⚡ リチウム電池正極材の加工

陰極材粉砕・分級装置

リチウムイオン電池正極材向けの包括的な加工ソリューション。衝撃粉砕から流動床ジェット粉砕まで、金属汚染ゼロで精密な粒子サイズを実現します。

✓ セラミックによる完全保護
✓ 処理能力:5~5500kg/時
✓ D50:1~15μm
大型ステンレス鋼製流動床ジェットミル MQW160
MQW160大型流動床ジェットミル - ステンレス鋼製
概要

粒子サイズがカソード性能を決定する理由

リチウム電池に使用されるリチウム化合物には、特定の粒度分布要件があります。超微細リチウム粉末は、電池の性能を多方面にわたって直接的に向上させます。

🔋 容量が大きくなりました

最適化された粒子形態による、より多くの利用可能な容量

⏱ 長寿命

粒子サイズが均一なため、バッテリーの寿命が延びます。

⚡ より速い充電

より細かい粒子により、より高い充電速度が可能になります。

📉 体重減少

効率向上は、より小型で軽量なバッテリーを意味する。

陰極材料用ステンレス鋼製MQW60流動床ジェットミル

MQW60流動床ジェットミル - ステンレス鋼製

材料

当社が加工する陰極材料

各カソード材料タイプに合わせたソリューションを探る

以下の用途にも適しています:

マンガン酸リチウム(LMO)・ニッケルコバルトアルミン酸リチウム(NCA)・酸化コバルト・二酸化コバルト・水酸化リチウム(LiOH)・チタン酸リチウム・単結晶三元系材料

プロセス

陰極材料の3つの粉砕プロセス

材料の種類、目標とする粒度、生産能力に基づいて、最適な粉砕技術を選択してください。

プロセス01

インパクトミル研削(MJWシリーズ)

LCO・LFP・NCM Li₂CO₃・LiOH
インパクトミル内部の粉砕室 衝撃式ミル用セラミック分級ホイール

材料は供給システムによって粉砕室内に均一に送り込まれ、高速回転する粉砕ディスクによって強力な衝撃を受けます。同時に遠心力を受けて破砕リングギアに衝突し、せん断、摩擦、衝突などの総合的な力が加わります。

粉砕された材料は気流に乗って分級エリアへ移動します。粗粒と微粒は、周波数変換によって調整された分級ホイールによって分離されます。粒度要件を満たした製品は気流に乗ってサイクロン集塵機と集塵機に送られ、収集されます。粗粒は粉砕エリアに戻され、さらに粉砕が続けられます。

主な機能

✓ 全面セラミック保護、磁性物質不使用
✓ 最適化された粉砕、良好なボール形状、高い嵩密度
✓ 閉ループシステム、窒素循環装置あり
✓ 焼結板フィルター、0.1μm / 99.99% 集光
✓ センサー付きPLC自動制御
✓ 銅と亜鉛の部品は接触しない

技術仕様 — インパクトミル(MJWシリーズ)

モデルリン酸鉄LCOLMOLFPNCM
MJW400-A100~200 kg/時
D50:5~8μm
200~300 kg/時
D50:10~15μm
200~300 kg/時
D50:8~10μm
150~200 kg/時
D50:5~8μm
300~400 kg/時
D50:8~12μm
MJW500-A300~500 kg/時
D50:5~8μm
600~800 kg/時
D50:10~15μm
500~700 kg/時
D50:8~10μm
300~400 kg/時
D50:5~8μm
600~800 kg/時
D50:8~12μm
MJW1500-A1500~2500 kg/時
D50:5~8μm
4000~5500 kg/時
D50:10~15μm
3500~5000 kg/時
D50:8~10μm
2000~2800 kg/時
D50:5~8μm
4000~5500 kg/時
D50:8~12μm
プロセス02

流動床ジェットミル(MQWシリーズ)

