リチウムイオン電池の重要な内部部品として、セパレーターは電池の安全性と電気化学的性能に決定的な影響を与えます。湿式コーティングセパレーターの製造プロセスでは、スラリーの分散品質がコーティングの均一性とセパレーターの性能に直接影響します。サンドミルはスラリーのナノ分散の中核装置として、セラミック粒子、高分子ポリマー、特殊粉体の超微分散の問題を物理的粉砕力によって解決し、ダイヤフラムの性能向上を支える重要な技術的支えとなっています。

1. セパレーター コーティング スラリーの微粉砕の中心要件

リチウム電池セパレーター セラミック コーティング スラリーは主に、セラミック粒子 (アルミナ、ベーマイトなど)、バインダー (PVDF、PVA など)、溶媒 (水系または油系)、および機能性添加剤の 4 つの主要成分で構成されています。セラミック粒子の粒径分布と分散は、コーティングの性能に決定的な役割を果たします。

粗大粒子 (>1μm) により、コーティング表面が粗くなり、不均一な多孔性が生じ、セパレーターの耐破壊性が低下します

ナノ粒子 (<100nm) は、比表面積が高いため凝集しやすく、局所的な蓄積欠陥が形成されます

パワーバッテリーには、セパレーターの性能に対するより高い要件があります: 高い耐熱性 (>130°C の熱収縮 ≤3%)、極薄 (コーティング) ≤1.5μm）と高いイオン伝導性を備えています。 γ 結晶質アルミナ (dv50=5 ～ 100nm) などのナノ材料は緻密な薄いコーティングを形成できますが、脱イオン水に分散させるのは非常に困難です。粒子間のファンデルワールス力は強い凝集を引き起こすため、従来の撹拌プロセスを使用して凝集を解くことが困難になります。現時点では、サンドミルの高強度せん断粉砕が分散ボトルネックを突破するための重要な技術的手段となっています。

2. サンドミルの技術原理と装置の革新

サンドミルは、高速回転ローターによって駆動される粉砕メディア(通常0.3～2mmのジルコニアビーズ)を通じて多次元の衝突とせん断力場を生成し、粒子の粉砕と分散を実現します。隔膜スラリー処理において、その技術進化は 3 つの主要な方向に焦点を当てています:

1. ナノスケール分散能力の向上

- 宜福ロッドピン/タービンサンドミルは柔軟な粉砕戦略を採用し、0.1 ～ 2 mm のジルコニウムビーズを装備しています

- セラミック粒子を 200nm ～ 2μm の範囲まで精製できます

- 軸方向分離器とセラミックシート分離システムにより、粉砕温度上昇によるスラリー変性

- Yifuシリーズナノサンドミルがエネルギー変換効率を最適化

- 材料の集中粒度分布を実現し、粗大粒子のテーリング現象を低減します

- 中粘度および低粘度のスラリーに対する顕著な適応性

2。インテリジェントなモジュール設計

- PLC 制御システムにより、ワンクリックの閉ループ操作が実現

- 速度 (800-1、400rpm)、流量 (0.5-5m3/h) およびその他のパラメーターを動的に調整

- 手動介入エラーを大幅に削減

- 粉砕チャンバーの材質は、必要に応じてフルセラミック構造または PU コーティングされたローターから選択できます。

- 金属汚染を回避し、バッテリー材料の純度要件 (Fe 含有量 <1ppm など) を満たします

3. 効率的な粉砕

- 宜福サンドミルの動的 + 静的放電技術

- 高速分散機および移送タンクと組み合わせて全自動生産ラインを形成可能

- ベーマイト、アルミナ、その他の無機スラリーの生産においてバッチ差ゼロを達成

- 単一処理量が大きく、大きな生産能力

サンドミルは単なる粉砕装置から、隔膜の性能を「分子レベルで設計する装置」へと発展しました。ナノサンドミルなどの分野における国産設備の進歩により、中国のリチウム電池材料産業は輸入依存から徐々に脱却しつつある。 EnjieやPutilaiなどの大手企業は、装置・材料・プロセスの垂直統合（ベースフィルム・コーティング・サンディングの相乗効果）を通じて、国産セパレーターの世界市場シェアを30％未満から65％以上に押し上げてきた。将来的には、砂粉砕技術は固体電解質スラリーやナノ複合コーティングなどの新たな戦場で補助的な役割を果たし続け、繊細かつ強力な中国の「粉砕」パワーを数兆ドル規模のリチウム電池産業に注入するだろう。