Τα υλικά των μπαταριών ιόντων λιθίου και νατρίου απαιτούν εξαιρετικά αυστηρή επεξεργασία σωματιδίων. Οι προδιαγραφές μεγέθους σωματιδίων μπορούν να είναι τόσο αυστηρές όσο D50 ± 0,5 μικρά. Τα όρια μεταλλικής μόλυνσης είναι εξίσου αυστηρά. Για τα υλικά καθόδου, ο Fe πρέπει να παραμένει κάτω από 10–50 ppm. Για τις ποιότητες υψηλής περιεκτικότητας σε νικέλιο, το όριο είναι κάτω από 5 ppm. Η άλεση πρέπει επίσης να διατηρεί την κρυσταλλική δομή και τη χημεία της επιφάνειας. Γι' αυτό... άλεση με ρευστοποιημένη κλίνη με πίδακα είναι πλέον η τυπική τεχνολογία σε όλη την αλυσίδα εφοδιασμού μπαταριών.
Το βασικό πλεονέκτημα είναι η απουσία μέσων άλεσης. Η άλεση με σφαιρίδια είναι η κυρίαρχη μέθοδος για τις ορυκτές σκόνες. Εισάγει μεταλλική μόλυνση μέσω των μέσων και της φθοράς της επένδυσης. Ένα μόνο πέρασμα σε έναν χαλύβδινο μύλο με σφαιρίδια μπορεί να προσθέσει εκατοντάδες ppm σιδήρου στη σκόνη καθόδου NMC. Ακόμη και οι κεραμικοί μύλοι με σφαιρίδια αφήνουν πίσω τους μόλυνση από ZrO₂ ή Al₂O₃ που διαταράσσει τη χημεία της μπαταρίας. Η άλεση με πίδακα αποφεύγει αυτό εντελώς. Τα σωματίδια αλέθονται μεταξύ τους σε ένα ρεύμα αερίου υψηλής ταχύτητας. Η μόνη στερεά επιφάνεια επαφής είναι το τοίχωμα του θαλάμου με κεραμική επένδυση.
Παρακάτω καλύπτουμε τις συγκεκριμένες απαιτήσεις επεξεργασίας για τις κύριες κατηγορίες υλικών μπαταριών. Πρόκειται για υλικά καθόδου, υλικά ανόδου και σκόνες επικάλυψης διαχωριστή. Για κάθε μία από αυτές, θα βρείτε στόχους D50, όρια μόλυνσης και βασικές παραμέτρους επεξεργασίας.
Γιατί το μέγεθος των σωματιδίων έχει διαφορετική σημασία για κάθε υλικό μπαταρίας
Πριν καλύψουμε τα επιμέρους υλικά, αξίζει να προσδιορίσουμε ποιο μέγεθος σωματιδίων ελέγχει στην πραγματικότητα σε κάθε μέρος του κελιού. Η απάντηση είναι διαφορετική για την κάθοδο, την άνοδο και τον διαχωριστή — και η κατανόηση αυτού καθιστά τις προδιαγραφές D50 σημαντικές και όχι αυθαίρετους αριθμούς.
- Υλικά καθόδου: Το μέγεθος των σωματιδίων ελέγχει κυρίως την πυκνότητα συμπύκνωσης των ηλεκτροδίων και την ικανότητα ταχύτητας φόρτισης. Τα λεπτότερα σωματίδια συσκευάζονται πιο αποτελεσματικά και έχουν μικρότερες διαδρομές διάχυσης λιθίου στερεάς κατάστασης, βελτιώνοντας την απόδοση γρήγορης φόρτισης. Αλλά τα πολύ λεπτά υλικά καθόδου έχουν επίσης μεγάλη επιφάνεια. Αυτό αυξάνει τις πλευρικές αντιδράσεις με τον ηλεκτρολύτη και αυξάνει την απώλεια χωρητικότητας στον πρώτο κύκλο. Η βέλτιστη D50 για τις περισσότερες χημικές ενώσεις καθόδου είναι 1-10 μικρά - αρκετά λεπτή για καλή ικανότητα ταχύτητας, αλλά όχι τόσο λεπτή ώστε να κυριαρχεί η αντιδραστικότητα του ηλεκτρολύτη.