超微粒子D50:1~6μm フルセラミック

圧縮空気はろ過・乾燥された後、ラバルノズルを通して高速で粉砕室に噴射される。複数の高圧気流が交差する地点で、材料は繰り返し衝突、摩擦、せん断を受け、粉砕される。

粉砕された材料はファンの吸引力によって上昇し、分級ゾーンへと移動します。高速回転する分級タービンによって発生する強力な遠心力により、粗粒と微粒が分離されます。微粒はサイクロン分離器と集塵機に送られて収集され、粗粒は粉砕ゾーンへと下降してさらに粉砕されます。

主な機能

✓ 完全セラミック化、磁性物質不使用
✓ 焼結セラミックローター、ライン速度最大65m/s
✓ ジルコニアセラミックノズル
✓ LINATEX保護、シームレス、耐摩耗性
✓ メトラー・トレド製重量センサー
✓ シーメンスPLC自動制御
MQW60ステンレス鋼製流動床ジェットミル ステンレス鋼製ジェットミル MQW60 設置場所の写真

技術仕様 — 流動床ジェットミル(MQWシリーズ)

モデルLFP
D50:1~2μm
Li₂CO₃
D50:5~6μm
LCO
D50:6~8μm
NCM
D50: 4±0.5μm
LiOH
D50:5~6μm
MQW20200~300 kg/時350~400 kg/時250~300 kg/時200~250 kg/時250~300 kg/時
MQW40400~600 kg/時700~800 kg/時500~600 kg/時400~500 kg/時500~600 kg/時
MQW80800~1200 kg/時1400~1600 kg/時1000~1200 kg/時800~1000 kg/時1000~1200 kg/時
MQW1601600~2500 kg/時2500~3000 kg/時2000~2500 kg/時250~300 kg/時2000~2500 kg/時
プロセス03

スパイラルジェットミル(MQPシリーズ)

単結晶NCM LCO
単結晶三元系用スパイラルジェットミル

特に単結晶三元材料や小粒子コバルト酸リチウムの粉砕に適しています。

一般的な流動床ジェットミルとは異なり、スパイラルジェットミルは複数のノズルが複数の渦流を形成し、材料の衝突粉砕を行うことで高いエネルギー効率を実現しています。新型スパイラルジェットミルには、特に単結晶三元系材料に適した分級機が搭載されています。

⚡ 30%+ 省エネ

流動床ジェットミルと比較してエネルギー消費量が少ない

🔘 より優れた球形度

らせん状漸進粉砕、二次粒子成形

📦 コンパクトなデザイン

省スペースでメンテナンスも簡単

🔋 優れた電気性能

滞留時間が短く、表面へのダメージが少ない

ハイライト

LFP(LiFePO₄)向け専門ソリューション

2020年以降、リン酸鉄リチウム電池の高密度化における技術革新の恩恵を受け、LFP電池は電池メーカーの間でますます人気を集めている。そのコスト優位性、安全性、安定性は市場でも改めて評価されている。テスラなど、三元系電池のみを使用していた多くの中級~高級モデルも、リン酸鉄リチウム電池の搭載を開始している。

当社のLFP研削の利点

  • 研削ディスクの線速度最大 120m/s — 即時分散および粉砕
  • 単体機械の容量: 1トン/時~1.5トン/時
  • ジェットミルと同じ階層構造 - D50およびDmaxの要件を満たす
  • ガス循環プロセス(窒素、空気)—水分含有量の要件を満たす
  • 最適化された流体場設計 ― 高効率、省エネルギー
  • 証明済み CSM1500-H — 中国最大のインパクトミル
LFPリン酸鉄リチウム粉砕装置
研究室

3in1ラボラトリーミル

ジェットミル、エアーセパレーター、セパレーターミルを一体化した3in1構造。特に研究機関や大学における新製品開発に適しています。

3in1ラボ用粉砕・分級ミル
  • 最終粒度D50: 1~45μm 調整可能
  • 水平高速ローター、 18000rpm
  • オールセラミック構造オプション - 金属汚染なし
  • 可燃性・爆発性物質用の不活性ガス雰囲気
  • 焼結板フィルター:0.1μm、99.99%集光
  • 寸法:2700 × 850 × 1600 mm
特殊システム

