Với sự phát triển của các phương tiện sử dụng năng lượng mới, hệ thống lưu trữ năng lượng và thị trường thiết bị điện tử, việc nghiên cứu và phát triển vật liệu pin lithium{0}}ion đã đặt ra những yêu cầu cao hơn đối với thiết bị xử lý bột. Vật liệu điện cực dương của pin, vật liệu điện cực âm, chất điện phân rắn và vật liệu composite mới thường yêu cầu các quy trình như nghiền mịn, trộn đều, kích hoạt cơ học, kiểm soát kích thước hạt và sửa đổi vật liệu trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển.

Trong các giai đoạn nghiên cứu, phát triển và thử nghiệm thí điểm trong phòng thí nghiệm, thiết bị nghiền truyền thống thường không đáp ứng được các yêu cầu của vật liệu pin về phân bổ kích thước hạt, độ đồng đều của quá trình trộn và độ tinh khiết của vật liệu. Do đó, máy nghiền bi chế tạo vật liệu pin đã trở thành thiết bị quan trọng cho các tổ chức nghiên cứu vật liệu, trung tâm R&D của doanh nghiệp pin và phòng thí nghiệm của trường đại học.

Là nhà sản xuất thiết bị nghiền bi phòng thí nghiệm chuyên nghiệp, DECO cung cấp máy nghiền bi hành tinh cho các giải pháp pin lithium phù hợp cho việc nghiên cứu và phát triển vật liệu pin. Thông qua tác động và ma sát năng lượng cao-, nó đạt được quá trình sàng lọc bột, trộn vật liệu và xử lý hợp kim cơ học. Máy mài hành tinh DECO hỗ trợ mài khô, mài ướt và mài môi trường chân không. Các thông số kỹ thuật khác nhau của thiết bị và thùng nghiền có thể được lựa chọn theo các vật liệu pin khác nhau.

 

 

 

 

Quá trình nghiền bi không chỉ là nghiền đơn giản.

Để nghiên cứu và phát triển vật liệu pin, máy nghiền bi chủ yếu đảm nhận các chức năng sau:

1. Giảm kích thước hạt

Bằng cách mài bóng ở tốc độ cao, nó tạo ra:

• Lực tác động
• Lực ma sát
• Lực cắt

Máy mài hành tinh DECO sử dụng thùng nghiền và đĩa hành tinh để chuyển động ngược lại, tạo ra tác động-năng lượng cao lên các viên bi mài và đạt được hiệu quả nghiền hiệu quả. Sau khi tối ưu hóa quy trình, một số vật liệu có thể đạt được độ mịn 0,1 μm. Giảm các hạt vật liệu lớn hơn đến mức micromet hoặc thậm chí nanomet.

 

 

 

2. Trộn đồng nhất

Việc phát triển vật liệu pin thường đòi hỏi phải trộn:

• Vật liệu hoạt động
• Phụ gia dẫn điện
• Chất điện phân rắn
• Vật liệu cacbon

Thiết bị trộn thông thường có xu hướng:

• Tích tụ vật chất
• Phân bố không đồng đều

Máy mài hành tinh có thể đồng thời hoàn thành:

• Trộn
• mài
• Đồng nhất hóa

 

 

3. Kích hoạt cơ học

Một số vật liệu pin tiên tiến đòi hỏi năng lượng cơ học để thay đổi cấu trúc vật liệu.

Ví dụ:

• Vật liệu hợp kim
• Vật liệu cực dương dựa trên silicon-
• Vật liệu pin ở trạng thái rắn-

Nghiền bi năng lượng cao có thể thúc đẩy:

• Thay đổi cấu trúc tinh thể
• Hình thành giai đoạn mới
• Phản ứng giao diện

 

 

1. Mài vật liệu Cathode

Vật liệu điện cực dương là thành phần quan trọng trong quá trình nghiên cứu và phát triển pin lithium.

Các vật liệu phổ biến bao gồm:

Liti sắt photphat (LFP)

Liti sắt photphat có:

• Độ an toàn cao
• Vòng đời dài
• Cấu trúc ổn định

Trong quá trình nghiên cứu và phát triển cần:

• Tinh chế hạt
• Trộn vật liệu phủ carbon
• Phân tán đồng đều

Máy nghiền bi hành tinh DECO có thể giúp các nhà nghiên cứu chuẩn bị mẫu trong phòng thí nghiệm với kích thước hạt được kiểm soát và thành phần đồng nhất.