- Υλικά ανόδου: Για τον γραφίτη, το μέγεθος των σωματιδίων ελέγχει την ισορροπία μεταξύ της ενεργειακής πυκνότητας (ευνοώντας τα μεγαλύτερα σωματίδια με υψηλότερη πυκνότητα φόρτισης) και της ικανότητας ρυθμού (ευνοώντας τα μικρότερα σωματίδια με μικρότερες διαδρομές διάχυσης λιθίου). Για τον πυρίτιο-άνθρακα και τον σκληρό άνθρακα, το μέγεθος των σωματιδίων επηρεάζει επίσης τη μηχανική καταπόνηση κατά την αλλαγή όγκου κατά τη λιθίωση — τα μικρότερα σωματίδια ανέχονται καλύτερα τη διαστολή και τη συστολή. Το D50 για τον περισσότερο εμπορικό γραφίτη ανόδου είναι 10-20 μικρά· για εφαρμογές ταχείας φόρτισης, 5-12 μικρά.
- Υλικά επικάλυψης διαχωριστή: Το μέγεθος των σωματιδίων της κεραμικής σκόνης επίστρωσης (βαιμίτης, αλουμίνα) καθορίζει το πάχος και την ομοιομορφία της στρώσης επίστρωσης. Εάν το D97 υπερβαίνει την προδιαγραφή πάχους επίστρωσης (συνήθως 2-4 μικρά ανά πλευρά), μεμονωμένα σωματίδια προεξέχουν μέσα από την επίστρωση και δημιουργούν σημεία ελαττωμάτων. Το όριο σκληρότητας D97 είναι επομένως η κύρια προδιαγραφή, πιο σημαντικό από το D50 για αυτήν την εφαρμογή.
Υλικά Καθόδου: Τι αλλάζει με τη Χημεία
| Υλικό καθόδου | Τυπικό D50 | Όριο Fe | Βασική Παράμετρος Επεξεργασίας |
| NMC 622 / NMC 811 | 1-6 μm | < 10 ppm | Οι ποιότητες υψηλής περιεκτικότητας σε νικέλιο είναι ευαίσθητες στην υγρασία — απαραίτητη η ατμόσφαιρα αζώτου |
| NMC 111 / NCA | 2-8 μm | < 30 ppm | Λιγότερο ευαίσθητο στην υγρασία από το υψηλό νικέλιο· επαρκής η τυπική κεραμική επένδυση |
| LFP (στάνταρ) | 1-5 μm | < 50 ppm | Πρωταρχικός στόχος της αποσυσσωμάτωσης μετά την πυροσυσσωμάτωση· Θέματα αυστηρού ορίου D97 |
| Χαμηλού Επιπέδου FPF | 1-5 μm | < 30 ppm | Παρόμοιο με το LFP αλλά με αυστηρότερο όριο Fe λόγω ευαισθησίας στη διάλυση Mn |
| LCO (οξείδιο του λιθίου-κοβαλτίου) | 2-8 μm | < 50 ppm | Στόχος υψηλής πυκνότητας συμπύκνωσης· στενό PSD για ομοιόμορφο ηλεκτρόδιο |
| Ανθρακικό λίθιο (πρόδρομος) | 2-5 μm | < 10 ppm (βαθμός 5N) | Πρώτη ύλη για σύνθεση — καθαρότητα εξίσου σημαντική με το μέγεθος των σωματιδίων |
Κάθοδοι υψηλής περιεκτικότητας σε νικέλιο: Γιατί η ατμόσφαιρα αζώτου είναι μη διαπραγματεύσιμη
Τα NMC 811 (νικέλιο 80%) και NCA είναι τα πιο ενεργειακά πυκνά εμπορικά διαθέσιμα υλικά καθόδου, αλλά είναι επίσης τα πιο χημικά αντιδραστικά με την υγρασία και το οξυγόνο. Η έκθεση στον αέρα κατά τη διάρκεια ή μετά την άλεση προκαλεί επιφανειακή έκπλυση λιθίου — σχηματισμό Li2CO3 και LiOH στις επιφάνειες των σωματιδίων — η οποία αυξάνει το pH, προκαλεί ζελατινοποίηση του πολτού ηλεκτροδίων και μειώνει την απόδοση του πρώτου κύκλου. Το αποτέλεσμα είναι μετρήσιμο ακόμη και μετά από λεπτά έκθεσης στον αέρα σε υψηλή υγρασία.