不活性雰囲気保護システム

不活性ガス循環保護を用いた閉ループ式超微粉砕・分級システム。可燃性、爆発性、酸化しやすい物質向けに開発されました。

不活性雰囲気保護粉砕・分級システム
  • 材料間の衝撃による研磨 — モース硬度 1~10
  • 摩耗が少なく、金属汚染もありません。
  • 不活性ガスの種類と純度を精密に制御可能
  • 閉ループシステム - 不活性ガス消費量を最小限に抑える
  • 粒子サイズ調整可能: 2~74μm
  • ろ過速度: 99.99%
  • 完全負圧運転、自動PLC制御
材料純度保証

フルセラミック保護システム

材料と接触するすべての部品は、金属汚染を排除するために高純度セラミックで覆われています。磁性物質の増加は以下で制御されます。 20 ppb.

セラミック分級ホイール

焼結セラミック製分類ホイール

分類ホイールは、粒子サイズ分布と製品の純度を決定するコアコンポーネントです。当社のセラミック分類ホイールは、 等方圧プレス+高温焼結均一な密度と優れた耐摩耗性を確保します。

アルミナ(Al₂O₃)
95%は高純度で、コスト効率が高く、ほとんどの陰極材料に対して優れた耐摩耗性を備えています。
ジルコニア(ZrO₂)
イットリア安定化、最高レベルの靭性、高摩耗用途向け
窒化ケイ素(Si₃N₄)
超高強度、耐熱衝撃性、過酷な使用条件に対応
サイアロンセラミック
窒化ケイ素複合材料は、強度と化学的安定性を兼ね備えている。
  • 一体型焼結 — 接着剤による接着なし粒子放出のリスクはゼロ
  • 精密バランス調整済み - 高速回転まで 12,000回転/分 低振動
  • ステンレス製ホイールに比べて15~20倍長持ちします。
  • 特定の粒子サイズ要件に合わせてカスタマイズ可能なブレード形状
アルミナセラミック製分類ホイール ジルコニアセラミック製分類ホイール 窒化ケイ素セラミック分類ホイール セラミック製分類ホイールのクローズアップ
🧱

