WIZ_DBS1500
Carbon Cloth
Carbon Paper
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다공성 금속
Carbon Powder, Liquid
방열 Sheet
고속박막분산장비
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Activated Carbon
정밀 확장성 금속
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Laminate Film
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     고속박막분산장비
 
고속박막분산장비
 
제품소개  
 

· 고속 박막 분산장비(High Speed, Thin-Film Mixer)

  리튬 이온 전지 전기 재료 공정

        - 새로운 연속 식 생산 기술 CDM 프로세스

Primix는 리튬 이온 이차 전지의 대량 생산을 위한 새로운 제조 기술 "CDM 프로세스"를 개발했습니다(※CDM: 연속 분산 혼합 특허). 이는 완전히 새로운 제조 시스템으로, Filmix에 의해 전극 재료 공정을 연속 분산 모드로 제조합니다.

CDM 프로세스 자체의 분산 기술과 지속적인 연속 분산 방법으로 미세하게 나뉘는 배터리 활성 재료와 전도성 재료의 최적 분산을 통해 성능을 개선할 뿐만 아니라 기존의 배치 기술에 비해 저렴한 생산 기술을 제공합니다.

 

CDM 프로세스에서는 모든 전극 재료에 공급하여 미리 정해진 체류 시간을 얻을 수 있도록 기본적으로 혼합된 공정을 펌프로 공급하고 중앙 믹서의 혼합물을 통과시킴으로써 분산이 완료됩니다. 그리고 분산 공정 펌프에서 연속으로 보내고, 온도 제어, 탈포 과정을 수행하는 연속 제조 공정입니다.

이러한 지속적인 프로세스로써 기존의 배치 믹서 타입으로는 어려운 공장을 소형화하고, 노동 집약적이고, 궁극적인 자동화 작업을 할 수 있으며, 심각한 비용 경쟁을 극복합니다.

 

 

 

 

 

[CDM 프로세스의 기본 구성]


 


 

 

 

 

 

 

[CDM 프로세스에 의한 전극 도포 막의 전자 현미경 사진]


    양극 재료 이름 : 철 인산염                                        음극 재료 이름 : 흑연

 

 

※ 전기 재료 공정: 전극 재질을 전극 플레이트에 적용하기 위한 유체를 제공하는 것.

                     바인더 또는 용제와 같은 액체와 혼합

 

 

 

[전기 재료 공정의 고품질 생산 실현]

 

1) 균일 분산

자 활성 물질(나노 입자에서 나온 몇 마이크론)은 기존의 배치와 외부 재료가 전도성 물질을 분산시키기 어렵게 하지만필름 믹스는 균일한 확산을 위한 메커니즘을 가지고 있습니다.

 

* 리튬 이온 전지 전극 재료의 분산(처리 예)

- 필 믹스 법

- 전극 재료: LFP


 

 

2) 최적 확산 조건의 검토가 가능

Filmix의 PC휠 원주 속도를 변경하여 코팅 필름의 전기 저항의 최소값을 구할 수 있으므로 최적 확산 조건을 쉽게 결정할 수 있습니다.

 

* 분산 조건 및 코팅 필름 전기 저항(실험 예)

- 전기 저항 측정법: 3단자법

- 도전 재료: AB

- 전극 재료: LFP

 


 

 

3) 높은 점도 재현성

CDM공정은 디지털화가 가능한 간단한 공정과 운영 조건으로 공정 점도의 반복 재현이 탁월하며 안정적인 제조가 가능합니다(a)NMP용제를 사용하는 양극 전극 재료이며(b)수용액을 사용하는 음극 전극 재료의 결과입니다.

