Wraz z rozwojem nowych pojazdów napędzanych energią, systemów magazynowania energii i rynków sprzętu elektronicznego badania i rozwój materiałów na akumulatory litowo-jonowe postawiły wyższe wymagania wobec sprzętu do przetwarzania proszku. Materiały na elektrody dodatnie, materiały na elektrody ujemne, elektrolity stałe i nowe materiały kompozytowe zwykle wymagają procesów takich jak dokładne mielenie, równomierne mieszanie, aktywacja mechaniczna, kontrola wielkości cząstek i modyfikacja materiału na etapie badań i rozwoju.

Na etapach badań laboratoryjnych i rozwoju oraz testów pilotażowych tradycyjny sprzęt do kruszenia często nie spełnia wymagań materiałów akumulatorowych w zakresie rozkładu wielkości cząstek, jednorodności mieszania i czystości materiału. Dlatego młyny kulowe do materiałów akumulatorowych stały się ważnym wyposażeniem instytucji zajmujących się badaniami materiałowymi, ośrodków badawczo-rozwojowych przedsiębiorstw akumulatorowych i laboratoriów uniwersyteckich.

Jako profesjonalny producent laboratoryjnych urządzeń do mielenia kulowego, DECO dostarcza planetarne młyny kulowe do rozwiązań w zakresie akumulatorów litowych, odpowiednich do badań i rozwoju materiałów akumulatorowych. Dzięki-udarowi i tarciu o wysokiej energii uzyskuje się rozdrobnienie proszku, mieszanie materiałów i mechaniczną obróbkę stopową. Szlifierka planetarna DECO umożliwia szlifowanie na sucho, szlifowanie na mokro oraz szlifowanie w środowisku próżniowym. Różne specyfikacje sprzętu i zbiorników do mielenia można wybrać w zależności od różnych materiałów baterii.

 

 

 

 

Proces mielenia kulowego to nie tylko proste kruszenie.

W badaniach i rozwoju materiałów akumulatorowych frezowanie kulowe spełnia głównie następujące funkcje:

1. Zmniejszenie wielkości cząstek

Rozdrabniając kulkę z dużą prędkością, generuje ona:

• Siła uderzenia
• Siła tarcia
• Siła ścinająca

Szlifierka planetarna DECO wykorzystuje zbiornik mielący i tarczę planetarną do ruchu wstecznego, powodując-uderzenie z dużą energią na kulki mielące i zapewniając wydajne kruszenie. Po optymalizacji procesu niektóre materiały mogą osiągnąć rozdrobnienie 0,1 μm. Zredukuj większe cząstki materiału do poziomu mikrometra lub nawet nanometra.

 

 

 

2. Jednorodne mieszanie

Rozwój materiałów akumulatorowych często wymaga mieszania:

• Materiały aktywne
• Dodatki przewodzące
• Stały elektrolit
• Materiały węglowe

Zwykły sprzęt mieszający jest podatny na:

• Aglomeracja materiałowa
• Nierówna dystrybucja

Szlifierka planetarna może jednocześnie wykonywać:

• Mieszanie
• Szlifowanie
• Homogenizacja

 

 

3. Aktywacja mechaniczna

Niektóre zaawansowane materiały akumulatorowe wymagają energii mechanicznej do zmiany struktury materiału.

Na przykład:

• Materiały stopowe
• Materiały anodowe-na bazie krzemu
• Materiały-do akumulatorów półprzewodnikowych

Wysokoenergetyczne mielenie kulowe może promować:

• Zmiana struktury kryształu
• Tworzenie nowej fazy
• Reakcja interfejsu

 

 

1. Szlifowanie materiału katody

Materiały elektrod dodatnich są ważnym elementem badań i rozwoju baterii litowych.

Typowe materiały obejmują:

Fosforan litowo-żelazowy (LFP)

Fosforan litowo-żelazowy ma:

• Wysokie bezpieczeństwo
• Długi cykl życia
• Stabilna konstrukcja

W procesie badawczo-rozwojowym konieczne jest:

• Udoskonalanie cząstek
• Mieszanie materiału powłoki węglowej
• Jednolita dyspersja

Planetarny młyn kulowy DECO może pomóc naukowcom w przygotowaniu próbek laboratoryjnych o kontrolowanej wielkości cząstek i jednolitym składzie.