研削室ライニング

95%アルミナセラミックレンガは、アリ溝式インターロック設計を採用しています。厚さはモデルによって15~30mmです。接触面には金属が露出していません。

  • 耐摩耗性:炭素鋼の260倍
  • アリ溝接合+高強度セラミック接着剤
  • 耐用年数:5~8年
💨

セラミック研削ノズル

ジルコニア強化アルミナ(ZTA)ノズル。粒子を最適な速度で超音速まで加速させるためのラバルノズル設計。

  • ラバル形状 — マッハ2以上の出口速度
  • ZTAセラミック - 純粋なAl₂O₃よりも3倍硬い
  • モジュール設計 - 交換が容易
🔩

すべての留め具 - 銅/亜鉛不使用

バッテリーグレードのシステムでは、304/316Lステンレス鋼またはニッケルメッキの留め具のみが使用されます。 銅ゼロ、亜鉛ゼロ 材料接触経路全体にわたって。

  • 100% 非銅・非亜鉛構造
  • 接液部はすべて316Lステンレス鋼製
  • 材料トレーサビリティ文書
プロセスの安全性と純度

窒素循環保護システム

湿気に敏感で酸化しやすい陰極材料向けに設計された、密閉型窒素循環システム。酸素濃度は100ppm以下、水分増加は50ppm以下に制御されます。

工業用窒素循環保護粉砕システム
MQW06 窒素密閉ループシステム
完全窒素保護研削ライン

閉ループN₂システムの仕組み

1

システムのパージと窒素充填

起動前に、システム全体を高純度窒素(99.999%)でパージし、空気を置換して酸素濃度を100ppm未満に低減します。

2

閉ループ研削サイクル

窒素はラバルノズルを通して圧縮・加速される。流動層内で原料が衝突する。ガスは分級機、集塵機を経て、再び粉砕機へと連続的に循環する。

3

酸素濃度と湿度のモニタリング

オンライン酸素分析計と露点センサーがシステム内の雰囲気を継続的に監視します。酸素濃度が設定値を超えると、窒素が自動的に補充されます。

4

集塵およびガス再生

焼結プレートフィルターは、製品の99.99%を捕集します。清浄な窒素は冷却器/除湿器を通過してから再循環され、安定したプロセス温度と湿度レベルを維持します。

主要性能パラメータ

100未満 ppm
酸素含有量
50歳未満 ppm
湿度増加
99.99%
集塵率
20歳未満 PPb
磁気不純物の増加

システムコンポーネント

  • 窒素発生装置/液体窒素供給インターフェース
  • オンライン酸素分析装置(ジルコニアセンサー)
  • 露点計(-60℃~+20℃の範囲)
  • 焼結板式集塵機(0.1μm)
  • ガス式冷却器および除湿器ユニット
  • 爆発防止弁および圧力センサー
  • リアルタイムデータロギング機能を備えたシーメンス製PLC
設置現場の写真
窒素循環システムの設置場所 閉ループ式窒素粉砕システム 窒素保護ジェットミルシステム バッテリー材料窒素粉砕システム
重要な品質管理

陰極材料の加工要件

リチウムイオン電池の正極材には、極めて厳しい品質要件が求められます。当社の装置は、これらの重要な仕様すべてを満たすように特別に設計されています。

🚫

銅と亜鉛ゼロ

微量の銅や亜鉛でも、リチウムイオン電池内部で微小な短絡を引き起こし、安全上の危険やサイクル寿命の低下につながる可能性がある。

なぜそれが重要なのか

銅デンドライトはセパレータを貫通し、内部短絡を引き起こす可能性がある。亜鉛の混入は電解液の安定性を低下させる。

私たちの解決策:
  • 接液部すべて:316Lステンレス鋼+セラミック
  • 真鍮、青銅、亜鉛メッキ部品は使用していません。
  • 留め具:A4-70ステンレス鋼のみ
  • 入荷資材検査報告書が提出されました
  • 完全な材料トレーサビリティ文書
💧

湿気コントロール

NCMやLCOなどの正極材料は吸湿性が非常に高い。過剰な水分はリチウム塩と反応し、HFガスを発生させて電池性能を低下させる。

一般的な要件

加工後の水分含有量:200~500ppm未満(材料による)。粉砕中の水分増加:50ppm未満。

私たちの解決策:
  • 完全密閉システム - 外気の吸入なし
  • 窒素閉ループ循環
  • オンライン露点モニタリング(-60℃)
  • 一体型ガス除湿ユニット
  • 吸湿性素材向けの加熱ジャケットオプション
  • 各配送品に水分検査レポートが添付されます
🧲

磁気不純物制御

機器の摩耗によって生じる金属粒子は、正極材料中の磁性不純物の主な発生源である。これらは電池の自己放電や安全性の問題を引き起こす可能性がある。

業界標準

磁性物質の増加(Fe、Cr、Ni): 20 ppb未満 電池グレード材料向け。プレミアムグレード:10 PPb未満。

私たちの解決策:
  • 全面セラミックライニング - 金属と素材の接触なし
  • 焼結セラミック製分類ホイール
  • セラミック研削ノズル(ZTA)
  • 放電時の磁気分離器(12000 Gs)
  • 出荷前磁性物質検査
  • ICP-OES不純物分析が可能

品質管理比較:標準品 vs. バッテリーグレード品

パラメータ標準工業バッテリーグレード(EPIC)
磁性物質の増加500~1000 ppb20 ppb未満
銅/亜鉛含有量制御されていないゼロ(ND)
湿度増加500~2000 ppm50 ppm未満
酸素含有量(N₂システム)適用できない100 ppm未満
材料接触部ステンレス鋼フルセラミック+316L
プロセス制御マニュアル/基本PLCシーメンスPLC + データロギング
EPICを選ぶ理由

