中國(guó)粉體網(wǎng)訊 隨著新建產(chǎn)能的陸續(xù)完工投產(chǎn),近年來(lái),,以三元鋰材料為正極的動(dòng)力電池已經(jīng)大范圍取代了過(guò)去以磷酸鐵鋰為正極的動(dòng)力電池,。
三元材料生產(chǎn)的三大主要環(huán)節(jié)是混料磨料、高溫?zé)Y(jié),、粉碎分解,,每個(gè)環(huán)節(jié)的控制以及設(shè)備的性能都會(huì)對(duì)最終產(chǎn)品產(chǎn)生直接或間接的影響。其中分級(jí),、篩選和包裝是三元材料的最后環(huán)節(jié),,我們來(lái)了解下這些環(huán)節(jié)。
分級(jí)
三元材料粒度分布會(huì)影響材料的比表面積,、壓實(shí)密度,、極片加工性能及電池的電性能。而粉碎設(shè)備只能控制材料的粒徑,,卻不能控制材料的粒度分布,,若要控制材料的粒度分布,就要用到分級(jí)設(shè)備,。三元材料的分級(jí)一般在氣流粉碎機(jī)之后加上氣流分級(jí)裝置,,直接對(duì)粉碎后的產(chǎn)品進(jìn)行分級(jí)。
根據(jù)三元材料的粒度分布要求,,可選擇不同的氣流分級(jí)機(jī)和分級(jí)工藝,。
從粒度分布圖中可以看出,分級(jí)后產(chǎn)品的粒度分布比分級(jí)前產(chǎn)品的粒度分布窄了很多,,從粒度分布圖中可以看出,,一些粒徑很小的顆粒已經(jīng)被分離出去了。
篩分
為了避免材料中含有異物或粗大顆粒,,還需對(duì)三元材料進(jìn)行篩分,。三元材料的Dmax至少小于50μm,但有時(shí)會(huì)出現(xiàn)Dmax超標(biāo)的情況,。如圖所示,。
選擇合適目數(shù)的篩網(wǎng)可以控制材料的Dmax。從表中可以看出,,三元材料需要選擇300目或400目的篩網(wǎng),。
常見(jiàn)的篩分機(jī)有固定格篩、圓筒篩,、振動(dòng)篩等,,三元材料常用的篩分機(jī)是振動(dòng)篩,。振動(dòng)篩是工業(yè)上使用最廣泛的篩子,它利用篩網(wǎng)的振動(dòng)來(lái)進(jìn)行篩分,。篩網(wǎng)振動(dòng)的次數(shù)為900~3000次·min-1,。振幅的范圍在0.5~12mm,振幅越小,,振動(dòng)次數(shù)越多。篩子的傾斜角在0~40度之間,。
振動(dòng)篩篩分效率高,,一般是80%~95%;篩分原料粒度的范圍大,,從大于250mm到0.1mm或0.01mm,;單位面積產(chǎn)量大;易于調(diào)整,,篩孔較少堵塞,。這種篩子需要專(zhuān)門(mén)的傳動(dòng)設(shè)備且消耗動(dòng)力。
將超聲波控制器與振動(dòng)篩有機(jī)結(jié)合在一起即超聲波振動(dòng)篩,,在篩網(wǎng)上面疊加一個(gè)高頻率低振幅的超聲振動(dòng)波,,粉體接受巨大的超聲加速度,使篩面上的物料始終保持懸浮狀態(tài),,從而抑制黏附,、摩擦、平降,、楔入等堵網(wǎng)因素,,性能較振動(dòng)篩更為優(yōu)異。
超聲波振動(dòng)篩的特點(diǎn)有:具備自潔功能,,網(wǎng)孔不易堵塞,;無(wú)須添加彈跳球等防堵網(wǎng)裝置,防止造成污染,,使篩網(wǎng)壽命延長(zhǎng),;篩分精度很高,適用于40~635目,,尤其是篩分100目以下的顆粒,。
