Mit der Entwicklung neuer Energiefahrzeuge, Energiespeichersysteme und Märkten für elektronische Geräte haben die Forschung und Entwicklung von Lithium-{0}Ionen-Batteriematerialien höhere Anforderungen an Pulververarbeitungsgeräte gestellt. Positive Elektrodenmaterialien für Batterien, negative Elektrodenmaterialien, Festelektrolyte und neue Verbundmaterialien erfordern normalerweise Prozesse wie Feinmahlen, gleichmäßiges Mischen, mechanische Aktivierung, Kontrolle der Partikelgröße und Materialmodifikation während der Forschungs- und Entwicklungsphase.

In der Laborforschung und -entwicklung sowie in Pilottestphasen erfüllen herkömmliche Zerkleinerungsgeräte häufig nicht die Anforderungen von Batteriematerialien an Partikelgrößenverteilung, Mischgleichmäßigkeit und Materialreinheit. Daher sind Kugelmühlen für Batteriematerialien zu wichtigen Geräten für Materialforschungseinrichtungen, Forschungs- und Entwicklungszentren von Batterieunternehmen und Universitätslabors geworden.

Als professioneller Hersteller von Laborkugelmahlgeräten bietet DECO Planetenkugelmühlen für Lithiumbatterielösungen an, die für die Forschung und Entwicklung von Batteriematerialien geeignet sind. Durch hochenergetische Stöße und Reibung werden Pulververfeinerung, Materialmischung und mechanische Legierungsbehandlung erreicht. Die DECO-Planetenschleifmaschine unterstützt Trockenschleifen, Nassschleifen und Vakuumschleifen. Je nach Batteriematerial können unterschiedliche Spezifikationen für Geräte und Mahlbehälter ausgewählt werden.

 

 

 

 

Beim Kugelmahlprozess geht es nicht nur um einfaches Zerkleinern.

Für die Forschung und Entwicklung von Batteriematerialien übernimmt die Kugelmühle hauptsächlich folgende Funktionen:

1. Reduzierung der Partikelgröße

Durch das Mahlen der Kugel mit hoher Geschwindigkeit wird Folgendes erzeugt:

• Aufprallkraft
• Reibungskraft
• Scherkraft

Die DECO-Planetenmahlmaschine nutzt den Mahlbehälter und die Planetenscheibe, um sich rückwärts zu bewegen, wodurch eine hohe -Energiewirkung auf die Mahlkugeln entsteht und eine effiziente Zerkleinerung erreicht wird. Nach Optimierung des Prozesses können einige Materialien eine Feinheit von 0,1 μm erreichen. Reduzieren Sie größere Materialpartikel auf den Mikrometer- oder sogar Nanometerbereich.

 

 

 

2. Homogenes Mischen

Die Entwicklung von Batteriematerialien erfordert häufig das Mischen von:

• Aktive Materialien
• Leitfähige Zusätze
• Festelektrolyt
• Kohlenstoffmaterialien

Gewöhnliche Mischgeräte sind anfällig für:

• Materielle Agglomeration
• Ungleichmäßige Verteilung

Der Planetenschleifer kann gleichzeitig Folgendes erledigen:

• Mischen
• Schleifen
• Homogenisierung

 

 

3. Mechanische Aktivierung

Einige fortschrittliche Batteriematerialien erfordern mechanische Energie, um die Materialstruktur zu verändern.

Zum Beispiel:

• Legierungsmaterialien
• Anodenmaterialien auf Silizium--Basis
• Materialien für Festkörperbatterien

Hochenergie-Kugelmahlen kann Folgendes fördern:

• Veränderung der Kristallstruktur
• Neue Phasenbildung
• Grenzflächenreaktion

 

 

1. Schleifen des Kathodenmaterials

Positive Elektrodenmaterialien sind ein wichtiger Bestandteil der Forschung und Entwicklung von Lithiumbatterien.

Zu den gängigen Materialien gehören:

Lithiumeisenphosphat (LFP)

Lithiumeisenphosphat hat:

• Hohe Sicherheit
• Lange Lebensdauer
• Stabile Struktur

Während des Forschungs- und Entwicklungsprozesses ist Folgendes erforderlich:

• Partikelverfeinerung
• Mischen von Kohlenstoffbeschichtungsmaterialien
• Gleichmäßige Verteilung

Die DECO-Planetenkugelmühle kann Forschern dabei helfen, Laborproben mit kontrollierter Partikelgröße und gleichmäßiger Zusammensetzung vorzubereiten.

