인조 흑연 음극재 생산에서 분쇄는 가장 초기 단계이자 가장 필수적인 단계 중 하나입니다. 분쇄는 최종 입자 크기 분포, 형상 및 균일성을 정의하는 데 중요한 역할을 하며, 이는 배터리 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 잘 설계된 분쇄 공정은 높은 탭 밀도, 일관된 형태, 그리고 효율적인 후속 공정을 보장합니다.
연삭 장비의 종류와 용도
원자재의 특성과 생산 라인의 특정 요구 사항에 따라 다양한 분쇄 기술이 사용됩니다.
분쇄 공정 흐름
분쇄 공정은 일반적으로 해머 크러셔를 이용한 거친 분쇄로 시작하여, 재료에 따라 롤러 밀이나 기계식 밀을 이용한 초미분 분쇄로 진행됩니다. 분쇄된 재료는 원하는 최종 특성을 얻기 위해 성형 및 분류 과정을 거칩니다.
(1) 롤러밀 공정 흐름
급지 → 해머 크러셔(조분쇄) → 롤러 밀(분쇄) → 구형화 → 분류
(2) 기계식 밀 공정 흐름
공급 → 해머 크러셔(조분쇄) → 회전로(건조) → 기계식 밀(분쇄) → 구형화 → 분류
해머 크러셔(대형 분쇄)
해머 크러셔는 큰 원료 블록을 일반적으로 약 10mm 크기의 작은 조각으로 분쇄하도록 설계되었습니다. 이를 통해 건조 및 미세 분쇄 단계에서 원료 취급이 용이해져 전반적인 공정 효율이 향상됩니다.
파쇄 과정은 고속 회전 해머를 통해 재료를 타격하는 방식으로 진행됩니다. 재료가 타격을 받으면서 다른 입자 및 내부 라이너와도 충돌하여 여러 개의 충격 지점을 형성합니다. 필요한 크기에 도달한 입자는 스크린 바를 통해 배출되고, 더 큰 입자는 추가 파쇄를 위해 재순환됩니다.
롤러 밀(미분쇄)
롤러 밀은 일반적으로 소성 코크스와 같은 경질 물질을 미크론 크기의 분말로 분쇄하는 데 사용됩니다. 이 밀은 고압 분쇄와 내부 분급 기능을 하나의 장치에 결합합니다.
메인 샤프트는 연삭 휠을 회전시키고 회전시켜 강력한 원심력을 발생시킵니다. 이 원심력으로 재료는 연삭 링에 압착되어 강한 압력으로 분쇄됩니다. 미세하게 분쇄된 재료는 공기 흐름에 의해 분류 구역으로 이동하고, 여기서 적합한 입자는 수집 시스템으로 이동합니다. 크기가 큰 입자는 추가 분쇄를 위해 연삭 구역으로 다시 떨어집니다.
기계식 밀(미분쇄)
기계식 분쇄기는 생코크스 및 기타 중경도 재료에 적합합니다. 이 분쇄기는 고속 회전자와 고정 고정자를 사용하여 강한 전단력과 고속 충격을 생성합니다. 재료가 좁은 틈을 통과하면서 반복적으로 충격을 받고 파쇄됩니다.
분쇄실 내부에서는 난류 유동장이 생성되어 입자들이 변동하는 압력과 반복적인 충돌에 노출됩니다. 이러한 충격 에너지가 재료의 파쇄 한계점을 초과하면 입자는 효율적으로 미세 분말로 분해됩니다.
구형화기(Shaping)
분쇄 후, 분말은 입자의 원형도를 향상시키기 위한 성형 공정을 거칩니다. 이 공정의 목표는 날카로운 모서리를 매끄럽게 하고 더욱 구형에 가까운 모양을 만드는 것입니다. 이 단계는 음극재의 탭 밀도와 충전 효율을 향상시켜 최종 배터리 셀의 전기 전도도와 기계적 안정성을 향상시킵니다.
분류기(공기 분류)
마지막 단계에서는 분쇄되고 성형된 분말을 정밀한 입자 크기 분포를 위해 분류합니다. 미세 분말은 공기 흐름에 의해 분류 챔버로 위쪽으로 운반됩니다. 그곳에서 두 가지 상반되는 힘, 즉 상향 유동과 회전하는 회전체에 의해 생성되는 원심력을 만납니다. 분류기 바퀴.
더 무거운 굵은 입자는 챔버 벽 바깥쪽으로 튕겨져 나가 분쇄 구역으로 되돌아갑니다. 원심력을 극복할 만큼 가벼운 미세 입자는 분급기 틈새를 통과하여 하류에서 포집됩니다.
이러한 신중한 분류를 통해 목표 크기 범위 내의 입자만 생산 공정으로 이동시켜 일관된 품질과 성능을 보장합니다.
