リチウムイオンバッテリー製造において、コーティング工程は神聖です。電極表面のわずかな欠陥でも、セル性能を低下させたり、サイクル寿命を縮めたり、熱暴走を引き起こしたりする可能性があります。しかし、世界中のNCM(ニッケル・コバルト・マンガン)プラントの品質管理チームは、スラリー中の一般的な幽霊、すなわち**黒い斑点**と戦っています。
これらの斑点が出現すると、通常はバインダー、溶剤、または導電性カーボンが疑われます。しかし、当社の経験では、Doebritz-Tecでは、根本原因はほぼ常に上流、すなわち**乾燥粉末処理段階**にあります。
粉末が溶剤に触れる前に、すでに損傷を受けています。そしてその損傷が、コーティング機内の黒い斑点として現れます。
![]()
NCMスラリー中の黒い斑点は、通常、活性材料またはカーボンが適切に分散されなかった凝集体です。これらは、乾燥粉末処理工程における3つの異なる故障に由来します。
多くのプラントでは、ハンマーミルまたはユニバーサルミルを使用してカソード粉末の塊を砕いています。これらの機械は高速衝撃に依存しています。問題は? NCMとグラファイトは熱に敏感です。
NCM粉末は吸湿性があり、保管中や輸送中に固まりやすい性質があります。これらの塊が混合前に適切にコンディショニングされない場合、スラリー中で不溶性の島となります。
バッチ間の均一性は非常に重要です。前のバッチがミキサーに残留物を残した場合(たとえ0.1%でも)、時間とともに酸化または劣化する可能性があります。
黒い斑点をなくすには、バッテリー粉末の物理法則を尊重する必要があります。当社の統合粉末処理システムは、バッテリー業界向けに特別に設計されています。
精密作業の前に、材料をコンディショニングします。当社の塊破砕機は、低RPMのロータリーナイフを使用して、熱を発生させることなく脆いケーキを穏やかに粉砕します。これにより、ミルに入る粉末が均一になり、下流の機器を保護します。
これが解決策の中心です。ハンマーミルとは異なり、当社のコーンミルマシンは、円錐形スクリーン内の低速回転インペラを利用しています。
粉砕後、粉末は導電性カーボンやその他の添加剤と混合する必要があります。当社の垂直粉末ミキサーが最終的な保護策となります。
NCM 811(高ニッケル)を製造するギガファクトリーは、黒い斑点により15%のスクラップ率に直面していました。彼らはハンマーミルとリボンブレンダーを使用していました。
Doebritzの介入:
結果:
多くのバッテリーメーカーは、品質管理の努力をスラリーとコーティング機に集中させています。しかし、乾燥粉末がすでに熱劣化、過処理、または残留物による汚染を受けている場合、ウェット段階での混合では修正できません。
完璧な電極の鍵は**穏やかな処理**です。NCM粉末を、それが持つ高エネルギー結晶構造のように扱ってください。ハンマーで叩きつけたり、汚れたトラフでこすりつけたりしないでください。
穏やかな解凝集にはコーンミルを使用してください。純粋な均質化には垂直ミキサーを使用してください。粉末を保護することで、スラリーを保護してください。