Για αυτά τα υλικά, ο μύλος με τζετ πρέπει να λειτουργεί σε κλειστό κύκλωμα αζώτου: το αέριο άλεσης, ο αέρας ταξινομητή και το αέριο μεταφοράς προϊόντος είναι όλα άζωτο, συνήθως σε συγκέντρωση οξυγόνου κάτω των 100 ppm σε όλο το σύστημα. Το προϊόν συλλέγεται σε σφραγισμένα δοχεία χωρίς να διασπάται η ατμόσφαιρα αζώτου. Αυτό προσθέτει πολυπλοκότητα εξοπλισμού και λειτουργικό κόστος, αλλά δεν είναι προαιρετικό για την επεξεργασία καθόδων υψηλής περιεκτικότητας σε νικέλιο.
LFP: Αποσυσσωμάτωση Περισσότερο από Άλεση
Το φωσφορικό λίθιο σιδήρου (LFP) συντίθεται με αντίδραση στερεάς κατάστασης ή με υδροθερμικές μεθόδους και εξέρχεται από τον κλίβανο σύντηξης ως συσσωματωμένες συστάδες πρωτογενών σωματιδίων. Το μέγεθος των πρωτογενών σωματιδίων μετά τη σύντηξη είναι ήδη στην περιοχή των 100-500 nm. Είναι αρκετά καλό για την απόδοση της μπαταρίας, αλλά τα συσσωματώματα μπορούν να έχουν διάμετρο 20-100 μικρά. Ο στόχος της άλεσης με πίδακα είναι η αποσυσσωμάτωση: η διάσπαση των ασθενών δεσμών μεταξύ των σωματιδίων στις συστάδες συσσωματωμάτων χωρίς να σπάσουν τα ίδια τα πρωτογενή σωματίδια.
Αυτή είναι μια σχετικά ήπια απαίτηση λείανσης. Οι μύλοι με εκτόξευση ρευστοποιημένης κλίνης σε μέτρια πίεση αερίου (4-5 bar) είναι αποτελεσματικοί στην αποσυσσωμάτωση LFP. Ο ενσωματωμένος ταξινομητής ορίζει ένα αυστηρό όριο D97 που εμποδίζει τα χονδρόκοκκα συσσωματώματα να αναφερθούν στη ροή προϊόντος. Το αποτέλεσμα είναι ένα προϊόν με τη σωστή D50 (συνήθως 1-5 μικρά για εμπορικά LFP) και επιβεβαιωμένη απουσία των χονδρόκοκκων συσσωματωμάτων που θα προκαλούσαν περιορισμούς στην ικανότητα ρυθμού στο τελικό ηλεκτρόδιο.
