常见的三元材料工艺流程

高工锂电技术与应用 发表于 2018-05-07 15:33:06 收藏 已收藏
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常见的三元材料工艺流程

高工锂电技术与应用 发表于 2018-05-07 15:33:06

三元材料重要的质量指标之一是粒度及粒度分布,粒度及粒度分布会影响三元材料的比表面积、振实密度、压实密度、加工性能及点化学性能。所以锂离子电池用三元材料需严格控制粒度及粒度分布。

▲常见的粉碎设备对比

按照产出颗粒大小不同,粉碎可细分为粉碎和粉磨。粉碎是指使大块物料碎裂成小块物料的加工过程;粉磨是指使小块物料粉碎成细末状物料的加工过程。在进行破碎机选型时,应考虑破碎物料的种类、硬度、进出料粒度以及产量和施工场地。

三元材料是由1µm左右的单晶团聚而成的二次球体,二次球粒径在3~40µm。三元材料前驱体和锂源的混合物在匣钵中经高温煅烧后,有24%以上的烧失率,所以材料板结严重,需要先使用破碎设备将几厘米的大块物料破碎成几毫米的小块,再用粉磨设备将几毫米的小块粉磨成最终产品。

粉碎工艺流程

常见的三元材料工艺流程是:鄂式破碎→辊式破碎→气流粉碎。需要注意的是pH值大于10,属于碱性物质,粉碎设备需要耐碱腐蚀、耐磨损。

▲三元材料常用粉碎设别对比表

▲三元材料常用粉碎设别对比表

常见三元材料粉碎设备

1、鄂式破碎

鄂式破碎机破碎方式为曲动挤压型,电动机驱动皮带和皮带轮,通过偏心轴使动上下运动。

颚式破碎机

优点:破碎比大,产品粒度均匀;结构简单,工作可靠;物料口调整范围大。

缺点:存在空转行程,因而增加了非生产性功率消耗;破碎黏湿物料时会使生产能力下降,甚至发生堵塞现象。

2、辊式破碎

辊式破碎机通过电动机带动辊轮,按照相对方向运动旋转。

双辊式破碎机工作原理及结构示意图:

▲双辊式破碎

优点:结构简单,紧凑轻便,造价低廉,能粉碎黏湿物料。

缺点:生产能力低;不能破碎大块物料,也不宜破碎坚硬物料,通常用于中硬或松软物料的中、细碎。

3、气流粉碎机

气流粉碎机以高速气流为动力和载体,通过粉碎室内的喷嘴把压缩空气形成的气流束变成速度能量。

影响气流粉碎效果的因素包括原料初始粒度、喷嘴直径、分级轮转速、工作压力、进料速度等。

气流粉碎机主要由:水平圆盘式气流粉碎机、O型循环管式气流粉碎机、对喷式气流粉碎机、靶式气流粉碎机、流化床式气流粉碎机。

4、机械粉碎机

▲机械式粉碎机

特点:

■低能耗:集离心粉碎、冲击粉碎、挤压粉碎于一身,比其他类机械粉碎机节能高达40%~50%。

■高细度:配备自分流式分级系统,产品细度≥2500目。

■入料范围大:入料粒度≤10mm。

■低磨损:粉碎分级部分易损件采用刚玉陶瓷材料,使用寿命长。

▲气流粉碎机和机械式粉碎机性能对比

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