Batteries

Akumulatory litowo-jonowe

Urządzenia do przetwarzania proszków dla całego procesu produkcyjnego

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.

Materiał 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

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 strumieniowy przeciwbieżny ze złożem fluidalnym AFG

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.

Zaokrąglanie grafitu syntetycznego za pomocą młyna klasyfikacyjnego Zirkoplex ZPS

  • Uzysk do 90%: niewielkie straty cennego surowca
  • Wysoka przepustowość
  • Wysoka gęstość po ubiciu zapewniająca większą pojemność magazynową
  • Możliwość uzyskania różnych stopni rozdrobnienia docelowego (x50 = 10-12 µm; x50 = 15-16 µm; x50 = 18-22 µm)
  • Niskie jednostkowe zużycie energii
  • Niskie wartości BET
Zaokrąglanie grafitu naturalnego za pomocą maszyny Alpine Particle Rounder APR

  • Krótkie czasy procesu
  • Wysoka przepustowość
  • Uzysk do 80%: niewielkie straty grafitu
  • Możliwość uzyskania różnych stopni rozdrobnienia docelowego (x50 = 10-12 µm; x50 = 15-16 µm; x50 = 18-22 µm)
  • Niskie jednostkowe zużycie energii
  • Niskie wartości BET

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 życzeniami

Mają Państwo indywidualne wymagania dotyczące instalacji do przetwarzania produktów wstępnych do produkcji akumulatorów? Porozmawiajcie zatem z nami! Wspólnie znajdziemy rozwiązanie, które najbardziej Państwu odpowiada.

Przyjdźcie i porozmawiajcie z nami

Równie interesujące
Höhere Stampfdichte für höhere Energiedichte
Graphitrundung für Lithium-Ionen-Batterien
Czytaj więcej
Für die Rundung von Naturgraphit entwickelt
Alpine Particle Rounder APR
Czytaj więcej

Twój kontakt

Podaj nam swoją branżę i skąd pochodzisz.