Υλικά ανόδου: Γραφίτης, πυριτικός άνθρακας και σκληρός άνθρακας
Φυσικός και Τεχνητός Γραφίτης
Τα υλικά ανόδου γραφίτη για μπαταρίες ιόντων λιθίου υποβάλλονται σε μια διαδικασία σφαιροειδοποίησης πριν από την άλεση με εκτόξευση — ο ακατέργαστος γραφίτης σε μορφή νιφάδων στρογγυλεύεται μηχανικά για να βελτιωθεί η πυκνότητα κρούσης και να μειωθεί η ανισοτροπία της επίπεδης μορφολογίας των αιμοπεταλίων. Η άλεση με εκτόξευση του γραφίτη εξυπηρετεί δύο ρόλους: την τελική ρύθμιση του μεγέθους των σωματιδίων μετά τη σφαιροειδοποίηση και την αφαίρεση των λεπτών υπολειμμάτων (τα λεπτά σωματίδια ‘φλούδας πατάτας’ που παράγονται κατά τη σφαιροειδοποίηση και τα οποία θα αυξήσουν την επιφάνεια του ηλεκτροδίου και θα καταναλώσουν λίθιο στο σχηματισμό SEI εάν παραμείνουν στο προϊόν).
Για τυπικές εφαρμογές ανόδου γραφίτη, το D50 είναι 10-20 μικρά. Για εφαρμογές γρήγορης φόρτισης και υψηλής ισχύος, το D50 στοχεύει στα 5-12 μικρά. Ο ταξινομητής μύλου jet παρέχει την σκληρή κοπή D97 που αφαιρεί τα υπερμεγέθη σωματίδια. Μπορεί να προστεθεί ένας ταξινομητής αέρα ή ένας εκλουστής κατάντη για να αφαιρεθεί το λεπτό κλάσμα κάτω από ένα ελάχιστο όριο μεγέθους, παράγοντας ένα στενό παράθυρο PSD αντί για μια απλή άνω κοπή D97.
Σύνθετες άνοδοι πυριτίου-άνθρακα
Το πυρίτιο διαστέλλεται περίπου κατά 300% κατ' όγκο κατά τη διάρκεια της λιθίωσης, η οποία σπάει τα σωματίδια και προκαλεί συνεχή σχηματισμό SEI στις πρόσφατα εκτεθειμένες επιφάνειες — η κύρια αιτία της εξασθένισης της χωρητικότητας στις ανόδους πυριτίου. Τα σχέδια σύνθετων υλικών πυριτίου-άνθρακα ενσωματώνουν νανοσωματίδια πυριτίου σε μια μήτρα άνθρακα που προσαρμόζεται στη διαστολή. Το μέγεθος των σωματιδίων του σύνθετου υλικού καθορίζει την κατανομή της τάσης κατά τη διάρκεια του κύκλου: τα μικρότερα σύνθετα σωματίδια έχουν μικρότερες εσωτερικές διαδρομές τάσης και ανέχονται καλύτερα την επαναλαμβανόμενη διαστολή-συστολή.
Η άλεση με πίδακα σύνθετων υλικών πυριτίου-άνθρακα απαιτεί προσεκτικό έλεγχο της πίεσης. Η μήτρα άνθρακα είναι σχετικά μαλακή και οι περιοχές πυριτίου είναι σκληρές. Η υπερβολική πίεση άλεσης σπάει τη μήτρα άνθρακα και εκθέτει τις επιφάνειες πυριτίου, αυξάνοντας την αντιδραστική επιφάνεια και μειώνοντας τη διάρκεια ζωής του κύκλου. Ο στόχος είναι να επιτευχθεί ο στόχος D50 (συνήθως 5-12 μικρά) χωρίς να καταστραφεί η μορφολογία του σύνθετου υλικού. Η χαμηλότερη πίεση αερίου (4-5 bar) και ο μικρότερος χρόνος παραμονής — που επιτυγχάνονται με μια λεπτότερη ρύθμιση ταξινομητή που απομακρύνει τα σωματίδια άμεσα — είναι κατάλληλα για αυτό το υλικό.
