Con lo sviluppo di nuovi veicoli energetici, sistemi di accumulo dell'energia e mercati delle apparecchiature elettroniche, la ricerca e lo sviluppo di materiali per batterie agli ioni di litio- hanno presentato requisiti più elevati per le apparecchiature per il trattamento delle polveri. I materiali degli elettrodi positivi delle batterie, i materiali degli elettrodi negativi, gli elettroliti solidi e i nuovi materiali compositi richiedono solitamente processi come macinazione fine, miscelazione uniforme, attivazione meccanica, controllo delle dimensioni delle particelle e modifica dei materiali durante la fase di ricerca e sviluppo.

Nelle fasi di ricerca e sviluppo di laboratorio e di test pilota, le tradizionali apparecchiature di frantumazione spesso non riescono a soddisfare i requisiti dei materiali delle batterie in termini di distribuzione granulometrica, uniformità di miscelazione e purezza del materiale. Pertanto, i mulini a sfere per i materiali delle batterie sono diventati attrezzature importanti per istituti di ricerca sui materiali, centri di ricerca e sviluppo delle imprese di batterie e laboratori universitari.

In qualità di produttore professionale di apparecchiature per fresatura a sfere da laboratorio, DECO fornisce un mulino planetario a sfere per soluzioni di batterie al litio adatte alla ricerca e allo sviluppo di materiali per batterie. Attraverso l'impatto e l'attrito ad alta-energia, ottiene la raffinazione della polvere, la miscelazione dei materiali e il trattamento di lega meccanica. La rettificatrice planetaria DECO supporta la rettifica a secco, la rettifica a umido e la rettifica in ambiente sottovuoto. È possibile selezionare diverse specifiche di attrezzature e serbatoi di macinazione in base ai diversi materiali della batteria.

 

 

 

 

Il processo di macinazione a palle non riguarda solo la semplice frantumazione.

Per la ricerca e lo sviluppo di materiali per batterie, la macinazione a sfere svolge principalmente le seguenti funzioni:

1. Riduzione della dimensione delle particelle

Macinando la pallina ad alta velocità si genera:

• Forza d'impatto
• Forza di attrito
• Forza di taglio

La rettificatrice planetaria DECO utilizza la vasca di macinazione e il disco planetario per muoversi all'indietro, provocando un impatto ad alta-energia sulle sfere di macinazione e ottenendo una frantumazione efficiente. Dopo aver ottimizzato il processo, alcuni materiali possono raggiungere una finezza di 0,1 μm. Riduci le particelle di materiale più grandi al livello micrometrico o addirittura nanometrico.

 

 

 

2. Miscelazione omogenea

Lo sviluppo dei materiali delle batterie spesso richiede la miscelazione:

• Materiali attivi
• Additivi conduttivi
• Elettrolita solido
• Materiali in carbonio

Le normali apparecchiature di miscelazione tendono a:

• Agglomerazione materiale
• Distribuzione non uniforme

La macinatrice planetaria può eseguire contemporaneamente:

• Miscelazione
• Rettifica
• Omogeneizzazione

 

 

3. Attivazione meccanica

Alcuni materiali avanzati delle batterie richiedono energia meccanica per alterare la struttura del materiale.

Per esempio:

• Materiali in lega
• Materiali anodici a base di silicio-
• Materiali delle batterie-allo stato solido

La macinazione a palle ad alta energia può promuovere:

• Cambiamento della struttura cristallina
• Formazione di nuove fasi
• Reazione dell'interfaccia

 

 

1. Macinazione del materiale catodico

I materiali degli elettrodi positivi sono una componente importante della ricerca e dello sviluppo delle batterie al litio.

I materiali comuni includono:

Litio Ferro Fosfato (LFP)

Il fosfato di ferro e litio ha:

• Alta sicurezza
• Ciclo di vita lungo
• Struttura stabile

Durante il processo di ricerca e sviluppo è necessario:

• Raffinazione delle particelle
• Miscelazione del materiale di rivestimento in carbonio
• Dispersione uniforme

Il mulino planetario a sfere DECO può aiutare i ricercatori a preparare campioni di laboratorio con dimensioni delle particelle controllate e composizione uniforme.