對(duì)于振動(dòng)篩的整個(gè)工作而言,最主要的部件是篩網(wǎng),、電機(jī)和軸承,。在三元材料的使用中,篩網(wǎng)的選擇很關(guān)鍵,。因?yàn)槿牧系闹瞥踢^(guò)程應(yīng)避免帶入鐵雜質(zhì)或者其他金屬,,所以篩網(wǎng)的材質(zhì)需要選擇非金屬材質(zhì),,且要耐堿腐蝕。
包裝
三元材料包裝一般采用真空包裝或真空后再充入惰性氣體,。
真空包裝機(jī)品種較多,,通常分為機(jī)械擠壓式、插管式,、室式輸送帶式,、旋轉(zhuǎn)臺(tái)式和熱成型式等。下面簡(jiǎn)單介紹一下機(jī)械擠壓式真空包裝機(jī),、插管式真空包裝機(jī)和室式真空包裝機(jī),。
機(jī)械擠壓式真空包裝原理是:包裝袋充填結(jié)束后,在其兩側(cè)用海綿等彈性物品將袋內(nèi)的空氣排除,,然后進(jìn)行封口,。這種方法最簡(jiǎn)單,但真空度低,,用于真空度要求不高的場(chǎng)合,。
插管式真空包裝機(jī)最大的特點(diǎn)是沒(méi)有真空室,操作時(shí)將包裝袋套在吸管上,,直接對(duì)塑料袋抽氣或抽氣——充氣,。此機(jī)型省去真空室后結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化,體積小,,重量輕,,造價(jià)低,故障率低,;生產(chǎn)效率高,,平均比室內(nèi)真空包裝機(jī)高2~3倍;缺點(diǎn)是產(chǎn)品真空度低于室內(nèi)真空包裝機(jī),。
室內(nèi)真空包裝機(jī)的形式有臺(tái)式,、單室式和雙室式,其基本結(jié)構(gòu)相同,,由真空室,、真空/充氣系統(tǒng)和熱封裝置組成。真空/充氣系統(tǒng)由一組電磁閥和真空泵組成,,通過(guò)控制器控制各閥啟閉,,自動(dòng)完成抽真空—充氣—熱封的操作或真空—熱封操作。
室式真空包裝機(jī)的特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)緊湊,,外形美觀,,安裝方便;真空度較高,;需人工放袋,、取袋,,因此生產(chǎn)率不是很高,其中臺(tái)式及單室較低,,雙室要略高,。
真空包裝機(jī)品種繁多,在選擇真空包裝機(jī)時(shí),,由于各個(gè)用戶(hù)包裝尺寸不盡一樣,,真空包裝技術(shù)等級(jí)要求不同,工作效率的要求不同,,應(yīng)根據(jù)用戶(hù)自己產(chǎn)品的特點(diǎn),、包裝袋尺寸的大小等。用戶(hù)確定機(jī)型的依據(jù)除了包裝機(jī)的封口長(zhǎng)度,,雙排間距,。真空室最大可利用的高度等,,還應(yīng)考慮下列因素:
包裝速度:出于提高生產(chǎn)效率的考慮,,可選用雙室或多室的真空包裝機(jī),以提高整個(gè)生產(chǎn)的進(jìn)度,。
真空泵:是真空包裝機(jī)中最主要的部件,,真空泵的好壞直接影響著真空包裝機(jī)的包裝效果。
包裝機(jī)材質(zhì):現(xiàn)在有噴漆的冷板機(jī)柜和不銹鋼機(jī)柜,,真空機(jī)包裝機(jī)上用得最好的是304不銹鋼,。
真空度:真空包裝使用的包裝材料是塑料復(fù)合薄膜或塑料鋁箔復(fù)合薄膜,如滌綸/聚乙烯,、滌綸/聚丙烯,、尼龍/聚乙烯等等。