Σκληρός άνθρακας για ανόδους μπαταριών ιόντων νατρίου
Σκληρός άνθρακας είναι το κορυφαίο υλικό ανόδου για μπαταρίες ιόντων νατρίου. Η αρχική του Κουλομπική απόδοση (ICE) — το κλάσμα νατρίου που εισάγεται στην πρώτη φόρτιση και ανακτάται κατά την πρώτη εκφόρτιση — περιορίζεται από τον σχηματισμό μεμβράνης SEI στην επιφάνεια του άνθρακα και την μη αναστρέψιμη παγίδευση νατρίου σε μικροπόρους. Και οι δύο μηχανισμοί επιδεινώνονται από την υψηλή ειδική επιφάνεια και το ακανόνιστο σχήμα των σωματιδίων με υψηλή πυκνότητα ελαττωμάτων.
Η άλεση με εκτόξευση σκληρού άνθρακα σε ελεγχόμενη πίεση επιτυγχάνει μείωση του μεγέθους και μερική σφαιροποίηση χωρίς τη ζημιά στη δομή των πόρων που προκαλεί η υπερβολική άλεση με σφαιρίδια. Οι κλειστοί πόροι (διαμέτρου 2-3 nm) που αποθηκεύουν νάτριο σε χαμηλό δυναμικό πρέπει να διατηρούνται καθ' όλη τη διάρκεια του σταδίου άλεσης. Μια ατμόσφαιρα αζώτου κατά την άλεση με εκτόξευση εμποδίζει την οξείδωση των πρόσφατα εκτεθειμένων επιφανειών άνθρακα, η οποία θα εισήγαγε λειτουργικές ομάδες που περιέχουν οξυγόνο και αυξάνουν τον σχηματισμό SEI και μειώνουν την ICE.
Υλικά επικάλυψης διαχωριστή: Βοημίτης και αλουμίνα υψηλής καθαρότητας
Ένα στρώμα κεραμικής σκόνης πάχους 1-4 μικρών επικαλυμμένο με διαχωριστή πολυαιθυλενίου ή πολυπροπυλενίου αυξάνει τη θερμοκρασία έναρξης θερμικής συρρίκνωσης του διαχωριστή από περίπου 130 βαθμούς C σε πάνω από 200 βαθμούς C. Αυτό το θερμικό περιθώριο είναι το κύριο πλεονέκτημα ασφάλειας των διαχωριστών με κεραμική επίστρωση σε κυψέλες υψηλής ενέργειας. Τα δύο πιο συνηθισμένα υλικά επικάλυψης είναι ο βαιμίτης (AlO(OH)2) και η α-αλουμίνα (Al2O3).
Η προδιαγραφή D97 είναι η κρίσιμη παράμετρος για τις σκόνες επικάλυψης διαχωριστή — πιο σημαντική από την D50. Εάν μεμονωμένα σωματίδια υπερβαίνουν το πάχος του στρώματος επικάλυψης (2-4 μικρά ανά πλευρά), προεξέχουν μέσα από την ξηρή επικάλυψη και δημιουργούν σημεία μηχανικών ελαττωμάτων που θέτουν σε κίνδυνο την αντοχή του διαχωριστή σε τρύπημα. Για ένα στρώμα επικάλυψης 2 μικρών, το D97 πρέπει να είναι αξιόπιστα κάτω από 2-3 μικρά χωρίς ακραίες τιμές.
Ο βαιμίτης (σκληρότητα Mohs 3-4) απαιτεί ηπιότερη άλεση από την αλουμίνα (Mohs 9) και πρέπει να υποβάλλεται σε επεξεργασία με τρόπο που να διατηρεί τη δομική του υγρασία — η ενδόθερμη αντίδραση αφυδάτωσης AlO(OH)2 που απορροφά ενεργά θερμότητα κατά τη θερμική διαφυγή είναι ο βασικός μηχανισμός ασφαλείας και η μερική αφυδάτωση σε Al2O3 κατά την επεξεργασία υποβαθμίζει αυτήν την ιδιότητα. Η ατμόσφαιρα ξηρού αζώτου και η μέτρια πίεση αερίου είναι στάνταρ για την άλεση με εκτόξευση βαιμίτη. Για την α-αλουμίνα σε καθαρότητα 5N για διαχωριστές ηλεκτρικών οχημάτων υψηλής τεχνολογίας, η προδιαγραφή μόλυνσης (Fe κάτω από 5-10 ppm) καθιστά την άλεση με εκτόξευση χωρίς μόλυνση τη μόνη πρακτική επιλογή ξηρής άλεσης.
