수지 유래 탄소(일반적으로 수지의 고온 탄화 공정을 통해 얻은 경질 탄소 소재를 지칭)는 신에너지 배터리용 음극재 생산에 중요한 역할을 합니다. 전문적인 초미립자 분급기(일반적으로 기계식 분쇄기와 공기 분급기를 결합한 통합 시스템)를 사용하면 수지 유래 탄소를 D50 < 10μm까지 분쇄할 수 있으며, 심지어 D50 = 3~5μm 수준까지 분쇄할 수 있습니다. 가장 미세한 입자는 1~2μm까지 분쇄할 수 있습니다.
초미립자 분류 밀의 작동 원리
초미세 분급기는 일반적으로 단일 기계가 아닌 하나의 시스템입니다. 핵심 구성 요소는 다음과 같습니다.
• 기계적 분쇄 장치: 제트 밀이나 기계적 충격 밀과 같이 고속 충돌 및 전단력을 통해 입자를 분해합니다.
• 분급기: "초미세" 및 "정밀" 제어를 달성하는 핵심 요소입니다. 일반적으로 고속 회전 터보 분급기로, 거친 입자를 분리하여 추가 분쇄를 위해 분쇄 구역으로 되돌려 보냅니다. 목표 미분도를 충족하는 미세 입자만 통과하여 포집됩니다.
• 수집 시스템: 사이클론 분리기 및 집진기 등을 포함하여 적격 제품을 수집하는 데 사용됩니다.
이 과정은 동적 균형으로 진행되므로 다양한 매개변수를 조정하여 최종 입자 크기 분포를 정확하게 제어할 수 있습니다.
최종 섬세함에 영향을 미치는 주요 요소
장비의 성능은 매우 뛰어나지만, 달성 가능한 정교함은 다음 사항에 따라 달라집니다.
1. 원료 특성:
◦ 경도 및 취성: 수지 유래 탄소의 경도는 탄화 온도와 밀접한 관련이 있습니다. 탄화 온도가 높을수록 흑연화도가 높아져 재료가 더 단단하고 취성이 높아져 미세 분쇄가 용이해집니다. 반대로, 낮은 온도에서 탄화된 수지 유래 탄소는 더 부드럽고 연성이 높아 분쇄가 더 어려울 수 있습니다.
◦ 초기 입자 크기: 공급 입자 크기가 작을수록 더 미세한 최종 제품을 얻기가 더 쉽습니다. 일반적으로 조분쇄 또는 중간 분쇄를 통한 전처리가 필요합니다.
2. 장비 매개변수 및 유형:
◦ 분류기 속도: 가장 중요한 제어 매개변수입니다. 회전 속도가 높을수록 원심력이 커져 더 미세한 입자만 통과하게 되어 더 미세한 제품이 생성됩니다.
◦ 공기 흐름 속도 및 압력(제트 밀의 경우): 충돌 에너지와 운송 효율성에 영향을 미칩니다.
◦ 공급 속도: 공급 속도는 안정적이어야 하며 분쇄 용량에 맞춰야 합니다. 공급 속도가 너무 높으면 분쇄실 내 입자 체류 시간이 짧아져 분쇄가 불충분해지고 제품이 거칠어집니다.
◦ 장비 유형 및 설계: 제조사와 모델에 따라 최종 분쇄 성능은 다릅니다. 고급 장비는 우수한 소재, 밀봉 및 유동장 설계를 제공하여 더 미세하고 좁은 입자 크기 분포를 구현합니다.
3. 프로세스 목표:
◦ 미세한 입자가 항상 좋은 것은 아닙니다. 배터리 음극재의 경우, 적절한 입자 크기 분포가 필수적입니다. 일반적으로 D50(중간 입자 크기)과 D97(입자가 가장 작은 크기)이 중요합니다.
◦ 지나치게 미세한 분말은 비표면적을 과도하게 크게 하고, 초기 충방전 효율(쿨롱 효율)을 감소시키며, 부반응을 증가시키고, 압축 밀도를 감소시킬 수 있습니다. 따라서 본 공정은 최적의 범위를 찾는 것을 목표로 합니다.
배터리 응용 분야에서 수지 유래 탄소에 대한 일반적인 입자 크기 요구 사항
리튬 이온 배터리 양극 소재의 경우 수지 유래 탄소의 이상적인 입자 크기 범위는 일반적으로 다음과 같습니다.
• D50: 5–15μm
• D100 : ≤ 20–25 μm (배터리의 관통을 방지하기 위해 최대 입자 크기를 20 μm 이하로 제어하는 것이 매우 중요합니다. 분리 기호.)
전문적인 초미세 분류 밀 시스템은 이 범위 내에서 수지 유래 탄소 분말을 쉽고 안정적으로 제어할 수 있으며, 제형 요구 사항에 따라 정밀한 조정이 가능합니다.
• 이론적 한계: 고품질 실험실 규모 또는 생산 등급 초미세 분류 밀 시스템은 수지 유래 탄소를 D50 = 1–3μm의 매우 미세한 수준으로 분쇄할 수 있습니다.
• 산업 현실: 대량 생산 시, 전반적인 배터리 성능(효율, 밀도, 안전성)을 고려할 때, 수지 유래 탄소의 입자 크기는 일반적으로 D50 = 5~15μm 범위 내에서 제어됩니다. 이는 초미세 분급기로 쉽고 안정적으로 달성할 수 있는 수준입니다.
Epic Powder Machinery 소개
에픽 파우더 머시너리 는 첨단 분말 가공 솔루션 분야의 선도적인 공급업체로, 고정밀 분쇄 및 분급 시스템의 설계 및 제조를 전문으로 합니다. 당사의 초미세 분급 밀은 수지 유래 탄소와 같은 양극재 가공을 포함한 신에너지 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
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