قاتل "ناپیدا" در کاتود باتری: چرا آب لوله ی NCM شما لکه های سیاه دارد

در توليد باتري هاي ليتيوم ايون، روش پوشش مقدس است. يک نقصي در سطح الکترود مي تواند عملکرد سلول را نابود کند، عمر چرخه را كاهش دهد،تیم های کنترل کیفیت در کارخانه های NCM در سراسر جهان با یک روح مشترک مبارزه می کنند**نقطه هاي سياه** در خاشاک

هنگامی که این لکه ها ظاهر می شوند، مظنونین معمول گرد می شوند: اتصال دهنده، حلال، یا کربن رسانا.دوبريتز تِک، علت اصلی تقریبا همیشه در مرحله فرآوری پودر خشک است.

قبل از اينکه پودر به محلول دست بزنه، قبلاً آسیب دیده و اين آسیب به صورت لکه هاي سياه در دستگاه پوشش شما ظاهر ميشه.

منشاء "نقطه سیاه"

تکه های سیاه در مواد خمیر NCM به طور معمول تجمع مواد فعال یا کربن هستند که به درستی پراکنده نشده اند. آنها از سه شکست متمایز در فرآیند رسیدگی به پودر خشک ناشی می شوند:

1. تله ی "فرای آسیاب کردن" (تولید گرما)

بسیاری از کارخانه ها از آسیاب های چکش یا آسیاب های جهانی برای پاک کردن پودر کاتود استفاده می کنند. این ماشین ها به ضربه با سرعت بالا متکی هستند. مشکل؟ NCM و گرافیت حساس به گرما هستند.

• خسارت:برخورد با سرعت بالا باعث ایجاد گرما محلی (micro-hotspots) می شود. این گرما می تواند بقایای باندر را تا حدودی ذوب کند یا سطح مواد فعال را تخریب کند.
• نتیجه:این ذرات تباه شده از طریق حرارتی، "میکروآگلومرات" های سخت و تیره ای را تشکیل می دهند که در محلول پراکندگی را مقاومت می کنند. آنها به لکه های سیاه تبدیل می شوند.

2. تکه های "ناپیدا" (شرایط ضعیف)

پودر NCM هیگروسکوپی است و در طول ذخیره سازی یا حمل و نقل مستعد تکه شدن است. اگر این تکه ها قبل از مخلوط شدن به درستی مشروط نباشند، آنها به جزایر غیرقابل حل در آب رس تبدیل می شوند.

• خسارت:اگر شکاف ها خیلی وسیع باشند، شکاف ها باقی می مانند؛ اگر خیلی باریک باشند، گرما تولید می کنند.
• نتیجه:توده های محلول نشده از ماده فعال تحت میکروسکوپ به شکل لکه های تیره ظاهر می شوند.

3سایه آلودگی متقابل (تراکم باقیمانده)

سازگاری دسته به دسته بسیار مهم است. اگر دسته قبلی باقیمانده در مخلوط کننده باقی مانده باشد حتی 0.1٪، می تواند با گذشت زمان اکسید شود یا تخریب شود.

• خسارت:در یک مخلوط کننده نوار، باقیمانده در انتهای حوض جمع می شود. هنگامی که دسته بعدی اجرا می شود، این پودر مسن و اکسید شده مخلوط می شود.
• نتیجه:لکه های تیره تر که از لحاظ شیمیایی با دسته تازه متفاوت هستند، منجر به کاهش ظرفیت می شوند.

فرآیند دوبریتز-تک: برخورد با نرم برای چگالی انرژی بالا

براي از بين بردن لکه هاي سياه بايد به فيزيک پودر باتري احترام بذاريدسیستم مدیریت پودر یکپارچهبه طور خاص برای صنعت باتری طراحی شده است.

مرحله ۱: آماده سازی ملایم با شکستن تکه ها

قبل از هر کار دقیقی، ما مواد را حالت می دهیم.شکستن تکه هااز چاقوهای چرخشی با سرعت کم برای خرد کردن کوفته های خرد کننده بدون تولید گرما استفاده می کند. این اطمینان حاصل می کند که پودر وارد آسیاب یکنواخت است و از تجهیزات پایین جریان محافظت می کند.