Διαμόρφωση εξοπλισμού για άλεση με τζετ υλικού μπαταρίας
| Στοιχείο διαμόρφωσης | Τυπική επιλογή | Απαιτήσεις υλικού μπαταρίας |
| Επένδυση θαλάμου | Χάλυβας άνθρακα | Κεραμικό (Al2O3 ή ZrO2) — υποχρεωτικό για καθαρότητα |
| Τροχός ταξινόμησης | Τυποποιημένος χάλυβας κραμάτων | Κεραμική επικάλυψη ή πλήρως κεραμική — αποτρέπει την εισαγωγή Fe |
| Αέριο άλεσης | Πεπιεσμένος αέρας | Άζωτο για κάθοδο υψηλής περιεκτικότητας σε νικέλιο, σκληρό άνθρακα, πυρίτιο-C |
| Παρακολούθηση O2 | Δεν απαιτείται | Αισθητήρας O2 σε λειτουργία online σε βρόχο ανακυκλωμένου αζώτου |
| Συλλογή προϊόντων | Τυπικό φίλτρο σακούλας | Σφραγισμένο δοχείο με έκπλυση αζώτου, χωρίς αεροθάλαμο |
| Εύρος πίεσης αερίου | 5-8 bar (τυπικό ορυκτό) | 4-7 bar (ηπιότερη για σύνθετα υλικά και βαιμίτη) |
| Έλεγχος D50 | Ταξινομητής VFD | Το ίδιο — αλλά με μικρότερη ανοχή: ± 0,3-0,5 um έναντι ± 2 um ορυκτού |
| Επεξεργασία υλικών μπαταριών με μύλο τζετ; EPIC Powder Οι μύλοι ρευστοποιημένης κλίνης σειράς MQW της Machinery έχουν διαμορφωθεί για υλικά καθόδου, υλικά ανόδου, σκόνες επικάλυψης διαχωριστή και άλλες σκόνες χημείας μπαταριών. Προσφέρουμε δωρεάν δοκιμαστικές λειοτρίβηση — στείλτε μας το υλικό σας με τον στόχο D50, τις προδιαγραφές καθαρότητας και εάν απαιτείται ατμόσφαιρα αζώτου και εμείς επιστρέφουμε πλήρη δεδομένα PSD, ανάλυση μόλυνσης ICP και μια συνιστώμενη διαμόρφωση. Πείτε μας το υλικό σας (NMC, LFP, γραφίτης, πυριτικός άνθρακας, βοημίτης ή άλλο), τον στόχο D50 και D97, τον ετήσιο όγκο παραγωγής και τα όρια μόλυνσης. Ζητήστε μια δωρεάν δοκιμή υλικού μπαταρίας για άλεση: www.jet-mills.com/contact-us Εξερευνήστε τη σειρά μας με μύλους Jet Mill MQW για υλικά μπαταριών: www.jet-mills.com/προϊόντα |
Συχνές ερωτήσεις
Ποια υλικά μπαταριών απαιτούν ατμόσφαιρα αζώτου κατά την άλεση με jet cleaning και γιατί;
Τρεις κατηγορίες υλικών μπαταριών απαιτούν ατμόσφαιρα αζώτου κατά την άλεση με τζετ για διαφορετικούς λόγους.
Πρώτον, υλικά καθόδου με υψηλή περιεκτικότητα σε νικέλιο (NMC 811, NMC 622, NCA): αυτά τα υλικά αντιδρούν με την υγρασία και το CO2 στον αέρα σε φρεσκοαλεσμένες επιφάνειες, σχηματίζοντας Li2CO3 και LiOH που υποβαθμίζουν την ηλεκτροχημική απόδοση και προκαλούν ζελατινοποίηση του πολτού ηλεκτροδίων. Η συγκέντρωση οξυγόνου στο κύκλωμα άλεσης πρέπει να παραμένει κάτω από τα 100 ppm κατά την επεξεργασία και τη συλλογή του προϊόντος.
