การใช้โรงสีลูกกลมในแบตเตอรี่ลิเธียม

การใช้โรงสีลูกกลมในแบตเตอรี่ลิเธียม

การกัดลูกบอล เป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในการเตรียมวัสดุอิเล็กโทรดสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตวัสดุแคโทด เช่น ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LiFePO4), ลิเธียมนิกเกิลโคบอลต์อลูมิเนียมออกไซด์ (กสทช) และลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ออกไซด์ (กทช-

กระบวนการกัดลูกบอลเกี่ยวข้องกับการบดและผสมวัสดุออกฤทธิ์กับสารเติมแต่งและสารยึดเกาะที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเพื่อสร้างส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน โดยทั่วไปการกัดจะดำเนินการในโรงสีลูกกลมของดาวเคราะห์ โดยที่โถบดจะหมุนรอบแกนของตัวเองในขณะเดียวกันก็หมุนรอบแกนกลางด้วย การชนกันและการเสียดสีระหว่างลูกบอลโม่และส่วนผสมของผงช่วยให้เกิดการผสมเชิงกลและลดขนาดอนุภาคได้

การใช้งานการกัดลูกบอลในแบตเตอรี่ลิเธียมมีข้อดีหลายประการ:

1. การควบคุมขนาดอนุภาค: 

การกัดลูกบอลทำให้สามารถควบคุมการกระจายขนาดอนุภาคของวัสดุอิเล็กโทรดได้อย่างแม่นยำ ด้วยการปรับเวลาการกัด ความเร็วการกัด และอัตราส่วนลูกบอลต่อผง ทำให้ได้ขนาดอนุภาคที่ต้องการ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการเพิ่มประสิทธิภาพแบตเตอรี่

2. ความสม่ำเสมอ: 

การกัดลูกบอลช่วยให้มั่นใจได้ถึงการกระจายตัวของวัสดุออกฤทธิ์ สารเติมแต่งที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า และสารยึดเกาะภายในส่วนผสมของอิเล็กโทรดอย่างสม่ำเสมอ สิ่งนี้ส่งเสริมปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าและเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของแบตเตอรี่

3. กิจกรรมเคมีไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น:

กระบวนการกัดพลังงานสูงสามารถทำให้เกิดข้อบกพร่องทางโครงสร้างและส่งเสริมปฏิกิริยาโซลิดสเตตในวัสดุอิเล็กโทรด นำไปสู่กิจกรรมเคมีไฟฟ้าที่ดีขึ้นและกำลังการผลิตที่สูงขึ้น

4. อินเทอร์เฟซอิเล็กโทรด-อิเล็กโทรไลต์ที่ได้รับการปรับปรุง:

การกัดลูกบอลสามารถปรับปรุงความเข้ากันได้ของพื้นผิวระหว่างวัสดุอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์ แรงทางกลในระหว่างการกัดสามารถสร้างพื้นผิวที่หยาบ และเพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์ ช่วยเพิ่มการแพร่กระจายของไอออน และลดความต้านทานของอินเทอร์เฟซ

จุดควบคุมในกระบวนการกัดลูกบอลประกอบด้วย:

1. พารามิเตอร์การกัด:

เวลาในการกัด ความเร็วการกัด และอัตราส่วนลูกบอลต่อผงจำเป็นต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมอย่างระมัดระวัง เพื่อให้ได้ขนาดอนุภาคและความสม่ำเสมอตามที่ต้องการ พารามิเตอร์เหล่านี้สามารถปรับได้ตามวัสดุอิเล็กโทรดเฉพาะและประสิทธิภาพของแบตเตอรี่เป้าหมาย

2. ขนาดลูกบอลและวัสดุ:

การเลือกลูกบอลกัด ขนาด และองค์ประกอบของวัสดุอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการกัดและการกระจายขนาดอนุภาคที่เกิดขึ้น โดยทั่วไปจะใช้ลูกบอลที่แข็งและเฉื่อย เช่น ลูกบอลสแตนเลสหรือลูกบอลเซอร์โคเนีย

3. การควบคุมความชื้นและออกซิเจน:

ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษในการป้องกันการปนเปื้อนของความชื้นและออกซิเจนในระหว่างกระบวนการกัด เนื่องจากสิ่งเหล่านี้อาจทำให้วัสดุอิเล็กโทรดเสื่อมคุณภาพและส่งผลต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ การบดในสภาพแวดล้อมเฉื่อยหรือปราศจากออกซิเจนมักเป็นที่ต้องการ

4. หลังการรักษา:

หลังจากการสี อาจต้องมีขั้นตอนหลังการบำบัด เช่น การอบแห้ง การกรอง และการผสมกับส่วนประกอบอื่นๆ (เช่น สารเติมแต่งและสารยึดเกาะที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า) เพื่อเตรียมอิเล็กโทรดให้เสร็จสมบูรณ์

เป็นที่น่าสังเกตว่ารายละเอียดเฉพาะของกระบวนการกัดลูกบอลอาจแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับวัสดุอิเล็กโทรด ขนาดอนุภาคที่ต้องการ และปัจจัยอื่นๆ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องพิจารณาข้อกำหนดเฉพาะของระบบแบตเตอรี่และปรึกษาวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์หรือผู้เชี่ยวชาญในสาขานั้นเพื่อรับคำแนะนำโดยละเอียด