С разработването на нови енергийни превозни средства, системи за съхранение на енергия и пазари на електронно оборудване, изследванията и разработването на литиево-йонни материали за батерии поставиха по-високи изисквания към оборудването за обработка на прах. Материалите за положителен електрод на батерията, материалите за отрицателен електрод, твърдите електролити и новите композитни материали обикновено изискват процеси като фино смилане, равномерно смесване, механично активиране, контрол на размера на частиците и модификация на материала по време на етапа на изследване и развитие.

В етапите на лабораторни изследвания и разработки и пилотни тестове, традиционното оборудване за трошене често не отговаря на изискванията на материалите за батерии за разпределение на размера на частиците, равномерност на смесване и чистота на материала. Поради това топковите мелници за материали за батерии са се превърнали във важно оборудване за институции за изследване на материали, центрове за научноизследователска и развойна дейност на предприятия за батерии и университетски лаборатории.

Като професионален производител на лабораторно оборудване за топкова мелница, DECO предоставя планетарна топкова мелница за решения за литиеви батерии, подходящи за изследване и развитие на материали за батерии. Чрез силно-енергийно въздействие и триене се постига рафиниране на прах, смесване на материали и механична обработка на сплави. Планетарната шлифовъчна машина DECO поддържа сухо шлайфане, мокро шлайфане и смилане във вакуумна среда. Различни спецификации на оборудването и резервоарите за смилане могат да бъдат избрани според различните материали на батерията.

 

 

 

 

Процесът на смилане на топка не се състои само в просто смачкване.

За изследване и разработване на материали за батерии топковата мелница изпълнява главно следните функции:

1. Намаляване на размера на частиците

Чрез смилане на топката с висока скорост, тя генерира:

• Сила на удара
• Сила на триене
• Сила на срязване

Планетарната машина за смилане DECO използва резервоара за смилане и планетарния диск, за да се движи в обратна посока, причинявайки силно-енергийно въздействие върху топките за смилане и постигайки ефективно раздробяване. След оптимизиране на процеса някои материали могат да постигнат финост от 0,1 μm. Намалете по-големите материални частици до микрометър или дори нанометър.

 

 

 

2. Хомогенно смесване

Разработването на материали за батерии често изисква смесване:

• Активни материали
• Проводими добавки
• Твърд електролит
• Карбонови материали

Обикновеното смесително оборудване е предразположено към:

• Агломерация на материала
• Неравномерно разпределение

Планетарната мелница може едновременно да завърши:

• Смесване
• Смилане
• Хомогенизиране

 

 

3. Механично активиране

Някои усъвършенствани материали за батерии изискват механична енергия, за да променят структурата на материала.

Например:

• Сплавни материали
• Анодни материали-на базата на силиций
• Материали за{0}}твърди батерии

Високоенергийното топково смилане може да насърчи:

• Промяна на кристалната структура
• Образуване на нова фаза
• Реакция на интерфейса

 

 

1. Смилане на катоден материал

Материалите за положителни електроди са важен компонент на изследванията и развитието на литиевите батерии.

Общите материали включват:

Литиево-железен фосфат (LFP)

Литиевият железен фосфат има:

• Висока безопасност
• Дълъг живот на цикъла
• Стабилна конструкция

По време на процеса на изследване и развитие е необходимо:

• Усъвършенстване на частиците
• Смесване на материал за въглеродно покритие
• Равномерна дисперсия

Планетарната топкова мелница DECO може да помогне на изследователите да подготвят лабораторни проби с контролиран размер на частиците и еднакъв състав.

