리튬이온 배터리의 핵심 내부 부품인 분리막은 배터리 안전성과 전기화학적 성능에 결정적인 영향을 미칩니다. 습식 코팅 분리막 제조 공정에서는 슬러리의 분산 품질이 코팅의 균일성과 분리막 성능을 직접적으로 결정합니다. 샌드밀은 슬러리의 나노분산을 위한 핵심장비로서 세라믹 입자, 고분자 폴리머, 특수분말의 초미세 분산 문제를 물리적인 분쇄력을 통해 해결하고, 다이아프램의 성능향상을 위한 핵심 기술지원이 되고 있습니다.

1. 분리막 코팅 슬러리 미세분쇄를 위한 핵심 요구사항

리튬전지 분리막 세라믹 코팅 슬러리는 주로 세라믹 입자(예: 알루미나, 보에마이트), 바인더(예: PVDF, PVA), 용제(수성 또는 유성) 및 기능성 첨가제의 4가지 주요 성분으로 구성됩니다. 세라믹 입자의 입자 크기 분포와 분산은 코팅 성능에 결정적인 역할을 합니다.

거친 입자(>1μm)는 코팅 표면을 거칠게 만들고 다공성이 고르지 않게 하여 분리막의 천공 저항을 감소시킵니다.

나노 입자(<100nm)는 높은 비표면적으로 인해 응집되기 쉽고 국부적 축적 결함을 형성합니다

전력 배터리는 분리막 성능에 대한 더 높은 요구 사항을 갖습니다: 높은 내열성(>130°C 열 수축률 ≤3%), 초박형(코팅 ≤1.5μm) 및 높음 이온 전도성. γ 결정질 알루미나(dv50=5-100nm)와 같은 나노물질은 조밀하고 얇은 코팅을 형성할 수 있지만 탈이온수에 분산시키는 것은 극히 어렵습니다. 입자 사이의 반 데르 발스 힘으로 인해 강한 응집이 발생하므로 기존 교반 공정을 사용하여 응집을 해제하기가 ​​어렵습니다. 이때 샌드밀의 고강도 전단 분쇄는 분산 병목 현상을 극복하는 핵심 기술 경로가 되었습니다.

2. 샌드밀 기술 원리 및 장비 혁신

샌드밀은 고속 회전 로터에 의해 구동되는 분쇄 매체(보통 0.3-2mm 지르코니아 비드)를 통해 다차원 충돌 및 전단력 장을 생성하여 입자의 분쇄 및 분산을 달성합니다. 격막 슬러리 처리에서 기술 발전은 세 가지 주요 방향에 중점을 둡니다.

1. 나노 스케일 분산 능력 향상

- Yifu 로드 핀/터빈 샌드 밀은 유연한 연삭 전략을 채택하고 0.1-2mm 지르코늄 비드가 장착되어 있습니다

- 세라믹 입자를 200nm-2μm 범위로 정제할 수 있습니다

- 축 분리기 및 세라믹 시트 분리 시스템은 연삭 온도로 인한 슬러리 변성을 방지합니다. 상승

- Yifu 시리즈 나노 샌드밀은 에너지 변환 효율을 최적화합니다.

- 재료의 입자 크기 분포를 집중화하고 거친 입자의 테일링 현상을 줄입니다

- 중저점도 슬러리에 대한 적응성이 뛰어납니다

2. 지능형 모듈식 설계

- PLC 제어 시스템은 원클릭 폐쇄 루프 작동을 실현합니다

- 속도(800-1, 400rpm), 유량(0.5-5m³/h) 및 기타 매개변수를 동적으로 조정합니다

- 수동 개입 오류를 대폭 줄입니다

- 분쇄 챔버 재료는 필요에 따라 전체 세라믹 구조 또는 PU 코팅 로터 중에서 선택할 수 있습니다.

- 금속 오염 방지 및 배터리 재료 순도 요구 사항 충족(예: Fe 함량 <1ppm)

3. 효율적인 분쇄

- Yifu 샌드밀 동적 + 정전 방전 기술

- 고속 분산기 및 이송 탱크와 결합하여 완전 자동 생산 라인 구성 가능

- 보에마이트, 알루미나 및 기타 무기 슬러리 생산에서 배치 차이 제로 달성

큰 단일 처리량 및 대규모 생산 능력

샌드밀은 다음에서 개발되었습니다. 간단한 파쇄장비를 다이아프램 성능의 "분자레벨 디자이너"로 만들어 드립니다. 나노샌드밀 등 분야에서 국내 장비가 획기적인 발전을 이루면서 중국 리튬배터리 소재 산업은 점차 수입 의존도를 벗어나고 있다. 엔지에(Enjie), 푸틸라이(Putilai) 등 선도기업들은 장비-재료-공정의 수직계열화(베이스필름-코팅-샌딩 시너지)를 통해 국내 분리막의 글로벌 시장점유율을 30% 미만에서 65% 이상으로 끌어올렸다. 앞으로도 모래 분쇄 기술은 고체 전해질 슬러리, 나노복합체 코팅과 같은 새로운 전장에서 지원 역할을 계속하여 1조 달러 규모의 리튬 배터리 산업에 미묘하지만 강력한 중국식 '연삭' 파워를 주입할 것입니다.