コアテクノロジーの利点

電池グレードの正極材加工向けに設計されています。

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アドバンテージ01

全面セラミック保護

接触部はすべて焼結ジルコニアおよびアルミナセラミックスを使用しています。磁性物質の含有量は20ppb未満です。システム内に銅や亜鉛の部品は使用していません。

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アドバンテージ02

閉ループシステム

密閉環境により湿気を遮断。水分増加は50ppm未満。極めて低酸素濃度の窒素循環システムも利用可能。

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アドバンテージ03

PLCオートメーション

振動センサーと温度センサーを備えたシーメンス製PLCによる自動制御。処理パラメータのメモリ機能と履歴記録照会機能を搭載。

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アドバンテージ04

99.99% 回収率

0.1μmのろ過精度を持つ焼結プレートフィルター。ローター全体に焼結ジルコニウムアルミニウムセラミックを採用し、最高の純度を実現。

📐
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アドバンテージ05

幅広い容量範囲

実験室規模の5kg/hから大規模生産向けの5500kg/hまで。さまざまな処理能力要件に対応できるよう、複数のモデルをご用意しています。

🛠️
🛠️
アドバンテージ06

お手入れ簡単

部品交換が容易な人間工学に基づいた設計。輸入LINATEXライナーによる保護。完全な検証文書をご用意しております。

よくある質問

よくある質問

LFP(低リン酸鉄)の粉砕に最適なミルは何ですか?

LFP(リン酸鉄リチウム)については、以下をお勧めします。 流動床ジェットミル(MQWシリーズ) 超微細D50の場合:1~2μm、または インパクトミル(MJWシリーズ) D50における容量向上:5~8μm。どちらのオプションも、磁性物質濃度が20 ppb未満に増加した場合でも、完全なセラミック保護機能を備えています。

鉄や金属による汚染を防ぐにはどうすればよいですか?

焼結ジルコニアとアルミナ製の分級ホイール、アルミナセラミック製の粉砕室ライニング、ZTAセラミック製ノズル、および316Lステンレス鋼製の接液部を備えた、完全セラミック構造。 銅や亜鉛の部品は使用していません。 物質輸送経路のどの地点においても、磁性物質の増加は20 ppb以下に抑えられています。

この装置は、単結晶三元系陰極材料に対応できますか?

はい。 スパイラルジェットミル(MQPシリーズ) この装置は、単結晶三元系材料(NCM、NCA)および微粒子LCO向けに特別に設計されています。らせん状の渦構造により、二次的な粒子形状制御が可能となり、球形度の向上と粒度分布の狭小化を実現します。

利用可能な容量範囲はどのくらいですか?

実験室規模のユニット(5~15 kg/h)から大規模な生産システムまで 5500 kg/時 インパクトミル用および 2500 kg/時 流動床ジェットミル用。生産要件に合わせて複数のモデルサイズをご用意しています。

窒素不活性ガスによる防護は可能ですか?

はい。 閉ループ窒素循環 湿気に敏感な、または酸化しやすい陰極材料を保護するシステム。酸素濃度を100ppm以下に、水分増加を50ppm以下に制御し、オンライン監視と自動ガス補充機能を備えています。

衝撃式粉砕機とジェット式粉砕機、どちらを選ぶべきか?

インパクトミル(MJWシリーズ) より粗いD50(5~15μm)でより高いスループットを実現し、エネルギーコストも低減するため、大規模なLFPに最適です。 ジェットミル(MQWシリーズ) NCMやLCOなど、超微粉砕を必要とする材料に対して、より細かいD50(1~6μm)を実現します。

分類機のホイールにはどのようなセラミック材料が使用されていますか?

当社では、セラミック製の製品を4種類ご用意しております。 アルミナ(Al₂O₃) — 純度95%、コスト効率に優れています。 ジルコニア(ZrO₂) — イットリア安定化、最高の靭性; 窒化ケイ素(Si₃N₄) ―超高強度、耐熱衝撃性;そして サイアロン ―優れた化学的安定性を有する窒化ケイ素複合材料。

陰極装置において銅と亜鉛が使用禁止となっているのはなぜですか?

微量の銅でもデンドライトを形成し、バッテリーセパレーターを貫通して、 内部短絡 また、安全上の危険も伴います。亜鉛の混入は電解液の安定性を低下させ、電池のサイクル寿命を短縮させます。電池用機器は、材料接触部すべてにおいて銅と亜鉛を一切使用してはなりません。

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