 

 

(a) NMP 용제 계 (양극)

시작 횟수

 도료 점도

(mPa·s)

 온도

(℃)

 1

 5800

 25

 2

 5900

 25

 3

 6100

 26

 4

 6100

 26

 5

 6000

 25

 6

 6100

 25

 7

 6000

 26

 8

 6200

 25

 9

 5900

 25

 10

 6000

 25

평균 점도 : 6010 mPa·s

표준 편차 : 113.6 mPa·s (1.89%)

전극 재료 : LCO

 

(b) 수계 (음극)

시작 횟수

도료 점도

(mPa·s) 

온도

(℃) 

 1

 4900

 21

 2

 5200

 20

 3

 5200

 21

 4

 5100

 21

 5

 5000

 21

 6

 5000

 21

 7

 5000

 21

 8

 5000

 21

 9

 5100

 21

 10

 5200

 20

평균 점도 : 5070 mPa·s

표준 편차 : 100.5 mPa·s (1.89%)

전극 재료 : Graphite

 


 

 

4) 공정 유동성/안정성 개선

Filmix분산은 생산될 공정의 유변학적 특성을 제어하는 고유한 기능을 가지고 있으며전극 코팅 프로세스에 최적인 공정으로 조정할 수 있습니다또한 전극 재질을 매우 안정적으로 실현할 수 있습니다.

 


 

 

 

[전극 공정의 제조 원가 절감 및 생산 속도에 기여하는 CDM 프로세스]

CDM 프로세스는 배치 믹서 유형과 비교하면 공장 바닥 면적소비 전력인건비설비 투자와 같은 생산 비용이 우수합니다.

 

 

* 레이아웃 비교 예



 

 

 

 

[CDM 프로세스와 배치 믹서 식의 비교]

배치 믹서 식을 100으로 했을 경우의 CDM 프로세스 값입니다.


* 제조 비용 비교, 환경 부하 비교표


 

공장 면적 

m2

소비 가전

kWh/day

공정 인력 

day

 투자액

(CDM프로세스와 비교)

 CDM 프로세스

생산량 : 21,000L/day

53

33

21

28

 배치 믹서 프로세스

생산량 : 20,000L/day

100

100

100

100

(상대 값)


 

 

[작업이 쉬운 CDM 프로세스]

CDM 과정은 공정이 단순화되어 있어 재현성이 뛰어난 전기 재료 공정을 생산할 수 있습니다.

 


 



[CDM 프로세스는 확장이 용이합니다]

Filmix는 확장하기 쉬운 주요 기능 중 하나이기도 합니다. PC휠의 믹싱 시간과 원주 속도를 설정함으로써큰 기계에 배치했을 때에도 쉽게 확대할 수 있도록 조건을 결정합니다필 믹스 “CDM-80”을 시간당 30L의 생산 용량과 비교할 때회전 휠 등가 점도의 원주 속도를 조정하여 “CDM-156”과 960L“CDM-252”을 확인하십시오.

 

 

* CDM 프로세스 확장

 


 

 

 

 

[CDM 프로세스의 라인업]

CDM 프로세스는 생산량에 따라 5가지 모델이 있습니다. CDM-125에서 CDM-252는 생산용. CDM-80은 개발 및 시험 생산 용입니다.

 

 

 CDM-80

 CMD-125

 CDM-156

 CDM-220

 CDM-252

예비 혼합기

 콤비 믹스 150형

 콤비 믹스 500형

 콤비 믹스 1000형

 콤비 믹스 2000형

 콤비 믹스 4000형

Filmix

 FM-80

 FM-125

 FM-156

 FM-220

 FM-252

체류 시간

 30초

 30초

 30sec

 30sec

 30sec

운전시간

/day

 콤비믹스 150인치(6배치)+FM-80(24시간 운전)

 콤비믹스 500인치(6배치)+FM-125(24시간 운전)

 콤비믹스 1000인치(6배치)+FM-156(24시간 운전)

 콤비믹스 2000인치 (6배치)+FM-220(24시간 운전)

 콤비믹스

 4000인치

(6배치)+FM-252(24시간 운전)

L/day(약)

 700L/day

 2,800L/day

 5,700L/day

 12,000L/day

 23,000L/day

 



 

 

* 옵션: 세라믹 사양

금속 오염을 혼합하면 에너지 장치 전극 제조 시 성능과 품질이 저하되므로 제조 공정에서 혼합 시 가능한 한 많은 조치를 취해야 합니다Filmix는 교반하는 부분에서 작기 때문에 세라믹으로 제작할 수 있습니다.