 

 

Liti Cobalt Oxit (LCO)

Các ứng dụng chính:

• Pin điện tử tiêu dùng

Nhu cầu nghiền bi:

• Chuẩn bị bột mịn
• Trộn nguyên liệu
• Điều chỉnh công thức nghiên cứu

 

 

Lithium Niken Mangan Cobalt Oxit (NMC)

 

 

2. Mài vật liệu cực dương

 

 

Vật liệu cực dương dựa trên silicon-

Trong quá trình thử nghiệm, thường cần phải:

• Chuẩn bị hỗn hợp silicon/carbon
• Trộn cơ học
• mài mịn

Đối với những vật liệu như vậy, các nhà nghiên cứu thường tập trung vào:

• Năng lượng mài
• Kiểm soát khí quyển
• Lựa chọn vật liệu lọ

 

 

Vật liệu pin trạng thái rắn-

 

 

4. Vật liệu dẫn điện

bao gồm:

• Than đen
• Graphene
• Ống nano carbon

Trong quá trình nghiên cứu và phát triển cần:

• Phân tán đồng đều
• Trộn bột
• Kích hoạt hạt

 

 

Các yêu cầu đối với thiết bị nghiền bi đối với các vật liệu pin khác nhau là không giống nhau.

Dựa trên đặc điểm của hoạt động nghiên cứu và phát triển vật liệu, DECO tóm tắt các yêu cầu chính như sau:

 

 

1. Kích thước hạt được kiểm soát

Vật liệu pin thường yêu cầu:

• Phân bố hạt hẹp
• Đầu ra ổn định

Các yếu tố ảnh hưởng:

• Tốc độ mài
• thời gian nghiền
• Kích thước bóng
• Chất liệu lọ
• Tỷ lệ tải vật liệu

Máy nghiền bi hành tinh DECO hỗ trợ điều chỉnh tốc độ và có thể điều chỉnh các thông số nghiền theo các loại vật liệu khác nhau.

 

 

2. Khả năng mài năng lượng cao

Vì:

• Vật liệu silicon
• Vật liệu nano
• Bột tổng hợp

Đối với các vật liệu sau, phương pháp nghiền thông thường có thể không đáp ứng yêu cầu. Nghiền bi hành tinh năng lượng cao cải thiện hiệu quả nghiền thông qua các chức năng sau.

• Lực ly tâm
• Năng lượng tác động
• Hiệu ứng ma sát

 

 

3. Xử lý ít ô nhiễm

Vật liệu pin nhạy cảm hơn với ô nhiễm kim loại. Vì vậy cần lựa chọn những vật liệu sau cho bình nghiền bi

• bình zirconia
• Bình mã não
• Bình gốm Alumina

Tránh xa:

• Ô nhiễm sắt
• Ô nhiễm chéo vật liệu

 

 

4. Bảo vệ chân không và khí quyển

 

 

 

5. Hoạt động liên tục lâu dài

Các thí nghiệm nghiên cứu và phát triển thường đòi hỏi thời gian hoạt động dài.

Một số mẫu máy nghiền bi hành tinh DECO hỗ trợ hoạt động liên tục lên đến 72 giờ, đáp ứng nhu cầu thử nghiệm lâu dài.

 

 

Máy nghiền bi hành tinh để nghiên cứu pin lithium

DECO cung cấp giải pháp nghiền bi hoàn chỉnh cho việc nghiên cứu và phát triển vật liệu pin.

Các thiết bị chính bao gồm:

 

1. Máy nghiền bi hành tinh trong phòng thí nghiệm

 

 

 

 

 

2. Máy nghiền bi hành tinh năng lượng cao

Thích hợp cho:

• Vật liệu pin nano
• Vật liệu tổng hợp
• Hợp kim cơ khí

Lợi thế:

• Năng lượng tác động cao hơn
• Giảm hạt nhanh hơn
• Hiệu quả trộn tốt hơn

 

 

3. Máy nghiền bi hành tinh chân không

Về các vật liệu sau:

• Vật liệu liti
• Bột nhạy cảm
• Chất điện phân rắn

Lợi thế:

• Giảm nguy cơ oxy hóa
• Duy trì môi trường được kiểm soát
• Cải thiện khả năng lặp lại thử nghiệm

 

 

4. Giải pháp mài tùy chỉnh

DECO cung cấp sản phẩm dựa trên đặc tính nguyên liệu của khách hàng:

• Lựa chọn thiết bị
• Cấu hình bình
• Đề xuất phương tiện mài
• Điều chỉnh tham số quy trình

 

Những cân nhắc chính khi lựa chọn phương án:

Yêu cầu của khách hàng	Khuyến nghị của DECO
Nghiên cứu vật liệu pin	Máy nghiền bi hành tinh
Pha chế bột nano	Nhà máy bóng năng lượng cao
quá trình oxy hóa-vật liệu nhạy cảm	Máy nghiền bi chân không
Thí nghiệm có độ tinh khiết cao	Bình Zirconia/Mã Não
Lô phòng thí nghiệm lớn	Máy nghiền hành tinh công suất lớn

 

 

 

 

1. Bình mài Zirconia

 

 

 

2. Bình mài mã não

 

 

 

3. Bình xay bằng thép không gỉ

 

 

4. Bình nghiền cacbua vonfram