Die Drei-in-Eins-Zylinder-Kegel-Filteranlage mit Wasch- und Trocknungsfunktion ist von großer Bedeutung für die Herstellung des hoch-nickelhaltigen ternären Werkstoffs NCM811.

Die Industrialisierung von ternären Hochleistungsbatterien mit hohem Nickelgehalt schreitet sukzessive auf NCM811 und NCA voran. 1) Aus materialstrategischer und kostentechnischer Sicht senken ternäre Materialien mit hohem Nickelgehalt die Rohstoffkosten durch den reduzierten Kobaltanteil. Für OEM-Kunden (Erstausrüster) sind die Kosten pro kWh Batterie bei NCM811 am niedrigsten. Zudem sind Nickelressourcen weit verbreitet und der Preis stabil, was der zukünftigen großflächigen Industrialisierung entgegenwirkt. 2) Die Industrialisierung von NCM622 ist in China bereits weit fortgeschritten und findet breite Anwendung in nachgelagerten Elektrofahrzeugen.

NCM811 hat die Vorstufe zur Industrialisierung eingeleitet und wird schrittweise in neuen Modellen eingesetzt.

Die Herstellung hochnickelhaltiger ternärer Werkstoffe stellt besondere Anforderungen an die Anlagen zur Zerkleinerung, Trocknung, zum Transport und zur weiteren Ausrüstung. Beispielsweise reagiert die Produktion hochnickelhaltiger ternärer Batterien empfindlich auf Feuchtigkeit. Bei der Herstellung der Vorprodukte bestimmt der Trocknungsprozess den Feuchtigkeitsgehalt des fertigen Vorprodukts und beeinflusst dessen Kristallstruktur. Die korrekte Auswahl der Trocknungsanlagen ist daher direkt mit der Produktqualität, den Betriebsbedingungen und den Produktionskosten verknüpft. Aus diesem Grund ist es für Kathodenmaterialhersteller von entscheidender Bedeutung, die richtigen Produktionsanlagen für die Herstellung hochnickelhaltiger ternärer Werkstoffe auszuwählen.

Wuxi ZhangHua Machinery Co., Ltd. hat daher umfangreiche Konstruktions- und Entwicklungsarbeiten durchgeführt und schließlich erfolgreich einen multifunktionalen Zylinder-Kegel-Reaktionsfiltertrockner entwickelt, der Filtration, Waschen und Trocknen integriert. Das Patent wurde erfolgreich angemeldet (Patentnummer: ZL201721560677.6.), wodurch die technische Leistungsfähigkeit der Anlage deutlich verbessert wurde. Von der Konstruktion bis zur Anwendung wurden die entsprechenden Vorschriften verschiedener Branchen genauestens eingehalten. Die Anlage erfüllt die drei Hauptfunktionen Filtration, Waschen und Trocknen und bietet darüber hinaus zahlreiche weitere Funktionen wie Reaktion, Extraktion, Kristallisation, Konzentration, Verdampfung, Mischen und Zerkleinern. Sie zählt zu den Hightech-Anlagen und bietet folgende Vorteile:

1. Eine Maschine ist vielseitig einsetzbar und kann verschiedene Arbeitsgänge wie Reaktion, Extraktion, Filtration, wiederholte Filtration, Waschen und Trocknen in einer Maschine durchführen, und das fertige Produkt kann direkt gewonnen werden.

2. Luftdichter Betrieb, besonders geeignet für den Umgang mit entzündlichen, explosiven, giftigen oder hochgiftigen Gefahrstoffen sowie mit köstlichen Lebensmitteln, biologischen Produkten und Arzneimitteln, die nicht verunreinigt werden dürfen.

3. Der Zylindermantel, der Kegelmantel, die Hohlwelle und das Hohlspiralband erhitzen oder kühlen das Material gleichzeitig mit hoher thermischer Effizienz und niedrigem Energieverbrauch.

4. Durch die spezielle Rührschneckenkonstruktion wird das Material in jeder Phase der Reaktion, Filtration, Wäsche und Trocknung gleichmäßig gerührt, sodass die Arbeitseffizienz der gesamten Maschine sehr hoch ist.

5. In der Filtrationsphase kann das Material aufgrund der guten Haftung und Abstreifwirkung des Bandes und des Filtermediums unter der Bedingung einer dünnen Filterkuchenschicht filtriert werden, und die Filtrationseffizienz ist hoch.

6. Den technologischen Prozess vereinfachen und verkürzen, eine kleine Fläche beanspruchen und die Investitionen in Werkstätten und Ausrüstung erheblich reduzieren.

7. Die Bedienung ist einfach, der Arbeitsaufwand gering und die verarbeiteten Produkte sind von guter Qualität.

NCM811 ist eine neue, patentierte Anlage zur Herstellung von hoch-nickelhaltigen ternären Werkstoffen mit einem 3-in-1-Funktionsprinzip: Trommel-Kegel-Filter, Waschen und Trocknen.