 

* 세라믹 습식 부품(옵션)

알루미늄, Sic, 실리콘 니트라이드 등을 사용할 수 있습니다.


 
세라믹 PC 휠, 접액부 세라믹 재료

 



[주요사양]

 형식

 FM-30-L

 FM-40-L

 FM-56-L

 FM-56

 처리량

 Batch : 7~13mL

 Batch : 15~30mL 

 연속 : 11L/h

Batch : 50mL~90mL

 연속 : 11L/h

Batch : 50mL~90mL

 전원

 AC 95~100V 50/60Hz

단상 15A

*전원 케이블 : 1.5m 

*플러그: 접지 2p

 AC 200V 50/60Hz 단상  15A

*전원 케이블 : 1.5m

*플러그: 

 AC 200V 50/60Hz 3

*전원 케이블 : 2m

*플러그: 접지 3P 250V 30A

 AC 200V 50/60Hz 3상

*전원 케이블 : 5m

*플러그: 접지 3P 방수 고무 코드 캡

 실 가스

 -

 -

 Dry air or N2 gas 

 건조 공기 또는 N2 가스 압력 0.4MPa

유량 25NL/min

 모터

 0.75kW

 0.75kW

 3.7kW

 5.5kW(7.5kW)

 회전 수(r/min)

 500~22000

 2700~21200

 1840~11000

 2200~18400

 주속(m/sec)

 0.7~29.9

 5~40

 5~30

 6~50

 주요 재질

 접액부: 세라믹 SUS304

 접액부: SUS304

 접액부: 세라믹 SUS304

 접액부: SUS304

 조작 패널

7세그먼트 LED 표시: 타이머, 온도, 출력

RUN/STOP/TIMER 스위치/회전 수 설정 볼륨 모터 부하 표시 

*컨트롤러: 7세그먼트 LED 표시 온도, 전류 값 주속 운전 시간(카운트 다운)

*조작기구: RUN/STOP 스위치 주속/운전 시간 설정 볼륨

*데이터 로깅 장치: SD 카드

터치 패널

표시: 주속, 온도, 전류, 출력, 운전 시간, 이상

조작: 운전/정지

설정: 주속, 타이머, 경보설정, 온도

데이터 로깅 장치: USB드라이브

터치 패널

표시: 주속, 온도, 전류 값 이상

조작: 운전/정지

 

설정: 주속, 타이머, 경보설정, 온도

 용기

 용량: 20mL 재킷 부착

 용량: 47mL 재킷 부착

 용량: 120mL 재킷 부착

 용량: 120mL 재킷 부착

 무게

 23kg

 컨트롤러: 3.5kg

본체 : 18.5kg

 49kg

 220kg

 비고

*유틸리티 조건: 냉수 공급 온도 5~10℃

(권장 냉각 능력 450W)

*유틸리티 조건: 냉수 공급 온도 5~10

(권장 냉각 능력 900W)

*유틸리티 조건: 냉수 공급 온도 5~10℃

(권장 냉각 능력 3.7kW)

*유틸리티 조건: 냉수 공급 온도 5~10℃

(권장 냉각 능력 7.5kW)

 

 FM-80

 FM-125

 FM-156

 FM-220

 FM-252

연속: 약 30L/h

배치: 50mL~90mL

연속: 120L/h

배치: 50mL~90mL

연속: 240L/h

 

배치: 50mL~90mL

연속: 600L/h

 

배치: 2L~5L

연속: 960L/h

 

배치: 3.2L~8L

AC 200V 50/60Hz 3

 

전원 케이블: 5m (말단 플러그 없음)