Δεύτερον, σκληρός άνθρακας για ανόδους μπαταριών ιόντων νατρίου: οι φρεσκοεκτεθειμένες επιφάνειες άνθρακα από την άλεση αντιδρούν με το οξυγόνο, εισάγοντας λειτουργικές ομάδες που περιέχουν οξυγόνο, οι οποίες αυξάνουν τον σχηματισμό μεμβράνης SEI στο τελικό κελί και μειώνουν την αρχική απόδοση Κουλομβίας. Η ατμόσφαιρα αζώτου κατά την άλεση αποτρέπει αυτήν την επιφανειακή οξείδωση.
Τρίτον, άνοδοι από πυρίτιο και σύνθετα άνοδοι πυριτίου-άνθρακα: οι επιφάνειες πυριτίου οξειδώνονται ταχέως στον αέρα, σχηματίζοντας ένα στρώμα SiO2 που μειώνει την ικανότητα λιθίωσης και αυξάνει τις απώλειες στον πρώτο κύκλο. Η ατμόσφαιρα αζώτου κατά την άλεση και τον χειρισμό του προϊόντος διατηρεί τη χημεία της επιφάνειας του πυριτίου. Τα υλικά καθόδου όπως το τυπικό LFP και το LCO, οι σκόνες επικάλυψης διαχωριστή (βαιμίτης, αλουμίνα) και τα πρόδρομα υλικά όπως το ανθρακικό λίθιο μπορούν συνήθως να υποβληθούν σε επεξεργασία στον αέρα με κεραμική επένδυση ως τον κύριο έλεγχο καθαρότητας.
Ποιο είναι το πρακτικό όριο μόλυνσης για τον σίδηρο στην καθοδική σκόνη NMC και γιατί το όριο εξαρτάται από την περιεκτικότητα σε νικέλιο;
Όρια μόλυνσης από σίδηρο για Κάθοδος NMC Οι σκόνες συνήθως προσδιορίζονται ως: NMC 111 (νικέλιο 33%) κάτω από 30 ppm Fe· NMC 622 (νικέλιο 60%) κάτω από 15 ppm Fe· NMC 811 (νικέλιο 80%) κάτω από 10 ppm Fe. Το όριο σύσφιξης με την αυξανόμενη περιεκτικότητα σε νικέλιο αντανακλά δύο παράγοντες. Πρώτον, τα υλικά NMC υψηλής περιεκτικότητας σε νικέλιο είναι πιο δομικά ευαίσθητα: η υποκατάσταση σιδήρου σε θέσεις νικελίου στο πλέγμα οξειδίου σε στρώσεις διαταράσσει τη μεταφορά λιθίου και επιταχύνει την εξασθένηση της χωρητικότητας πιο σοβαρά σε συνθέσεις υψηλής περιεκτικότητας σε νικέλιο από ό,τι σε συνθέσεις με χαμηλότερο νικέλιο. Δεύτερον, ο ρυθμός αποσύνθεσης ηλεκτρολυτών στην επιφάνεια της καθόδου αυξάνεται με την περιεκτικότητα σε νικέλιο — τυχόν παράπλευρες αντιδράσεις που καταλύονται από σίδηρο ενισχύονται σε υλικά υψηλής περιεκτικότητας σε νικέλιο.
Η πρακτική συνέπεια για την επιλογή μύλου jet είναι ότι η επεξεργασία NMC 811 απαιτεί πλήρη κεραμική επένδυση θαλάμου, κεραμικό τροχό ταξινομητή και επαληθευμένες δοκιμές μόλυνσης με ICP-MS σε κάθε παρτίδα παραγωγής. Για το NMC 111 και το τυπικό LFP στα 50 ppm, η υψηλής ποιότητας κεραμική επένδυση με τροχό ταξινομητή από ανοξείδωτο χάλυβα είναι συνήθως επαρκής, επαληθευόμενη περιοδικά και όχι ανά παρτίδα.
