Nouvelle technologie de préparation des matériaux de batterie d’énergie-broyage/séchage/sphéroïdisation
Dans les nouvelles batteries énergétiques, de nombreux matériaux sont des substances pulvérulentes typiques, notamment le phosphate de fer au lithium (LiFePO4), le cobaltate de lithium (LiCoO2), le nickelate de lithium (LiNiO2), le manganate de lithium (LiMn2O4) dans les batteries lithium-ion ; Titanate de sodium (NaTi2(PO4)3), soufre de sodium (Na2S), oxyde de sodium (Na2O), bleu de Prusse dans les batteries ioniques ; poudre de soufre, graphite (utilisé comme support de soufre) dans les batteries lithium-soufre ; batteries à l’état solide Electrolytes solides, matières actives positives et négatives, etc.
Dans le processus de ces matériaux de batterie, le processus de broyage/séchage/sphéroïdisation est essentiel, les principales raisons sont :
① Le « meulage » peut rendre les particules de matériaux en poudre plus petites et augmenter la surface, augmentant ainsi l’interface de réaction de la batterie, augmentant la zone de contact entre le matériau et l’électrolyte et accélérant la vitesse de transmission des ions et des électrons ;
② Le « séchage » peut éliminer l’humidité ou le solvant organique introduit par la réaction impliquant la phase liquide et la phase solide dans le processus de fabrication de la batterie, afin d’assurer la stabilité et les performances du matériau.
③ La « sphéroïdisation » du graphite peut améliorer la structure et les performances des particules de graphite, de sorte qu’elles aient une meilleure conductivité électrique et une meilleure résistance mécanique.
Grâce aux mesures ci-dessus, les performances de la batterie peuvent être considérablement améliorées, notamment en améliorant l’uniformité et la cohérence du matériau de la batterie, en veillant à ce que le matériau de la batterie soit uniformément réparti et en améliorant la densité d’énergie de la batterie, le taux de charge et la durée de vie. De plus, le problème de panne de batterie causé par une réaction locale inégale de la batterie peut également être évité.
Bien que la pulvérisation, le séchage et la sphéroïdisation soient déjà des processus assez matures, il existe encore divers problèmes existants et de nouvelles exigences à suivre dans le processus de fabrication des matériaux de batterie. Par exemple, en termes de contrôle granulométrique, il est nécessaire d’en assurer le plus possible lors du processus de pulvérisation. La taille des particules de la poudre est uniforme – des particules trop grosses peuvent conduire à une réaction incomplète, des particules trop petites peuvent augmenter l’énergie de surface, provoquant des problèmes d’accumulation et d’agglomération de poudre. Par conséquent, le contrôle précis de la taille des particules broyées est en fait un défi de longue date.
En bref, afin d’améliorer les performances globales de la batterie et de résoudre les difficultés et les difficultés rencontrées dans le processus de concassage, de séchage, de sphéroïdisation, etc., les chercheurs et les ingénieurs continuent d’innover et d’améliorer la technologie.