黒鉛負極材加工技術

炭素材料は現在、リチウムイオン電池で使用される主な負極材料であり、黒鉛、ニードルコークス、石油コークス、グラフェンなどが含まれます。その性能は、リチウムイオン電池の品質、コスト、安全性に影響を与えます。性能を決定する要因アノード材料の重要な要素は、原材料とプロセス配合だけでなく、安定したエネルギー効率の高いカーボングラファイトの粉砕、球状化、成形、グレーディング技術も重要です。

負極のトレンドに倣い、CUMインパクトミルを開発し、機械力による表面固定を実現するプロセスを設計しました。このシステムは、成形効率とパフォーマンスを向上させ、表面コーティングの要件を満たすように設計されています。 CUM インパクトミルは、主に CSM エアー分級ミルで粉砕された人造黒鉛および天然黒鉛の成形に使用されます。粒子の表面は、長時間にわたる低速の機械力によって固定されます。表面積は大幅に減少しますが、粒子サイズはわずかに変化します。これにより、製品生産量が増加し、粒度分布が狭くなり、コーティング性能が向上します。

黒鉛陽極材料の機械的研削と成形

粉砕機と分級機を内蔵した超微粉砕装置で、材料は粉砕ディスクに供給され、円盤の周りの粉砕ハンマーによって繰り返し衝突および粉砕され、その後分級エリアに入り、分級ホイールの遠心分級を通じて微粉が得られます。収集された粗大粒子は粉砕領域に戻り、粉砕と成形が続けられます。 

設備一式は、主に成形機、外部分級機、サイクロンコレクター、バグフィルター、ドラフトファンなどで構成されています。成形後、完成品の大部分は分級機の底部出口から収集され、少量の微粒子は回収されます。粉末はバグフィルターで捕集されます。ドラフトファンはシステム全体に必要な負圧を提供し、システムは塵が舞うことなく負圧下で動作します。 

このシステムには分級機の入口に 3 方向のパイプラインがあり、プロセスのニーズに応じて、成形機への入口として設計することも、分級機に直接入口として設計することもできます。 

インパクトミルによる生コークス粉砕プロセス

胴体腔は円筒形で、上部が超微細分級機、下部が超微細ミルとなっています。粉砕チャンバーは、材料を超微粉末に粉砕するために使用される粉砕ディスクと粉砕ブロックで構成されています。分級室は分級ホイールで構成されており、微粉を適格粉と不適格粉の2種類の粒径に分別することができます。適格な粉体は排出管から排出され、サイクロンコレクターで回収されます。不適格な粉末はシャントリングの内壁に沿って粉砕室に戻り、基準に達するまで粉砕を続けます。

粉砕ディスクと分級ホイールはそれぞれの駆動装置によって駆動される。分級ホイールの回転速度を調整することで、製品の粒度を調整できます。粉砕室内に材料を均一に供給するためのミルホスト内壁のスクリュー供給装置は、回転速度を調整することで供給量を制御できます。 

完全な機器セットは、主に供給スクリュー、ミルホスト、サイクロンコレクター、バグフィルター、ドラフトファンで構成されています。 5mm以下に粉砕された原料は超微粒分級機に投入され粉砕されます。粉砕された完成品の大部分はサイクロンコレクターで捕集され、少量の微粉はバグフィルターで捕集され、ドラフトファンからクリーンエアが排出されます。ドラフトファンはシステム全体に必要な負圧を提供し、システムは塵が舞うことなく負圧下で動作します。 

リングローラーミルによる加熱コークス粉砕工程

原料は定量供給により超微粉砕用の粉砕システムに供給されます。ローラーは上層と下層に分かれており、各層のローラーの公転と自転の過程で強い遠心力が発生し、ローラーとリングの間に強力な転がり研削効果が形成されます。遠心力とローラーの回転場によって駆動され、粉砕される材料はローラーとリングの間の粉砕ゾーンに入り、強い絞り圧力と粉砕力の作用の下で粉砕されます。粉砕された材料は排出トレイに落ち、シャントリングに沿って上昇気流によって分級エリアまで送られ、適格な微粉は分級ホイールを通って収集システムに入り、粗粉はシャントの内壁に沿って落ちます。リングを研削チャンバーに戻して再研削します。 

