Czy to w rowerze elektrycznym, smartfonie czy laptopie: akumulatory litowo-jonowe stały się nieodzowną częścią codziennego życia. Znaczenie to wzrośnie jeszcze bardziej w nadchodzących latach wraz z planowanym rozwojem elektromobilności. Wymagania stawiane akumulatorom stale rosną: użytkownicy końcowi oczekują krótszego czasu ładowania, większej pojemności magazynowej i ogólnie długiej żywotności akumulatorów. Dla producentów baterii i akumulatorów istotna jest jeszcze jedna kwestia: powinny być one tak małe i kompaktowe, jak to tylko możliwe, a jednocześnie mieć wysoką gęstość energii. Aby spełnić te wymagania, Hosokawa Alpine oferuje różne technologie, które są wykorzystywane w produkcji akumulatorów litowo-jonowych.
Akumulatory litowo-jonowe
Urządzenia do przetwarzania proszków dla całego procesu produkcyjnegoMateriał na anodę i katodę akumulatorów litowo-jonowych
Podczas ładowania i rozładowywania akumulatora litowo-jonowego jony litu przemieszczają się z katody do anody i z powrotem. Katoda i anoda akumulatora są wykonane z różnych materiałów: w katodzie stosuje się szeroką gamę związków litu (np. LCO, NMC, NCA lub LFP). Istotnym składnikiem anody jest grafit lub tytanian litu. Zarówno w przypadku związków litu, jak i zaokrąglania grafitu, Hosokawa Alpine wraz z partnerami z całej grupy Hosokawa Micron opracowała specjalne procesy.
- Kompletne rozwiązania dla produktów wstępnych do produkcji akumulatorów
- Procesy obróbki materiałów katodowych i anodowych akumulatorów litowo-jonowych
- Technologie zapewniające optymalną wydajność akumulatorów: czas ładowania, pojemność magazynową, żywotność
- Mielenie bez zanieczyszczeń za pomocą młynów klasyfikacyjnych i/lub młynów strumieniowych przeciwbieżnych ze złożem fluidalnym
- Zaokrąglanie grafitu syntetycznego i naturalnego
Suszenie produktów wstępnych do produkcji akumulatorów
Produkty wstępne do produkcji akumulatorów, takie jak tlenek niklu, manganu lub kobaltu, muszą najpierw zostać wysuszone. Nasz partner Hosokawa Micron B.V. z Holandii posiada odpowiednie rozwiązania w tym zakresie. Do usuwania wilgoci ze szlamów i placków filtracyjnych najlepiej nadaje się suszarka błyskowa DMR lub stożkowa suszarka łopatkowa CPD.
Mielenie w celu uzyskania optymalnej wydajności akumulatorów
Kolejnym etapem jest ultradrobne mielenie substancji aktywnych. A to dlatego, że w przypadku wielkości cząstek szczególnie ważne są dwie rzeczy: dokładnie zdefiniowany rozkład wielkości cząstek i możliwie najmniejsze cząstki. W wyniku ultradrobnego mielenia aktywnych proszków powstają mniejsze cząstki o większej powierzchni. Zapewnia to optymalną wydajność akumulatorów: akumulatory mogą być ładowane szybciej, mają dłuższą żywotność i większą pojemność. Do ultradrobnego mielenia szczególnie odpowiednie są dwa młyny firmy Hosokawa Alpine:
Młyn klasyfikacyjny ACM: w specjalnej konstrukcji z ceramiki jest chroniony przed zużyciem, zapewniając w ten sposób wysoką czystość produktu.
- Mielenie i klasyfikowanie w jednej maszynie
- Chłodne i wolne od zanieczyszczeń mielenie
- Strome krzywe rozkładu ziarna
- Ostra i łatwo ustawiana granica cięcia
- Łatwe czyszczenie i konserwacja
- Niskie jednostkowe zużycie energii
Młyn przeciwstrumieniowy ze złożem fluidalnym AFG wytwarza proszek o stromym rozkładzie wielkości cząstek i ostrym górnym ograniczeniu wielkości cząstek w zakresie d97 < 10 - 15 μm.
- Koło klasyfikacyjne ma możliwość regulacji konstrukcji i prędkości
- Szlifowanie bez zanieczyszczeń
- Łatwe czyszczenie dzięki chowanemu i wyjmowanemu Górna część klasyfikatora
Oba młyny są odpowiednie do przetwarzania zarówno materiału katodowego (np. tlenek litowo-niklowo-manganowo-kobaltowy), jak również materiału anodowego (np. grafit, silikon).
Zaokrąglenie grafitu
W celu optymalnego wykorzystania cennego surowca, jakim jest grafit, należy go zaokrąglić. Przynosi to istotne korzyści: zaokrąglenie grafitu zwiększa gęstość po ubiciu, a tym samym poprawia pojemność magazynową i zdolność szybkiego ładowania anody akumulatora. Poza tym wydłuża ono żywotność akumulatorów. Poprawia również kinetykę interkalacji – a tym samym przewodnictwo – jonów litu w anodzie akumulatora. Hosokawa Alpine opracowała maszyny do zaokrąglania grafitu syntetycznego i naturalnego.
Powlekanie i mieszanie
Do powlekania materiałów elektrodowych stosowane są mieszalniki o dużej sile ścinania: zapewniają one nie tylko jednorodną mieszankę materiałów, ale także optymalne pokrycie sadzą i spoiwami, dzięki czemu przewodność akumulatora ulega dalszej poprawie. Tu z kolei w grę wchodzą technologie naszego holenderskiego partnera, firmy Hosokawa Micron B.V. Odpowiedni jest tutaj intensywny mieszalnik łopatkowy Cyclomix, modułowy mieszalnik łopatkowy Modulomix lub stożkowy mieszalnik ślimakowy Nauta.
Instalacje do produkcji akumulatorów litowo-jonowych
Skonfigurowane zgodnie z Państwa życzeniamiMają Państwo indywidualne wymagania dotyczące instalacji do przetwarzania produktów wstępnych do produkcji akumulatorów? Porozmawiajcie zatem z nami! Wspólnie znajdziemy rozwiązanie, które najbardziej Państwu odpowiada.