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廢舊鋰電池極片破碎分選設備如何應對硅碳負極?實戰拆解技術難點?
發(fa)布人:創始人 發布時間(jian):2025-05-24 瀏覽次數:0

      隨(sui)著(zhu)硅碳(tan)負極材料在(zai)動(dong)力電池中的普及,其高膨(peng)脹率與導電劑強附著(zhu)的特性,給帶來(lai)前所未(wei)有(you)的技(ji)術挑(tiao)戰(zhan)。傳統破碎(sui)工藝因無法控制(zhi)硅顆粒的體積膨(peng)脹,導致極片解離時產(chan)生(sheng)材料團聚與金屬箔斷裂(lie),回(hui)收(shou)率驟降(jiang)30%以上。

技術難點一:硅碳負極的結構特殊性
      硅碳負極(ji)的活(huo)性物質與銅箔界面(mian)結合緊密(mi),且硅顆粒(li)在充放電中體積(ji)膨(peng)脹率達300%,導致極(ji)片脆化嚴(yan)重。創新采(cai)用多級低(di)(di)溫碾壓(ya)技術,通過惰性氣體環(huan)境(-20℃)抑制材料熱膨(peng)脹,配(pei)合錐形輥輪的漸(jian)進式壓(ya)力設計(ji),將極(ji)片解離(li)為硅粉、碳層與銅箔的三層結構。實測數據顯示,該工藝可(ke)使硅顆粒(li)完整率提(ti)升至(zhi)85%,銅箔斷裂率低(di)(di)于(yu)5%,為后(hou)續分選提(ti)供優(you)質原料。

技術難點二:導電劑與活性物質的強附著
      硅(gui)碳(tan)負極(ji)中(zhong)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)炭(tan)黑與硅(gui)顆粒形成致密導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)網絡,傳統(tong)氣(qi)流分選難(nan)以(yi)剝離。廢(fei)舊(jiu)鋰電(dian)(dian)(dian)池極(ji)片破碎分選設備引入靜電(dian)(dian)(dian)吸附(fu)模塊,在破碎后的(de)混合(he)物(wu)料中(zhong)施加(jia)50kV/cm高壓(ya)電(dian)(dian)(dian)場,利用硅(gui)與碳(tan)的(de)介電(dian)(dian)(dian)常數差異(硅(gui)介電(dian)(dian)(dian)常數11.7,碳(tan)1.0),實現(xian)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)劑與活性物(wu)質的(de)高效分離。某頭部回(hui)收(shou)企業測試(shi)表(biao)明,該技術使黑粉純度從75%提(ti)升至92%,銅箔純度同步達到99.5%。

技術難點三:設備磨損與能耗平衡
      硅(gui)碳負(fu)極(ji)(ji)的(de)硬度(du)(莫氏(shi)硬度(du)7.5)遠超石(shi)墨(2.5),常規破(po)碎腔體(ti)磨損率高達2.3次(ci)/噸。廢舊鋰電池極(ji)(ji)片破(po)碎分選設備采用碳化鎢涂層輥輪,配(pei)合(he)自潤滑陶瓷軸(zhou)承,將設備壽命延長至8000小時(shi)(shi)以上(shang),同時(shi)(shi)通(tong)過(guo)變頻電機動態調節破(po)碎速度(du),使單位能耗(hao)(hao)降低18%。以年處(chu)理(li)5000噸產(chan)線為例,設備維護成(cheng)本減少40萬元(yuan)/年,綜合(he)能耗(hao)(hao)較傳(chuan)統工藝下降22%。

行業適配性:從實驗室到規模化生產
      當前硅碳負(fu)極(ji)(ji)回(hui)收仍停留在實(shi)驗室階(jie)段,核心瓶(ping)頸在于批次穩(wen)定(ding)性與(yu)成本(ben)控制(zhi)。廢舊鋰(li)電池極(ji)(ji)片破碎分選設(she)備(bei)通過(guo)模塊化(hua)設(she)計實(shi)現(xian)工藝快速切換,其“預破碎-多級(ji)分選-在線檢測”全鏈路自(zi)動化(hua),可將黑粉回(hui)收率穩(wen)定(ding)在90%以上(shang),銅鋁箔回(hui)收純度達99.9%。某電池回(hui)收企(qi)業實(shi)測顯示,該設(she)備(bei)使(shi)硅碳負(fu)極(ji)(ji)極(ji)(ji)片的(de)處(chu)理成本(ben)從1.2萬元/噸(dun)降至6800元/噸(dun),再生(sheng)材料直供正極(ji)(ji)材料廠利潤率超40%。

未來方向:技術迭代與產業鏈協同
      隨著4680大圓柱電池(chi)量(liang)產,硅(gui)碳負極占比將突破50%,這(zhe)對廢舊鋰電池(chi)極片(pian)破碎(sui)分(fen)選設(she)備提出更高(gao)要(yao)求。行業預測,嵌(qian)入AI視覺識別的(de)第(di)四代設(she)備可通過實(shi)時分(fen)析(xi)極片(pian)結構,動(dong)態調整破碎(sui)參數,將硅(gui)顆粒損(sun)失(shi)率控制(zhi)在3%以內。同時,設(she)備廠商正與電池(chi)廠合作開發“定(ding)向(xiang)解(jie)離(li)”工(gong)藝,從源頭(tou)優化極片(pian)設(she)計,為大規模工(gong)業化回收鋪平道路(lu)。

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