Μπορεί ένας μύλος με ένα μόνο τζετ να χειριστεί πολλαπλούς τύπους υλικών μπαταρίας και ποιες είναι οι απαιτήσεις μετάβασης;
Ένας μύλος με ένα μόνο τζετ μπορεί να επεξεργαστεί πολλαπλούς τύπους υλικών μπαταρίας με κατάλληλες διαδικασίες αλλαγής, αλλά οι πρακτικοί περιορισμοί εξαρτώνται από το ποια υλικά εναλλάσσονται. Το πιο κρίσιμο ζήτημα είναι η διασταυρούμενη μόλυνση: τα υπολείμματα NMC σε ένα σύστημα που στη συνέχεια επεξεργάζεται LFP θα εισάγουν Ni, Co και Mn σε ίχνη - απαράδεκτο σε ένα προϊόν φωσφορικού σιδήρου λιθίου που οι πελάτες αναμένουν να μην περιέχει Ni ή Co.
Το τυπικό πρωτόκολλο αλλαγής για τα υλικά των μπαταριών είναι:
1) ξεπλύνετε τον μύλο και όλες τις γραμμές σύνδεσης με μια παρτίδα θυσίας του εισερχόμενου υλικού (τουλάχιστον 5-10 kg, ανάλογα με το μέγεθος του μύλου)· 2) συλλέξτε και ελέγξτε την παρτίδα έκπλυσης με ICP-MS για να επιβεβαιώσετε ότι η μόλυνση από το προηγούμενο υλικό έχει απομακρυνθεί· 3) στη συνέχεια ξεκινήστε την απελευθέρωση του προϊόντος από τη δεύτερη παρτίδα και μετά.
Για εργασίες μεγάλου όγκου που επεξεργάζονται χημικές ουσίες πολλαπλών καθόδων ή ανόδων, οι ειδικοί μύλοι ανά τύπο υλικού αποτελούν το βιομηχανικό πρότυπο — ο κίνδυνος διασταυρούμενης μόλυνσης, η πολυπλοκότητα του πρωτοκόλλου και η απώλεια παραγωγής κατά τη μετάβαση ευνοούν τον ειδικό εξοπλισμό όταν οι όγκοι το δικαιολογούν. Ένας κοινόχρηστος μύλος είναι πρακτικός για Ε&Α χαμηλότερου όγκου και πιλοτικές λειτουργίες όπου το κόστος των υλικών καθιστά τον ειδικό εξοπλισμό ασύμφορο.
Epic Powder
Epic Powder, 20+ χρόνια εμπειρίας στη βιομηχανία εξαιρετικά λεπτής σκόνης. Προωθήστε ενεργά τη μελλοντική ανάπτυξη της εξαιρετικά λεπτής σκόνης, εστιάζοντας στη διαδικασία σύνθλιψης, άλεσης, ταξινόμησης και τροποποίησης της εξαιρετικά λεπτής σκόνης. Επικοινωνήστε μαζί μας για δωρεάν συμβουλευτική και εξατομικευμένες λύσεις! Η ομάδα των ειδικών μας είναι αφοσιωμένη στην παροχή προϊόντων και υπηρεσιών υψηλής ποιότητας για τη μεγιστοποίηση της αξίας της επεξεργασίας σκόνης σας.
«Ευχαριστώ που διαβάσατε. Ελπίζω το άρθρο μου να σας βοήθησε. Παρακαλώ αφήστε ένα σχόλιο παρακάτω. Μπορείτε επίσης επικοινωνήστε με την EPIC Εκπρόσωπος πελατών σε ηλεκτρονική μορφή για πούδρα Ζέλντα για τυχόν περαιτέρω ερωτήσεις.
— Τζέισον Γουάνγκ, Μηχανικός