樹脂炭（通常指樹脂經高溫碳化後所得到的硬質碳材料）在新能源電池負極材料的生產中起著至關重要的作用。採用專業的超細分級磨機（一般為機械磨機與氣流分級機的一體化系統），樹脂炭可以粉碎至D50 < 10 μm，甚至可以達到D50 = 3~5 μm的水平，最細顆粒可以達到1~2 μm。
超細分級磨機的工作原理
超細分級磨通常不是一台單獨的機器，而是一個系統。其核心部件包括：
• 機械研磨裝置：例如氣流磨或機械衝擊磨，透過高速碰撞和剪切力分解顆粒。
• 分級機：這是實現「超細」和「精確」控制的關鍵。通常採用高速旋轉的渦輪分級機，將粗顆粒分離並送回研磨區進行進一步研磨。只有符合目標細度的細顆粒才能通過並被收集。
• 收集系統：包括旋風分離器和袋式除塵器，用於收集合格產品。
該過程以動態平衡的方式運行，透過調整各種參數可以精確控制最終的粒徑分佈。
影響最終細度的關鍵因素
儘管設備功能強大，但其可實現的精細度取決於以下因素：
1.原料特性：
◦ 硬度與脆性：樹脂衍生碳的硬度與其碳化溫度密切相關。碳化溫度越高，石墨化程度越高，材料越硬越脆，有利於更精細的研磨。相反，在較低溫度下碳化的樹脂衍生碳可能更軟、延展性更強，使其更難研磨。
◦ 初始粒度：進料粒度越小，越容易取得更細的最終產品。通常需要進行粗碎或中碎預處理。
2.設備參數及型號：
◦ 分級機轉速：這是最關鍵的控制參數。轉速越高，產生的離心力越大，越能使更細的顆粒通過，從而獲得更精細的產品。
◦ 氣流速度和壓力（對於噴射磨）：影響碰撞能量和運輸效率。
◦ 進料速率：進料速率必須穩定，並與研磨能力相符。過高的進料速率會減少顆粒在研磨腔內的停留時間，導致研磨不充分，產品粗糙。
◦ 設備類型和設計：不同製造商和型號的研磨能力各不相同。高階設備採用更優質的材料、密封和流場設計，可實現更細、更窄的粒度分佈。
3. 流程目標：
◦ 更細並不總是更好。對於電池負極材料而言，合理的粒徑分佈至關重要。通常，D50（中位數粒徑）和D97（顆粒較小時的尺寸）是重點。
◦ 粉末過細會導致比表面積過大，初始充放電效率（庫侖效率）降低，副反應增多，壓實密度降低，因此需要確定一個最佳範圍。
電池應用中樹脂衍生碳的典型粒徑要求
對於鋰離子電池負極材料，樹脂衍生碳的理想粒徑範圍通常為：
• D50：5–15 微米
• D100：≤20–25 μm（將最大粒徑控制在20 μm以下非常重要，以防止刺穿電池 分隔符.)
專業的超細分級磨機系統可輕鬆、穩定地將樹脂碳粉控制在此範圍內，並可根據配方要求進行精確調整。
• 理論極限：高品質的實驗室規模或生產級超細分級磨機系統可以將樹脂衍生的碳研磨至 D50 = 1-3 μm 的極細水平。
• 工業實際：在大規模生產中，考慮到電池的整體性能（效率、密度、安全性），樹脂炭的粒徑通常控制在D50 = 5–15 μm範圍內。超細分級磨機可以輕鬆且穩定地達到這一水平。
關於Epic Powder Machinery
艾匹克粉末機械 是一家領先的先進粉體加工解決方案提供商，專注於高精度研磨和分級系統的設計和製造。其超細分級磨機廣泛應用於新能源領域，包括樹脂炭等負極材料的加工。
Epic Powder Machinery 專注於創新和可靠性，提供可確保窄粒度分佈、高效率和穩定性的設備，協助製造商滿足電池材料生產的嚴格品質要求。其係統經過精心設計，可精確控制細度，是要求超細研磨和精確分級的應用的理想選擇。