 

 

Tlenek litu i kobaltu (LCO)

Główne zastosowania:

• Baterie do elektroniki użytkowej

Zapotrzebowanie na frezowanie kulowe:

• Przygotowanie drobnego proszku
• Mieszanie materiałów
• Korekta receptury badawczej

 

 

Tlenek kobaltu litowo-niklowo-manganowy (NMC)

 

 

2. Szlifowanie materiału anodowego

 

 

Materiały anodowe-na bazie krzemu

Podczas procesu eksperymentalnego zwykle konieczne jest:

• Preparat kompozytowy krzemowo-węglowy
• Mieszanie mechaniczne
• Drobne szlifowanie

W przypadku takich materiałów badacze zwykle skupiają się na:

• Energia mielenia
• Kontrola atmosfery
• Wybór materiału na słoik

 

 

Materiały-na baterie półprzewodnikowe

 

 

4. Materiały przewodzące

w tym:

• Sadza
• Grafen
• Nanorurki węglowe

W procesie badawczo-rozwojowym konieczne jest:

• Jednolita dyspersja
• Mieszanie proszku
• Aktywacja cząstek

 

 

Wymagania dotyczące sprzętu do frezowania kulowego nie są takie same dla różnych materiałów akumulatorów.

W oparciu o charakterystykę badań i rozwoju materiałów DECO podsumowuje główne wymagania w następujący sposób:

 

 

1. Kontrolowana wielkość cząstek

Materiały akumulatorowe zazwyczaj wymagają:

• Wąski rozkład cząstek
• Stabilne wyjście

Czynniki wpływające:

• Prędkość szlifowania
• Czas szlifowania
• Rozmiar piłki
• Materiał słoika
• Stosunek obciążenia materiału

Młynek kulowy planetarny DECO umożliwia regulację prędkości i umożliwia dostosowanie parametrów mielenia do różnych materiałów.

 

 

2. Możliwość mielenia o wysokiej energii

Dla:

• Materiały silikonowe
• Nanomateriały
• Proszki złożone

W przypadku następujących materiałów zwykłe metody mielenia mogą nie spełniać wymagań. Wysokoenergetyczne mielenie kulowe planetarne poprawia wydajność kruszenia dzięki następującym funkcjom.

• Siła odśrodkowa
• Energia uderzenia
• Efekt tarcia

 

 

3. Przetwarzanie o niskim zanieczyszczeniu

Materiały akumulatorów są bardziej wrażliwe na zanieczyszczenia metalami. Dlatego na słoik do mielenia kulowego należy wybrać następujące materiały

• Słoik cyrkonowy
• Słoik z agatem
• Ceramiczny dzbanek z tlenku glinu

Unikać:

• Zanieczyszczenie żelazem
• Zanieczyszczenie krzyżowe materiału

 

 

4. Ochrona próżni i atmosfery

 

 

 

5. Długa ciągła praca

Eksperymenty badawczo-rozwojowe wymagają zwykle długich okresów eksploatacji.

Niektóre modele planetarnych frezarek kulowych DECO obsługują ciągłą pracę do 72 godzin, spełniając-długoterminowe potrzeby eksperymentalne.

 

 

Planetarny młyn kulowy do badań baterii litowych

DECO zapewnia kompletne rozwiązanie w zakresie frezowania kulowego na potrzeby badań i rozwoju materiałów akumulatorowych.

Główne wyposażenie obejmuje:

 

1. Laboratoryjny młyn kulowy planetarny

 

 

 

 

 

2. Wysokoenergetyczny planetarny młyn kulowy

Nadaje się do:

• Materiały nano baterii
• Materiały kompozytowe
• Stopowanie mechaniczne

Korzyść:

• Wyższa energia uderzenia
• Szybsza redukcja cząstek
• Lepsza wydajność mieszania

 

 

3. Próżniowy młyn planetarny kulowy

Odnośnie następujących materiałów:

• Materiały litowe
• Wrażliwe pudry
• Stały elektrolit

Korzyść:

• Zmniejsz ryzyko utleniania
• Utrzymuj kontrolowane środowisko
• Popraw powtarzalność eksperymentu

 

 

4. Indywidualne rozwiązanie w zakresie szlifowania

DECO zapewnia w oparciu o charakterystykę materiałów Klienta:

• Wybór sprzętu
• Konfiguracja słoika
• Zalecenia dotyczące mediów szlifierskich
• Regulacja parametrów procesu

 

Kluczowe kwestie przy wyborze planu:

Wymagania klienta	Rekomendacja DECO
Badania materiałów akumulatorowych	Planetarny młyn kulowy
Przygotowanie nano proszku	Wysokoenergetyczny młyn kulowy
Materiał-wrażliwy na utlenianie	Próżniowy młyn kulowy
Eksperyment o wysokiej czystości	Cyrkonia/Agat Słoik
Duża partia laboratoryjna	Młyn planetarny o dużej wydajności

 

 

 

 

1. Cyrkonowy pojemnik do mielenia

 

 

 

2. Pojemnik do mielenia agatu

 

 

 

3. Pojemnik do mielenia ze stali nierdzewnej

 

 

4. Pojemnik do mielenia węglika wolframu