Die neue Filterwasch- und Trocknungsmaschine verfügt über eine Zylinder-Kegel-Konstruktion. Heizmäntel am Zylinderkörper und am unteren Kegelkörper dienen zum Erhitzen oder Kühlen des Materials. Im Inneren der Multifunktionsmaschine befinden sich Hohlwellen und Hohlwellen mit variablem Winkel und variabler Steigung. Die spiralförmige Rührvorrichtung rührt, rührt und hebt das Material an und befördert es beim Austragen nach außen.

Im unteren Teil des Kegels ist eine konische Filtervorrichtung mit relativ komplexer Struktur installiert, und am Boden des Geräts ist entweder eine speziell konstruierte, totwinkelfreie Schnellöffnungs-Auslassvorrichtung oder ein totwinkelfreies pneumatisches Auslasskugelventil installiert.

In der Reaktionsphase werden die Reaktionsmaterialien von oben zugegeben. Die spezielle Rührstruktur sorgt für eine gleichmäßige Durchmischung der Materialien in der Maschine. Gleichzeitig werden die Materialien durch Zylindermantel, Kegelmantel, Hohlwelle und Hohlspiralrührer erhitzt oder gekühlt, wodurch eine vollständige Reaktion in der Maschine gewährleistet wird. In der Filtrationsphase kann die Maschine das Material durch Druckbeaufschlagung oder Vakuum filtrieren und trocknen. Anschließend wird Waschflüssigkeit zugegeben, sodass das Material in der Maschine automatisch mehrmals aufgeschlossen und gewaschen wird. Nach Erfüllung der Waschanforderungen wird es trocken gepresst.

In der Trocknungsphase erhitzen der Zylindermantel, der Kegelmantel, die Hohlwelle und das Hohlband das Material gleichzeitig und evakuieren es von oben, wodurch eine vakuumdichte und Niedertemperaturtrocknung des Materials erfolgt. Nach der Trocknung wird das Material automatisch versiegelt und ausgetragen.

Die neue, patentierte Anlage NCM811 zur Herstellung von hoch-nickelhaltigen ternären Werkstoffen umfasst einen Fasskegelfilter sowie einen Drei-in-Eins-Prozess zum Waschen und Trocknen.

1. Rührreaktion: Diese Maschine ist eine Zylinder-Kegel-Konstruktion, die das Material in der Maschine für eine konstante Temperatur und Reaktionszeit erhitzen oder kühlen kann;

2. Druckfiltration oder Vakuumfiltration: Nach Abschluss der Reaktion wird das Filtrat durch Druckfiltration oder Vakuumfiltration filtriert. In der Filtrationsphase kann das Material aufgrund der guten Haftung zwischen dem Band und dem Filtermedium sowie des Abstreifeffekts in einer dünnen Filterkuchenschicht zurückgehalten werden. Unter optimalen Bedingungen wird eine hohe Filtrationseffizienz erzielt.

3. Kann mehrfach gewaschen und gefiltert werden: Nach dem Filtern und Trocknen des Materials kann Waschflüssigkeit hinzugefügt und in der Maschine mehrere automatische Reaktionen und Mischungen mit dem Material vor dem Waschen durchgeführt werden. Anschließend wird gefiltert und getrocknet, nachdem das Waschen und Filtern die Waschanforderungen erfüllt.

4. Vakuumtrocknung und -austrag: Nach dem Filtern und Trocknen des Materials wird dieses im Trockenmantel, der Hohlwelle und dem Spiralband gleichzeitig erhitzt und von oben vakuumiert, um es bei niedriger Temperatur zu trocknen. Anschließend erfolgt die automatische Versiegelung und der Austrag.

Die Marktperspektiven für ternäre Kathodenmaterialien sind vielversprechend, und der Anteil hoch-nickelhaltiger Produkte wird steigen. Im Jahr 2019 wird der Markt für ternäre NCM-Kathodenmaterialien in China voraussichtlich 30 Milliarden Yuan übersteigen, was einem Anstieg von 33 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. Bis 2023 wird der Markt für ternäre NCM-Kathodenmaterialien voraussichtlich 80 Milliarden Yuan erreichen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 27 % im Zeitraum 2019–2020 entspricht.

Es wird geschätzt, dass der Marktanteil von NCM811 und NCA bis 2023 30 % bzw. 13 % erreichen wird und der entsprechende Markt für Kathodenmaterialien ein Volumen von 24 Milliarden Yuan bzw. 10,4 Milliarden Yuan aufweisen wird. ZhangHua Machinery analysiert alle Details sorgfältig und berücksichtigt Ihre Meinung. Für viele Anwendungsfälle haben wir die besten Lösungen entwickelt.

Wann immer eine neue Herausforderung auftaucht, arbeiten wir mit Ihnen zusammen, um das richtige Produkt zu entwickeln.