Tổng quan về công nghệ cầu hóa than chì cho cực âm cacbon được sử dụng trong ngành công nghiệp pin lithium
- Vật liệu cực dương của pin lithium-ion bao gồm than chì tự nhiên dạng vảy, vi cầu cacbon trung mô và than chì nhân tạo dựa trên than cốc dầu mỏ.
- Hiện nay, vật liệu carbon là vật liệu điện cực âm chính được sử dụng trong pin lithium-ion, và tính năng của nó ảnh hưởng đến chất lượng, giá thành và độ an toàn của pin lithium-ion.
- Làm thế nào để cải thiện độ an toàn của pin lithium-ion, đặc biệt là làm thế nào để phát triển các vật liệu điện cực âm đáp ứng các yêu cầu của pin nguồn, là mối quan tâm của các công ty vật liệu.
- Ngoài nguyên liệu, công thức, quy trình ra, thì việc cung cấp công nghệ, thiết bị có tính năng ổn định, hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng như nghiền than chì carbon, cầu hóa, tạo hình, phân loại cũng là một trong những nhân tố quan trọng quyết định tính năng của vật liệu điện cực âm.
Giai đoạn nghiền:
Cho dù là than chì nhân tạo hay than chì tự nhiên, chỉ cần được nghiền nhiều lần thông qua một số tổ máy CSM710 (cách đặt tên của mỗi nhà sản xuất là khác nhau) là trở thành bột khoảng D50: 20μm. Căn cứ vào các nguyên liệu thô khác nhau, số lần nghiền cũng khác nhau: Ví dụ, than chì vảy tự nhiên quy lớn thường được nghiền 4-6 lần, và than chì nhân tạo thường được nghiền 1 ~ 3 lần.
Giai đoạn cầu hóa:
Thông thường đều có xu hướng sử dụng một hệ thống được cấu thành bởi máy phân loại tuabin độ chính xác cao kiểu nằm CSM410 + để tiến hành tạo hình, máy phân loại được sử dụng để lấy đi bột mịn được tạo ra trong quá trình tạo hình một cách kịp thời. Tùy theo các nguyên liệu thô khác nhau, số lần tạo hình cũng khác nhau, than chì tự nhiên thường trải qua 8-12 lần tạo hình, than chì nhân tạo thường trải qua 2-4 lần tạo hình.
(Sau quá trình thực hành dài hạn, chúng tôi đã khám phá và tối ưu hóa các sơ đồ quy trình hình cầu hóa khác nhau cho graphite vảy tự nhiên và graphite nhân tạo, để bạn tham khảo.)
Phương án quy trình cầu hóa than chì vảy tự nhiên
Nguyên liệu thô được nghiền thành bột siêu mịn bằng một bộ máy nghiền mịn chuyên dụng CSM710, cỡ hạt của nguyên liệu thô được nghiền thành bột mịn với cỡ hạt D50: 21-23μm, tiện cho việc xử lý cầu hóa trong quy trình tiếp theo. Thông qua quy trình tổ máy thiết bị cầu hóa loại CSM510 nối tiếp với máy phân loại hiệu suất cao loại FW260, các hạt được chế bị thành các hạt than chì cầu hóa với kích thước D50: 1920μm, được vận chuyển bằng luồng khí nén đến thiết bị cầu hóa loại CSM410 nối tiếp với tổ máy phân loại hiệu suất cao loại FW230, Thay đổi kích thước hạt thành các hạt than chì hình củ khoai tây D50: 15-17μm;
(Hình ảnh bên trái là nguyên liệu thô của than chì vảy, và hình ảnh bên phải là sản phẩm sau quá trình hình cầu hóa của than chì vảy)
Phương án quy trình cầu hóa than chì nhân tạo
Nguyên liệu thô được gửi đều đặn tổ máy nối tiếp bộ đơn máy nghiền chuyên dụng loại CSM710 thông qua nguồn cấp trục vít để nghiền thành bột siêu mịn, nguyên liệu thô được nghiền thành bột mịn với cỡ hạt D50: 23-25μm, tiện cho việc xử lý cầu hóa trong quy trình tiếp theo. Thông qua quy trình tổ máy 3 tổ thiết bị cầu hóa loại CSM510 nối tiếp một số máy phân loại hiệu suất cao loại FW260, các hạt được chế bị thành các hạt than chì cầu hóa với kích thước D50: 19-21μm, thông qua thiết bị tạo hình và chỉnh sửa bề mặt chuyên dụng dành cho than chì sẽ có được vật liệu than chì cầu hóa hình củ khoai tây đạt tiêu chuẩn và yêu cầu.
(Hình bên trái là nguyên liệu than chì nhân tạo nguyên liệu, hình bên phải là sản phẩm sau khi tạo hình nguyên liệu than chì nhân tạo)
So sánh kích thước hạt nghiền của từng nút trong công nghệ cầu hóa than chì
Nguyên liệu thô cacbon than chì
Loại 710 sau khi nghiền
Loại 510 sau cầu hóa
Loại 410 sau tạo hình