 

 

Литиев кобалтов оксид (LCO)

Основни приложения:

• Батерии за битова електроника

Търсене на топкова мелница:

• Приготвяне на фин прах
• Смесване на материали
• Корекция на изследователската формулировка

 

 

Литиев никел Манган Кобалтов оксид (NMC)

 

 

2. Смилане на аноден материал

 

 

Анодни-материали на основата на силиций

По време на експерименталния процес обикновено е необходимо:

• Подготовка на силиций/въглерод
• Механично смесване
• Фино смилане

За такива материали изследователите обикновено се фокусират върху:

• Енергия на смилане
• Контрол на атмосферата
• Избор на материал за буркан

 

 

Материали за-твърди батерии

 

 

4. Проводими материали

включително:

• Въглеродни сажди
• Графен
• Въглеродни нанотръби

По време на процеса на изследване и развитие е необходимо:

• Равномерна дисперсия
• Смесване на прах
• Активиране на частици

 

 

Изискванията към оборудването за топкова мелница не са еднакви за различните материали на батерията.

Въз основа на характеристиките на изследването и развитието на материалите, DECO обобщава основните изисквания, както следва:

 

 

1. Контролиран размер на частиците

Материалите за батериите обикновено изискват:

• Тясно разпределение на частиците
• Стабилен изход

Влияещи фактори:

• Скорост на смилане
• Време за смилане
• Размер на топката
• Материал за буркан
• Коефициент на натоварване на материала

Планетарната топкова мелница DECO поддържа регулиране на скоростта и може да регулира параметрите на смилане според различни материали.

 

 

2. Възможност за смилане с висока енергия

за:

• Силициеви материали
• Нано материали
• Композитни прахове

За следните материали обикновените методи на смилане може да не отговарят на изискванията. Високоенергийната планетарна топкова мелница подобрява ефективността на раздробяване чрез следните функции.

• Центробежна сила
• Енергия на удара
• Ефект на триене

 

 

3. Обработка с ниска степен на замърсяване

Материалите на батериите са по-чувствителни към замърсяване с метали. Следователно, следните материали трябва да бъдат избрани за буркана за топкова мелница

• Буркан с цирконий
• Ахатов буркан
• Керамичен буркан от алуминий

Избягвайте:

• Замърсяване с желязо
• Кръстосано замърсяване на материала

 

 

4. Вакуумна и атмосферна защита

 

 

 

5. Дълга непрекъсната работа

Изследователските и развойните експерименти обикновено изискват дълги периоди на работа.

Някои модели планетарни топкови мелници DECO поддържат непрекъсната работа до 72 часа, отговаряйки на дългосрочните-експериментални нужди.

 

 

Планетарна топкова мелница за изследване на литиеви батерии

DECO предоставя цялостно решение за топкова мелница за изследване и разработка на материали за батерии.

Основното оборудване включва:

 

1. Лабораторна планетарна топкова мелница

 

 

 

 

 

2. Високоенергийна планетарна топкова мелница

Подходящ за:

• Нано материали за батерии
• Композитни материали
• Механично легиране

Предимство:

• По-висока енергия на удара
• По-бързо намаляване на частиците
• По-добра ефективност на смесване

 

 

3. Вакуумна планетарна топкова мелница

Относно следните материали:

• Литиеви материали
• Чувствителни пудри
• Твърд електролит

Предимство:

• Намалете риска от окисление
• Поддържайте контролирана среда
• Подобрете повторяемостта на експеримента

 

 

4. Персонализирано решение за смилане

DECO rovides въз основа на характеристиките на материалите на клиента:

• Избор на оборудване
• Конфигурация на буркан
• Препоръка за мелница
• Настройка на параметрите на процеса

 

Основни съображения при избора на план:

Изискване на клиента	Препоръка DECO
Изследване на материала на батерията	Планетарна топкова мелница
Приготвяне на нано прах	Високоенергийна топкова мелница
Чувствителен към окисление-материал	Вакуумна топкова мелница
Експеримент с висока чистота	Буркан с цирконий/ахат
Голяма лабораторна партида	Планетарна мелница с голям капацитет

 

 

 

 

1. Буркан за смилане на цирконий

 

 

 

2. Буркан за смилане на ахат

 

 

 

3. Буркан за смилане от неръждаема стомана

 

 

4. Буркан за смилане от волфрамов карбид