загальні матеріали включають:

Літій-залізофосфат (LFP)

Залізофосфат літію має:

• Висока безпека
• Довгий цикл життя
• Стабільна структура

У процесі досліджень і розробок необхідно:

• Уточнення частинок
• Змішування матеріалу вуглецевого покриття
• Рівномірна дисперсія

Планетарний кульовий млин DECO може допомогти дослідникам підготувати лабораторні зразки з контрольованим розміром частинок і однорідним складом.

 

 

Оксид літію кобальту (LCO)

Основні програми:

• Акумулятори для побутової електроніки

Попит на кульовий млин:

• Приготування дрібного порошку
• Змішування матеріалу
• Коригування формулювання дослідження

 

 

Літій Нікель Марганець Оксид Кобальту (NMC)

 

 

2. Подрібнення матеріалу анода

 

 

Анодні матеріали-на основі кремнію

Під час експериментального процесу зазвичай необхідно:

• Підготовка композиту кремній/вуглець
• Механічне перемішування
• Тонкий помел

Для таких матеріалів дослідники зазвичай зосереджуються на:

• Енергія шліфування
• Контроль атмосфери
• Вибір матеріалу баночки

 

 

Матеріали для твердотільних-акумуляторів

 

 

4. Провідні матеріали

в тому числі:

• Сажа
• Графен
• Вуглецеві нанотрубки

У процесі досліджень і розробок необхідно:

• Рівномірна дисперсія
• Змішування порошку
• Активація частинок

 

 

Вимоги до кульового млину не однакові для різних матеріалів акумулятора.

Базуючись на характеристиках дослідження та розробки матеріалів, DECO узагальнює основні вимоги таким чином:

 

 

1. Контрольований розмір частинок

Матеріали акумулятора зазвичай вимагають:

• Вузький розподіл частинок
• Стабільний вихід

Фактори впливу:

• Швидкість шліфування
• Час шліфування
• Розмір м'яча
• Матеріал банок
• Коефіцієнт завантаження матеріалу

Планетарний кульовий млин DECO підтримує регулювання швидкості та може регулювати параметри помелу відповідно до різних матеріалів.

 

 

2. Можливість високоенергетичного подрібнення

для:

• Кремнієві матеріали
• Нано матеріали
• Композитні порошки

Для наступних матеріалів звичайні методи подрібнення можуть не відповідати вимогам. Високоенергетичний планетарний кульовий млин покращує ефективність дроблення за допомогою наступних функцій.

• Відцентрова сила
• Енергія удару
• Ефект тертя

 

 

3. Обробка з низьким рівнем забруднення

Матеріали акумулятора більш чутливі до забруднення металом. Тому для кульової млини необхідно вибрати наступні матеріали

• Цирконієва банка
• Агатова банка
• Глиноземна керамічна банка

Уникайте:

• Забруднення залізом
• Перехресне забруднення матеріалу

 

 

4. Захист вакууму та атмосфери

 

 

 

5. Тривала безперервна робота

Дослідження та розробки експериментів зазвичай вимагають тривалих періодів експлуатації.

Деякі моделі планетарних кульових млинів DECO підтримують безперервну роботу до 72 годин, задовольняючи довгострокові-експериментальні потреби.

 

 

Планетарний кульовий млин для дослідження літієвих батарей

DECO надає комплексне рішення для кульового млину для дослідження та розробки матеріалів акумуляторів.

Основне обладнання включає:

 

1. Лабораторний планетарний кульовий млин

 

 

 

 

 

2. Високоенергетичний планетарний кульовий млин

Підходить для:

• Наноакумуляторні матеріали
• Композиційні матеріали
• Механічне легування

Перевага:

• Вища енергія удару
• Швидше зменшення частинок
• Краща ефективність змішування

 

 

3. Вакуумний планетарний кульовий млин

Щодо наступних матеріалів:

• Літієві матеріали
• Чутливі порошки
• Твердий електроліт

Перевага:

• Зменшити ризик окислення
• Підтримувати контрольоване середовище
• Покращення повторюваності експерименту

 

 

4. Індивідуальний шліфувальний розчин

DECO rovides на основі характеристик матеріалів замовника:

• Вибір обладнання
• Конфігурація баночки
• Рекомендація щодо шліфувального середовища
• Регулювання параметрів процесу

 

Основні міркування при виборі плану:

Вимога замовника	Рекомендація DECO
Дослідження матеріалу акумулятора	Планетарний кульовий млин
Приготування нанопорошку	Високоенергетичний кульовий млин
Матеріал,-чутливий до окислення	Вакуумний кульовий млин
Експеримент високої чистоти	Банка з діоксидом цирконію/агатом
Велика лабораторна партія	Планетарний млин великої потужності

 

 

 

 

1. Цирконієва шліфувальна банка

 

 

 

2. Агатова шліфувальна банка

 

 

 

3. Глек з нержавіючої сталі

 

 

4. Шліфувальна банка з карбіду вольфраму