ジェットミルによるアスファルト粉砕工程

ジェットミル、バグフィルター、ドラフトファンがセットの粉砕システムを構成します。乾燥した圧縮空気は濾過され、高速ラヴァル ノズルを通って粉砕チャンバーに排出されます。複数の高圧ジェット気流の合流点で材料の衝突、せん断、奪われを繰り返し、最終的に粉砕されます。 その後、粉砕された材料は、ドラフトファンの作用による上昇気流に乗って分級ゾーンまで上昇し、粉砕されます。タービンを高速回転させて分級することで発生する遠心力により、様々なサイズに分別されます。選別された微粒子は分級ホイールに入り、サイクロンコレクターとバグフィルターによって収集され、粗い粒子はさらに粉砕するために粉砕ゾーンに戻ります。 

 

天然鱗片状黒鉛からの負極原料の調製

原料は空気分級機MJW700によりd50:21~23μmまで粉砕されます。 2番目のステップは、MJW500空気分級機ミルとHTS空気分級機を使用して、サイズd50:19〜20μmの球状粒子を取得することです。球状粒子は空気圧搬送システムによって MJW400 Air Classifier Mill および HTS Air Classifier に移送され、粒子の外観が最適化されます。この工程により粒子はジャガイモ状となり、粒子径はD50:16~17μmとなる。それから浄化になります。このプロセス中に炭素含有量は 99.95% ~ 99.99% まで上昇します。お客様のご要望に応じて、粒子の成形、分級、コーティング、炭化、充填を行います。

リチウム負極用人造黒鉛(コークス)の粉砕・成形工程

原料は超微粉砕機で粒子サイズ 6 ~ 18 um (D50) の粉末に粉砕され、その後、成形分級システムに入り、粒子は徐々に球形に丸められ、粒子サイズは特定の指数要件 (D10、D10、 D50、D90、タップ密度など)。同様に分級機も備えており、成形時に発生する超微粒子を時間内に分離することができます。

グラファイト研削および成形システム

MJW-L 風力分級機(竪型)

古典的な内部分級機は広く使用されており、比較的コスト効率が高くなります。下部は超微粉砕機、上部は超微粉分級機です。

材料はスパイラルフィーダにより研削盤の外周部に送り込まれ、研削盤上のハンマーで駆動されて加速を受けながら、研削ハンマーとギアリングの間の研削領域で材料同士が衝突して研削されます。次に、粉砕された材料は上昇気流によって分級エリアに送られます。分級ホイールにより選別された微粉が分離され、粗粉はスプリットリングの内側に沿って粉砕エリアに落ちて再粉砕されます。

MJW-L 風力分級機(縦型・高さ型)

材料はスパイラルフィーダーによって研削ディスクの中心に供給され、その後、研削ディスク上に均一に分散されたハンマーによって駆動され、一定の外側への加速が得られます。一方、材料は研削ディスクとリングギアの間の研削領域で互いに衝突して研削され、粉砕された粉末は上昇気流によって分級領域に送られます。選別された微粉末は分級ホイールによって分離され、粗い粒子は再粉砕のために粉砕エリアに戻ります。

特徴:

  •  材料の運動エネルギーが比較的大きいため、より微細な粉末が得られます。
  •  立ち上がり領域が長く、水の蒸発効果が優れています。
  • Dmax は制御が簡単です。

ピンミル解凝集システム

完全なシステムは、ピンミル、2 段階分級機、バグフィルター、ファンで構成されています。解凝集される材料は、供給システムによってピンミルに均一に供給されます。ミルの多層ピンによって完全に解凝集された後、材料は分級エリアに入ります。第一段階の分級機は、D90 指数の要件を満たすために大きな粒子を除去する役割を果たし、大きな粒子はピンミルに戻されて解凝集を続けることができます。第 2 段階の分級機は、微粉末を除去し、D10 インデックスの要件を満たす役割を果たします。ピンミル研削はD50インデックスの要件を満たしています。

出口が3つあり、1段目分級機出口から粗粉、2段目分級機出口から最終製品、バグフィルター出口から微粉が排出されます。

ピンミルの動作原理

閉ループ不活性ガス保護システムは、不活性ガス循環保護を使用した閉ループ超微粉砕および分級システムであり、可燃性、爆発性、易酸化性の材料などの特殊な材料の粉砕および分級要件のために当社が開発しました。 。不活性ガスは高価であるため、密閉系を採用し、入口と出口には密閉性の高い分離装置を採用しています。

動作原理: 材料は供給装置によって粉砕室に供給され、材料は粉砕ディスクの高速回転の作用を受けて加速度で回転し、遠心力を受けて外側方向に移動します。このプロセスでは、回転ディスクと静止ディスクのピン間の強力な衝突によって材料が研削されます。回転ディスクと静止ディスクの両方のピンリングが3層になっているため、材料の研削効果がより十分になり、製品の細かさが良好で均一になります。

特徴: 粒子表面のダメージが小さく、解凝集に適しています。

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