مرحله ۲: از هم پاشیدن با سرعت کم با آسیاب مخروطی

این قلب راه حل است. بر خلاف آسیاب های چکشی،ماشین آسیاب مخروطاز یک چرخدار چرخنده با سرعت پایین در یک صفحه مخروطی استفاده می کند.

• تراش نرم:از نیروی برش استفاده می کند، نه ضربه، این باعث می شود که تجمع ها بدون شکستن ذرات و یا تولید گرما شکسته شوند.
• PSD محدود:نتیجه توزیع بسیار باریک اندازه ذرات (PSD) است. هیچ ذرات ظریف (که باعث رسوب می شوند) و هیچ ذرات بیش از حد (که باعث لکه های سیاه می شوند) وجود ندارد.
• CIP قادر به:همانطور که در سایت ما ذکر شد، کارخانه های مخروطی ما CIP قادر به اطمینان از هیچ آلودگی متقابل بین دسته ها هستند.

مرحله سوم: همجانس سازی بدون باقیمانده با مخلوط کننده عمودی

پس از خرد کردن، پودر باید با کربن رسانا و سایر افزودنی ها مخلوط شود.مخلوط کننده پودر عمودیآخرین محافظتی است.

• باقيمانده ي صفر:طراحی مخروطی اطمینان از تخلیه کامل را فراهم می کند. هیچ چیز در گوشه ها گیر نمی کند. این برای محیط های منطقه 20 و جلوگیری از باقیمانده های اکسید شده از خراب کردن دسته بعدی بسیار مهم است.
• تراش کم:از مخلوط کنوکتوی (رفاندن و سقوط) استفاده می کند ، نه ضربه با سرعت بالا. این PSD ظریف حاصل از آسیاب مخروطی را حفظ می کند.
• همگن بودن:به یک ضریب تغییر (CV) ≤ 5٪ می رسد، اطمینان از توزیع یکنواخت کربن، جلوگیری از نقاط گرم مقاومت محلی در سلول نهایی.

مطالعه موردی: سردرد ناشی از نیکل زیاد

یک کارخانه بزرگ تولید کننده NCM 811 (نیکل بالا) با نرخ 15٪ خرد شدن به دلیل لکه های سیاه روبرو بود. آنها از یک آسیاب چکش و یک مخلوط کننده نوار استفاده می کردند.

مداخله "دوبرتز":

1. به جای آسیاب چکش با یکآسیاب مخروطی بهداشتی.
2. از مخلوط کننده نوار بهمخلوط کننده عمودی.

نتایج:

• نرخ زباله:از 15 درصد به کمتر از 1 درصد کاهش یافت.
• طول عمر چرخه:با توجه به انتشار بهتر کربن، 12 درصد بهبود یافته است.
• زمان تمیز کردن:با توجه به قابلیت CIP و طراحی صفر باقیمانده 40 درصد کاهش یافته است.

کنترل کیفیت قبل از محلول شروع می شود

بسیاری از تولیدکنندگان باتری تلاش های QC خود را بر روی مواد خمیر و ماشین پوشش متمرکز می کنند. اما اگر پودر خشک قبلاً به صورت حرارتی تخریب شده، بیش از حد پردازش شده یا توسط بقایای آلوده شده باشد،هیچ مقدار مخلوط در مرحله مرطوب نمی تواند آن را اصلاح کند.

کليد الکترود هاي بي نقص، دستگيري ملایم است. با پودر NCM خود مانند ساختار بلور عالي انرژی رفتار کنید. آن را با چکش ها منفجر نکنید. آن را در یک حوضه کثيف نپاشید.

ازآسیاب مخروطبرای از هم گسیختن ملایم استفاده کنیدمخلوط کننده عمودیبراي همگين سازي خالص

فرآیند پودر کاتود خود را بهینه سازی کنید

مقالات فنی مرتبط

• آسیاب مخروط در مقابل آسیاب چکشی: آسیاب نرم از سود شما محافظت می کند
• چرا مخلوط کننده پودر شما به شما دروغ می گوید: حقیقت در مورد جدایی
• اثر پروانه در گیاهان پودری