 

 

Lithiumkobaltoxid (LCO)

Hauptanwendungen:

• Batterien für Unterhaltungselektronik

Nachfrage nach Kugelmühlen:

• Feine Pulverzubereitung
• Materialmischung
• Anpassung der Forschungsformulierung

 

 

Lithium-Nickel-Mangan-Kobaltoxid (NMC)

 

 

2. Schleifen des Anodenmaterials

 

 

Anodenmaterialien auf Silizium--Basis

Während des experimentellen Prozesses ist es normalerweise notwendig:

• Herstellung eines Silizium-Kohlenstoff-Verbundwerkstoffs
• Mechanisches Mischen
• Feinschliff

Bei solchen Materialien konzentrieren sich Forscher normalerweise auf Folgendes:

• Mahlende Energie
• Atmosphärenkontrolle
• Auswahl des Glasmaterials

 

 

Materialien für Festkörperbatterien

 

 

4. Leitfähige Materialien

einschließlich:

• Ruß
• Graphen
• Kohlenstoffnanoröhren

Während des Forschungs- und Entwicklungsprozesses ist Folgendes erforderlich:

• Gleichmäßige Verteilung
• Pulvermischen
• Partikelaktivierung

 

 

Die Anforderungen an die Kugelmühlenausrüstung sind für verschiedene Batteriematerialien nicht gleich.

Basierend auf den Merkmalen der Materialforschung und -entwicklung fasst DECO die wichtigsten Anforderungen wie folgt zusammen:

 

 

1. Kontrollierte Partikelgröße

Für Batteriematerialien ist in der Regel Folgendes erforderlich:

• Enge Partikelverteilung
• Stabile Ausgabe

Einflussfaktoren:

• Schleifgeschwindigkeit
• Schleifzeit
• Ballgröße
• Glasmaterial
• Materialbeladungsverhältnis

Die DECO-Planetenkugelmühle unterstützt die Geschwindigkeitsanpassung und kann die Mahlparameter an verschiedene Materialien anpassen.

 

 

2. Hochenergie-Schleiffähigkeit

Für:

• Siliziummaterialien
• Nanomaterialien
• Verbundpulver

Für die folgenden Materialien erfüllen herkömmliche Mahlmethoden möglicherweise nicht die Anforderungen. Hochenergie-Planetenkugelmahlen verbessert die Zerkleinerungseffizienz durch die folgenden Funktionen.

• Zentrifugalkraft
• Aufprallenergie
• Reibungseffekt

 

 

3. Verarbeitung mit geringer Kontamination

Batteriematerialien reagieren empfindlicher auf Metallverschmutzung. Daher müssen die folgenden Materialien für das Kugelmahlgefäß ausgewählt werden

• Zirkonia-Glas
• Achatglas
• Glas aus Aluminiumoxid-Keramik

Vermeiden:

• Eisenverunreinigung
• Materialkreuzkontamination

 

 

4. Vakuum- und Atmosphärenschutz

 

 

 

5. Langer Dauerbetrieb

Forschungs- und Entwicklungsexperimente erfordern in der Regel lange Betriebszeiten.

Einige DECO-Planetenkugelmühlenmodelle unterstützen einen Dauerbetrieb von bis zu 72 Stunden und erfüllen so langfristige experimentelle Anforderungen.

 

 

Planetenkugelmühle für die Lithiumbatterieforschung

DECO bietet eine komplette Kugelmahllösung für die Forschung und Entwicklung von Batteriematerialien.

Zur Hauptausstattung gehören:

 

1. Labor-Planetenkugelmühle

 

 

 

 

 

2. Hochenergie-Planetenkugelmühle

Geeignet für:

• Nano-Batteriematerialien
• Verbundwerkstoffe
• Mechanisches Legieren

Vorteil:

• Höhere Schlagenergie
• Schnellere Partikelreduktion
• Bessere Mischeffizienz

 

 

3. Vakuum-Planetenkugelmühle

Bezüglich folgender Materialien:

• Lithiummaterialien
• Empfindliche Pulver
• Festelektrolyt

Vorteil:

• Reduzieren Sie das Oxidationsrisiko
• Sorgen Sie für eine kontrollierte Umgebung
• Verbessern Sie die Wiederholbarkeit von Experimenten

 

 

4. Maßgeschneiderte Schleiflösung

DECO bietet basierend auf den Eigenschaften der Kundenmaterialien:

• Auswahl der Ausrüstung
• Jar-Konfiguration
• Schleifmittelempfehlung
• Anpassung der Prozessparameter

 

Wichtige Überlegungen bei der Auswahl eines Plans:

Kundenanforderung	DECO-Empfehlung
Batteriematerialforschung	Planetenkugelmühle
Nano-Pulver-Zubereitung	Hochenergie-Kugelmühle
Oxidationsempfindliches Material	Vakuumkugelmühle
Experiment mit hoher Reinheit	Zirkonia/Achat-Glas
Große Laborcharge	Planetenmühle mit großer Kapazität

 

 

 

 

1. Zirkonoxid-Mahlgefäß

 

 

 

2. Achat-Mahlgefäß

 

 

 

3. Mahlbehälter aus Edelstahl

 

 

4. Wolframkarbid-Mahlgefäß