Karbon terbitan resin (biasanya merujuk kepada bahan karbon keras yang diperoleh daripada pengkarbonan resin suhu tinggi) memainkan peranan penting dalam penghasilan bahan elektrod negatif untuk bateri tenaga baharu. Menggunakan kilang pengelasan ultra-halus profesional (biasanya sistem bersepadu yang menggabungkan kilang mekanikal dan pengelas udara), karbon terbitan resin boleh dihancurkan kepada D50 < 10 μm, malah boleh mencapai tahap D50 = 3–5 μm. Zarah terbaik boleh mencapai 1–2 μm.
Cara Kilang Pengelas Ultra Halus Berfungsi
Kilang pengelasan ultra-halus biasanya bukan satu mesin tetapi satu sistem. Komponen terasnya termasuk:
• Unit Pengisaran Mekanikal: Seperti kilang jet atau kilang hentaman mekanikal, yang memecahkan zarah melalui perlanggaran berkelajuan tinggi dan daya ricih.
• Pengelas: Ini adalah kunci untuk mencapai kawalan "ultra-halus" dan "tepat". Biasanya pengelas turbo berputar berkelajuan tinggi, ia memisahkan zarah kasar dan mengembalikannya ke zon pengisaran untuk pengilangan selanjutnya. Hanya zarah halus yang memenuhi kehalusan sasaran boleh melalui dan dikumpulkan.
• Sistem Pengumpulan: Termasuk pemisah siklon dan pengumpul habuk rumah beg, digunakan untuk mengumpul produk yang layak.
Proses ini beroperasi dalam keseimbangan dinamik, membenarkan kawalan tepat bagi pengedaran saiz zarah akhir dengan melaraskan pelbagai parameter.
Faktor Utama Yang Mempengaruhi Kehalusan Akhir
Walaupun peralatan berkemampuan tinggi, kehalusan yang boleh dicapai bergantung pada perkara berikut:
1. Ciri-ciri Bahan Mentah:
◦ Kekerasan dan Kerapuhan: Kekerasan karbon terbitan resin berkait rapat dengan suhu pengkarbonannya. Suhu pengkarbonan yang lebih tinggi menghasilkan tahap grafisasi yang lebih tinggi, menjadikan bahan lebih keras dan lebih rapuh, yang memudahkan pengisaran yang lebih halus. Sebaliknya, karbon berkarbonat terbitan resin pada suhu yang lebih rendah mungkin lebih lembut dan lebih mulur, menjadikannya lebih sukar untuk dikisar.
◦ Saiz Zarah Permulaan: Saiz zarah suapan yang lebih kecil memudahkan untuk mendapatkan produk akhir yang lebih halus. Pra-pemprosesan melalui penghancuran kasar atau pertengahan biasanya diperlukan.
2. Parameter dan Jenis Peralatan:
◦ Kelajuan Pengelas: Ini adalah parameter kawalan yang paling kritikal. Kelajuan putaran yang lebih tinggi menghasilkan daya emparan yang lebih besar, membenarkan hanya zarah yang lebih halus melaluinya, menghasilkan produk yang lebih halus.
◦ Halaju dan Tekanan Aliran Udara (untuk Kilang Jet): Menjejaskan tenaga perlanggaran dan kecekapan pengangkutan.
◦ Kadar Suapan: Kadar suapan mestilah stabil dan dipadankan dengan kapasiti pengisaran. Kadar suapan yang berlebihan mengurangkan masa tinggal zarah dalam ruang pengisaran, membawa kepada pengisaran yang tidak mencukupi dan produk yang lebih kasar.
◦ Jenis dan Reka Bentuk Peralatan: Pengeluar dan model yang berbeza berbeza dalam keupayaan pengisaran muktamad mereka. Peralatan mewah menawarkan bahan unggul, pengedap dan reka bentuk medan aliran, membolehkan pengedaran saiz zarah yang lebih halus dan sempit.
3. Objektif Proses:
◦ Lebih halus tidak selalunya lebih baik. Untuk bahan anod bateri, taburan saiz zarah yang munasabah adalah penting. Biasanya, D50 (saiz zarah median) dan D97 (saiz di mana 97% zarah lebih kecil) menjadi tumpuan.
◦ Serbuk yang terlalu halus boleh menyebabkan kawasan permukaan khusus yang terlalu besar, mengurangkan kecekapan cas-nyahcas awal (kecekapan Coulombik), tindak balas sampingan meningkat dan ketumpatan pemadatan berkurangan. Oleh itu, proses ini bertujuan untuk mengenal pasti julat yang optimum.
Keperluan Saiz Zarah Biasa untuk Karbon Terhasil Resin dalam Aplikasi Bateri
Untuk bahan anod bateri lithium-ion, julat saiz zarah yang ideal untuk karbon terbitan resin biasanya:
• D50: 5–15 μm
• D100: ≤ 20–25 μm (Adalah sangat penting untuk mengawal saiz zarah maksimum di bawah 20 μm untuk mengelakkan menindik bateri pemisah.)
Sistem kilang pengelasan ultra-halus profesional boleh dengan mudah dan stabil mengawal serbuk karbon terbitan resin dalam julat ini dan membenarkan pelarasan tepat berdasarkan keperluan penggubalan.
• Had Teoritikal: Sistem pengkelasan ultra-halus skala makmal atau gred pengeluaran berkualiti tinggi boleh mengisar karbon terbitan resin ke tahap yang sangat halus D50 = 1–3 μm.
• Realiti Perindustrian: Dalam pengeluaran berskala besar, dengan mengambil kira prestasi bateri keseluruhan (kecekapan, ketumpatan, keselamatan), saiz zarah karbon terbitan resin biasanya dikawal dalam julat D50 = 5–15 μm. Ini adalah tahap yang boleh dicapai oleh kilang pengelasan ultra halus dengan mudah dan konsisten.
Mengenai Jentera Serbuk Epik
Jentera Serbuk Epik ialah pembekal terkemuka bagi penyelesaian pemprosesan serbuk termaju, yang mengkhusus dalam reka bentuk dan pembuatan sistem pengisaran dan pengelasan berketepatan tinggi. Kilang pengelasan ultra-halus mereka digunakan secara meluas dalam sektor tenaga baharu, termasuk pemprosesan bahan anod seperti karbon terbitan resin.
Dengan tumpuan pada inovasi dan kebolehpercayaan, Epic Powder Machinery menawarkan peralatan yang memastikan pengedaran saiz zarah yang sempit, kecekapan tinggi dan prestasi yang stabil—membantu pengeluar memenuhi keperluan kualiti yang ketat dalam pengeluaran bahan bateri. Sistem mereka direka bentuk untuk memberikan kawalan tepat ke atas kehalusan, menjadikannya pilihan ideal untuk aplikasi yang menuntut pengisaran ultra-halus dan klasifikasi yang tepat.