 AC 200V 50/60Hz 3상

 AC 200V 50/60Hz 3상

 AC 200V 50/60Hz 3상

 AC 200V 50/60Hz 3상 

(AC 400V 50/60Hz)

건조 공기 또는 N2 가스

압력 0.4MPa

 

유량 25NL/min

건조 공기 또는 N2 가스

압력 0.4MPa

 

유량 25NL/min

건조 공기 또는 N2 가스

압력 0.4MPa

 

유량 25NL/min

건조 공기 또는 N2 가스

압력 0.4MPa

 

유량 25NL/min

건조 공기 또는 N2 가스

압력 0.4MPa

 

유량 25NL/min

 15kW

 30kW(37kW)

 45kW(55kW)

 75kW(90kW)

 90kW(120kW)

 1500~12600

 950~7900

 755~6300

 535~4430

 465~3500

 6~50

 6~50

 6~50

 6~50

 6~45

 접액부: SUS304

 접액부: SUS304

 접액부: SUS304

 접액부: SUS304

 접액부: SUS304

터치 패널

표시: 주속 온도, 전류 값 이상

조작: 운전/정지, 용기 승강

 

설정: 주속, 타이머, 경보설정, 온도

터치 패널

표시: 주속 온도, 압력, 전류 값 이상

조작: 운전/정지

 

설정: 주속, 경보설정, 온도

터치 패널

표시: 주속 온도, 압력, 전류 값 이상

조작: 운전/정지

 

설정: 주속, 경보설정, 온도

터치 패널

표시: 주속 온도, 압력, 전류 값 이상

조작: 운전/정지

설정: 주속, 경보설정, 온도

터치 패널

표시: 주속 온도, 압력, 전류 값 이상

조작: 운전/정지

설정: 주속, 경보설정, 온도

용량: 0.4L 재킷 부착

용량: 1.5L 재킷 부착

용량: 2.8L 재킷 부착

용량: 7.9L 재킷 부착

용량: 12L 재킷 부착

 400kg

 450kg(800kg)

 550kg(1000kg)

 1800kg(2800kg)

 2500kg(3500kg)

유틸리티 조건: 냉수 공급

온도 5~10

 

(권장 냉각 능력 15kW)

유틸리티 조건: 냉수 공급

온도 5~10

 

(권장 냉각 능력 37kW)

유틸리티 조건: 냉수 공급

온도 5~10

 

(권장 냉각 능력 55kW)

유틸리티 조건: 냉수 공급

온도 5~10

(권장 냉각 능력 90kW)

유틸리티 조건: 냉수 공급

온도 5~10

 

(권장 냉각 능력 120kW)









 


[연구 개발 시험에서 전기 재료 공정의 시제품 제작 방법()]

FM-80형 전극 재료 공정의 구체적인 생산 방법을 소개하겠습니다Filmix는 소량의 시험 생산 및 분산 상태 점검에 사용되는 배치 작업과 일정량의 전극 시제품을 프로토 타입 제작이 가능한 연속 작동을 수행할 수 있습니다. (FM-30 및 FM-배치 작업의 경우 40개만 해당소량 연구를 위한 표준 전극 재료 공정 분산 방법 및 [전극 프로토 타입]을 도시합니다사전 분사 재료를 입력하는 순서는 CDM 프로세스와 동일하며먼저 액체 재료를 넣고 저을 때 분말 재료를 추가합니다사전 믹싱 장치는 고속 교반 축을 가지는 믹서를 권장합니다.

 

 

* 전기 재료 공정 제작 방법(그림법)




 

 

 

 

[전기 재료 공정의 분산 조건 연구 실험 절차 예]


 

 

주의1. 공정 점도는 반드시 탈포 후 측정하십시오.

주의2. 전기 재료 공정의 비중에 주의. 비중 2.5 전후의 공정의 경우 FILMIXPC 휠 원주 속도는 20m/sec이하가 바람직합니다.

 

주의3. 그러나, ④ 긴 분산 시간은 연속 생산시 생산량이 저하되므로 주의가 필요합니다.