石墨是高性能电池中最大的成分。为了使电池具有高能量密度和快速充电周期,必须尽可能有效地使用石墨。粒径分布和颗粒的圆度或球形度对此至关重要
必须对原料天然鳞片石墨和石油焦(用于合成石墨)进行区分。天然石墨具有极其平坦、几乎二维的颗粒。另一方面,石油焦具有更针状的空间形状。对圆角或滚圆的要求也相应不同。例如,天然石墨必须被磨圆至高达>1g/ml的振实密度,而作为合成阳极石墨原料的石油焦的振实强度可能在0.7-0.9 g/ml的范围内。振实密度测量是一种确定圆度的方法,因此假设更圆的颗粒具有更高的密度。不同的要求要求在生产单个材料时需要不同的解决方案。
这些质量要求意味着必须去除起始材料中不需要的部分,即最细的颗粒,这些颗粒在后续生产步骤和电池中可能会降低性能。这种生产分数降低了整个过程的产量,不能用作阳极石墨。对于工业来说,保持超细颗粒的比例低和工艺的总收率尽可能高是很重要的
传统上,球形阳极石墨的生产是基于20-30台冲击分级机的串联。研磨、分级和倒圆过程同时进行,以实现粒径和分布以及所需的形状。因此,不可能单独解决和设置质量标准。因此,我们开发了NEA | Shere解决方案,以提高效率,降低工艺复杂性,实现高生产能力。
整个过程分为研磨过程、分级过程和倒圆过程。基于我们现有的产品和技术,我们开发了三种NEA|Sphere基本组件,用于优化单个过程控制。考虑到天然石墨和石油焦以及合成石墨之间的差异,每种石墨都有两种变体。每种石墨都有一个附加的“n”表示天然石墨,或一个“s”表示合成石墨及其起始材料
为了生产粒径分布陡峭的细颗粒,即所谓的“超细颗粒”比例低,NEA|Sphere M配备了高强度研磨工具和高效的集成分类器模块。在这台磨机上,材料被研磨到所需的细度,但避免了过度研磨
NEA|Sphere S具有专门为球化目的设计的工具和高效的集成分类模块,可以在一步中完成粒子的完全圆化。这允许显著提高舍入过程的产量
对于粒径比方面的特殊挑战,例如特别窄的d90/d10比,NEUMAN&ESSER在经过验证的GRC导向环分级机的基础上开发了NEA|Sphere C分级机。该装置还可以有效地分馏片状产品。这进一步提高了该工艺的整体产量