 

 

Ossido di litio cobalto (LCO)

Principali applicazioni:

• Batterie per l'elettronica di consumo

Domanda di fresatura a sfere:

• Preparazione in polvere fine
• Miscelazione dei materiali
• Adeguamento della formulazione della ricerca

 

 

Ossido di litio nichel manganese cobalto (NMC)

 

 

2. Rettifica del materiale anodico

 

 

Materiali anodici a base di silicio-

Durante il processo sperimentale, solitamente è necessario:

• Preparazione del composito silicio/carbonio
• Miscelazione meccanica
• Macinazione fine

Per tali materiali, i ricercatori di solito si concentrano su:

• Energia macinante
• Controllo dell'atmosfera
• Selezione del materiale del vaso

 

 

Materiali delle batterie-allo stato solido

 

 

4. Materiali conduttivi

compreso:

• Nero carbone
• Grafene
• Nanotubi di carbonio

Durante il processo di ricerca e sviluppo è necessario:

• Dispersione uniforme
• Miscelazione delle polveri
• Attivazione delle particelle

 

 

I requisiti per le fresatrici a sfere non sono gli stessi per i diversi materiali delle batterie.

In base alle caratteristiche della ricerca e sviluppo dei materiali, DECO riassume i principali requisiti come segue:

 

 

1. Dimensione delle particelle controllata

I materiali delle batterie in genere richiedono:

• Distribuzione particellare stretta
• Uscita stabile

Fattori che influenzano:

• Velocità di macinazione
• Tempo di macinazione
• Dimensione della palla
• Materiale del barattolo
• Rapporto di caricamento del materiale

Il mulino planetario a sfere DECO supporta la regolazione della velocità e può regolare i parametri di macinazione in base ai diversi materiali.

 

 

2. Capacità di macinazione ad alta energia

Per:

• Materiali siliconici
• Nanomateriali
• Polveri composite

Per i seguenti materiali, i normali metodi di macinazione potrebbero non soddisfare i requisiti. La fresatura planetaria a sfere ad alta energia migliora l'efficienza di frantumazione attraverso le seguenti funzioni.

• Forza centrifuga
• Energia d'impatto
• Effetto di attrito

 

 

3. Elaborazione a bassa contaminazione

I materiali delle batterie sono più sensibili all'inquinamento da metalli. Pertanto, è necessario selezionare i seguenti materiali per la giara di macinazione a sfere

• Vaso in zirconio
• Vaso di agata
• Barattolo in ceramica di allumina

Evitare:

• Contaminazione del ferro
• Contaminazione incrociata dei materiali

 

 

4. Protezione del vuoto e dell'atmosfera

 

 

 

5. Funzionamento continuo lungo

Gli esperimenti di ricerca e sviluppo richiedono solitamente lunghi periodi di funzionamento.

Alcuni modelli di fresatura planetaria a sfere DECO supportano il funzionamento continuo fino a 72 ore, soddisfacendo le esigenze sperimentali a lungo-termine.

 

 

Mulino planetario a sfere per la ricerca sulle batterie al litio

DECO fornisce una soluzione completa di fresatura a sfere per la ricerca e lo sviluppo di materiali per batterie.

L'attrezzatura principale comprende:

 

1. Mulino planetario a sfere da laboratorio

 

 

 

 

 

2. Mulino planetario a sfere ad alta energia

Adatto per:

• Materiali per nanobatterie
• Materiali compositi
• Lega meccanica

Vantaggio:

• Maggiore energia d'impatto
• Riduzione delle particelle più rapida
• Migliore efficienza di miscelazione

 

 

3. Mulino planetario a sfere sotto vuoto

Per quanto riguarda i seguenti materiali:

• Materiali al litio
• Polveri sensibili
• Elettrolita solido

Vantaggio:

• Ridurre il rischio di ossidazione
• Mantenere un ambiente controllato
• Migliora la ripetibilità dell'esperimento

 

 

4. Soluzione di macinazione personalizzata

DECO fornisce in base alle caratteristiche dei materiali del cliente:

• Selezione dell'attrezzatura
• Configurazione del vaso
• Raccomandazione sui mezzi di macinazione
• Regolazione dei parametri di processo

 

Considerazioni chiave nella scelta di un piano:

Requisito del cliente	Raccomandazione DECO
Ricerca sui materiali delle batterie	Mulino planetario a sfere
Preparazione della nanopolvere	Mulino a sfere ad alta energia
Materiale sensibile all'ossidazione-	Mulino a sfere sottovuoto
Esperimento di elevata purezza	Vaso in zirconio/agata
Lotto di laboratorio di grandi dimensioni	Mulino planetario di grande capacità

 

 

 

 

1. Giara per macinazione in zirconio

 

 

 

2. Vaso di macinazione dell'agata

 

 

 

3. Giara di macinazione in acciaio inossidabile

 

 

4. Giara di macinazione in carburo di tungsteno