リチウム電池へのボールミルの応用
ボールミル加工&注意;リチウムイオン電池の電極材料の製造に一般的に使用される方法です。リン酸鉄リチウム（リン酸鉄リチウム)、リチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物(カナダ）、リチウムニッケルマンガンコバルト酸化物（国立医療センター）。
ボールミル粉砕プロセスでは、活物質を粉砕し、導電性添加剤およびバインダーと混合して均一な混合物を形成します。粉砕は通常、遊星ボールミルで行われ、粉砕ジャーがそれ自体の軸の周りを回転すると同時に中心軸の周りも回転します。ミリングボールと粉末混合物間の衝突と摩擦により、メカニカルアロイングと粒子サイズの縮小が促進されます。
リチウム電池へのボールミル粉砕の適用には、いくつかの利点があります。
1.&注意;粒子サイズの制御:
ボールミル粉砕により、電極材料の粒度分布を正確に制御できます。粉砕時間、粉砕速度、およびボール対粉末比を調整することにより、所望の粒子サイズを達成することができ、これは電池性能を最適化するために極めて重要である。
2.&注意;均一性:
ボールミル粉砕により、電極混合物内で活物質、導電性添加剤、バインダーが均一に分散されます。これにより電気化学反応が促進され、バッテリーの全体的な性能が向上します。
3.&注意;電気化学活性の強化:
高エネルギーのミリングプロセスは構造欠陥を誘発し、電極材料の固相反応を促進し、電気化学的活性の向上と容量の増加につながります。
4.&注意;改良された電極-電解質界面:
ボールミル粉砕により、電極材料と電解質の間の界面適合性を向上させることができます。フライス加工中の機械的な力により、粗い表面が作成され、電極と電解質の間の接触面積が増加し、イオンの拡散が促進され、界面抵抗が減少します。
ボールミル加工プロセスの制御ポイントには次のものがあります。
1.&注意;フライス加工パラメータ:
望ましい粒子サイズと均一性を達成するには、粉砕時間、粉砕速度、およびボールと粉末の比率を注意深く最適化する必要があります。これらのパラメータは、特定の電極材料と目標とする電池性能に基づいて調整できます。
2.&注意;ボールのサイズと材質:
粉砕ボール、そのサイズ、材料組成の選択は、粉砕効率と結果として得られる粒度分布に影響を与える可能性があります。ステンレス鋼ボールやジルコニアボールなどの硬くて不活性なボールが一般的に使用されます。
3.&注意;水分と酸素の制御:
電極材料を劣化させ、電池の性能に影響を与える可能性があるため、粉砕プロセス中の湿気や酸素の汚染を防ぐために特別な注意を払う必要があります。多くの場合、不活性または酸素のない環境で粉砕することが好まれます。
4.&注意;後処理:
粉砕後、電極の準備を完了するには、乾燥、ふるい分け、他の成分 (導電性添加剤やバインダーなど) との混合などの後処理ステップが必要になる場合があります。
ボールミル粉砕プロセスの具体的な詳細は、電極の材質、必要な粒子サイズ、その他の要因によって異なる可能性があることに注意してください。したがって、バッテリー システムの特定の要件を考慮し、科学文献やその分野の専門家に詳細なガイダンスを相談することが重要です。
