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鋰電池新能源材料研磨工藝

作者:admin日期:2022-02-26閱讀

新能源正負極材料砂磨機研磨工藝的改進


研磨鋰電池材料的過程,需綜合考慮研磨機主軸的轉速。進料泵流量,氧化鋯珠填充率,氧化鋯珠大小,物料的固含量,粘度及揮發性等諸多因素。這些因素相互影響,相互制約。找到好的研磨條件使砂磨機能穩定,持久的運行并有效地制備出高質量的鋰電池材料,不是一件容易的事情。


改進可從以下幾個方面進行:


A. 砂磨機配置及研磨參數


1. 提高砂磨機的線速度


砂磨機線速度的提高能有效的增加研磨效率。由于采用了質量好的進口珠子,砂磨機的線速度可進一步提高。若將線速度從12.6米/秒(約560轉)提高到13.5米/秒(約600轉),則輸入能耗提高約15%,若進一步從13.5米/秒提高到14.7米/秒,則輸入能耗再提高18.6%。即通過提高砂磨機的線速度,其研磨效率將大大上升。


2. 提高料漿通過砂磨機的流量


提高料漿通過砂磨機的流量可使研磨物料的顆粒級配分布得以改善,并利于將顆粒磨細。因此,在不影響砂磨機正常運行的前提下,料漿的流量越大越好。


3 氧化鋯珠子的填充量可適當提高。


氧化鋯珠子越細小,單位容積中氧化鋯珠的個數越多,物料受到的撞擊及研磨的機會越多,有助于研磨效率的提高。若珠子從0.3mm降低到0.2mm,則單位容積中珠子個數可提高至3.375倍,可明顯提高研磨效率。


4. 物料充分預攪拌


有些物料的預攪拌不夠理想,在粘度大時,靠近桶壁處的物料幾乎沒運動。預攪拌的目的,是使料漿在進入砂磨機前能運動起來,這樣所有物料都有大致均等的機會進入砂磨機,因此在料漿能充分運動起來的前提下,并不需要過于劇烈的攪拌。過于劇烈的攪拌,加上過大的料桶截面,會使得料漿中水量蒸發加速,粘度增加。


B. 料漿性能


在不影響制品最終性能的基礎上,料漿性能應盡可能調整到適應砂磨機研磨工藝,即能夠有足夠好的流動性,滿足大流量重復研磨的需要。同時,在所需的顆粒細度范圍內,料漿能夠穩定住,不發生顆粒再團聚的現象。


1. 料漿的粘度


目前,隨研磨時間的增長料漿的粘度增加比較迅速(從最早的不到1000cps到超過7000cps)。粘度增加的原因之一是細小顆粒不穩定,產生團聚,包裹了一部分水份,使用于流動的水份減少,粘度增加。調整料漿的粘度可從以下幾點考慮:


固含量


降低固含量,料漿粘度降低。但固含量的降低會影響到研磨效率,也會影響到隨后的噴霧干燥,故需綜合考慮。


PH值


料漿粘度在某一PH值可較低。如目前料漿的PH值因其他因素已固定,則通過調節PH值來降低粘度的余地不大。


加入表面活性劑


一般而言,隨著表面活性劑加入量的提高,料漿的粘度將降低到一低點,隨后又隨著表面活性劑量的增加而提高。因此找到表面活性劑的好添加量。


溫度


有些料漿粘度隨溫度的提高而降低,故在可能的條件下,料漿的溫度要適宜。


2. 料漿的穩定性


料漿的穩定性是指在研磨過程中及在隨后的一段時間內,料漿在所需的顆粒細度范圍內,不發生再團聚的現象。料漿的穩定性的調整,與粘度的調整類似,也是從固含量,PH值,表面活性劑及溫度等幾個方面著手,其影響因素也與上述描述相同。


一般而言,加入表面活性劑調整料漿的穩定性時,料漿的粘度也會有所降低。反之也然。但如粘度仍需進一步下降,可考慮再加入主要用于針對降低粘度的表面活性劑。



在沒有找到合適的表面活性劑時,目前應通過調節固含量(水量)來控制粘度。在不影響隨后噴霧干燥的前提下,粘度不要過高(如不超過3000cps),以使得研磨過程能順利進行。


棒銷式砂磨機具有以下特點:


采用大流量動態分離系統及高效能研磨系統,從而適用于大流量重復研磨,能將物料研磨到亞微米及納米范圍,并使物料具有很好的顆粒粒徑分布。


研磨棒銷的線速度高,傳遞給研磨氧化鋯珠的動能大,對物料的撞擊及研磨作用強烈,利于顆粒粒徑向納米方向發展。


棒銷式砂磨機于物料接觸的部分,采用PU材料或陶瓷材料,從而防料金屬對物料的污染。


棒銷式砂磨機的研磨桶采用了SiC筒體,SiC具有良好的冷卻性能,避免了物料的快速升溫。

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