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锂电池新能源材料研磨工艺

作者:admin日期:2022-02-26阅读

新能源正负极材料砂磨机研磨工艺的改进


研磨锂电池材料的过程,需综合考虑研磨机主轴的转速。进料泵流量,威尼斯人登录网址填充率,威尼斯人登录网址大小,物料的固含量,粘度及挥发性等诸多因素。这些因素相互影响,相互制约。找到好的研磨条件使砂磨机能稳定,持久的运行并有效地制备出高质量的锂电池材料,不是一件容易的事情。


改进可从以下几个方面进行:


A. 砂磨机配置及研磨参数


1. 提高砂磨机的线速度


砂磨机线速度的提高能有效的增加研磨效率。由于采用了质量好的进口珠子,砂磨机的线速度可进一步提高。若将线速度从12.6米/秒(约560转)提高到13.5米/秒(约600转),则输入能耗提高约15%,若进一步从13.5米/秒提高到14.7米/秒,则输入能耗再提高18.6%。即通过提高砂磨机的线速度,其研磨效率将大大上升。


2. 提高料浆通过砂磨机的流量


提高料浆通过砂磨机的流量可使研磨物料的颗粒级配分布得以改善,并利于将颗粒磨细。因此,在不影响砂磨机正常运行的前提下,料浆的流量越大越好。


3 威尼斯人登录网址子的填充量可适当提高。


威尼斯人登录网址子越细小,单位容积中威尼斯人登录网址的个数越多,物料受到的撞击及研磨的机会越多,有助于研磨效率的提高。若珠子从0.3mm降低到0.2mm,则单位容积中珠子个数可提高至3.375倍,可明显提高研磨效率。


4. 物料充分预搅拌


有些物料的预搅拌不够理想,在粘度大时,靠近桶壁处的物料几乎没运动。预搅拌的目的,是使料浆在进入砂磨机前能运动起来,这样所有物料都有大致均等的机会进入砂磨机,因此在料浆能充分运动起来的前提下,并不需要过于剧烈的搅拌。过于剧烈的搅拌,加上过大的料桶截面,会使得料浆中水量蒸发加速,粘度增加。


B. 料浆性能


在不影响制品最终性能的基础上,料浆性能应尽可能调整到适应砂磨机研磨工艺,即能够有足够好的流动性,满足大流量重复研磨的需要。同时,在所需的颗粒细度范围内,料浆能够稳定住,不发生颗粒再团聚的现象。


1. 料浆的粘度


目前,随研磨时间的增长料浆的粘度增加比较迅速(从最早的不到1000cps到超过7000cps)。粘度增加的原因之一是细小颗粒不稳定,产生团聚,包裹了一部分水份,使用于流动的水份减少,粘度增加。调整料浆的粘度可从以下几点考虑:


固含量


降低固含量,料浆粘度降低。但固含量的降低会影响到研磨效率,也会影响到随后的喷雾干燥,故需综合考虑。


PH值


料浆粘度在某一PH值可较低。如目前料浆的PH值因其他因素已固定,则通过调节PH值来降低粘度的余地不大。


加入表面活性剂


一般而言,随着表面活性剂加入量的提高,料浆的粘度将降低到一低点,随后又随着表面活性剂量的增加而提高。因此找到表面活性剂的好添加量。


温度


有些料浆粘度随温度的提高而降低,故在可能的条件下,料浆的温度要适宜。


2. 料浆的稳定性


料浆的稳定性是指在研磨过程中及在随后的一段时间内,料浆在所需的颗粒细度范围内,不发生再团聚的现象。料浆的稳定性的调整,与粘度的调整类似,也是从固含量,PH值,表面活性剂及温度等几个方面着手,其影响因素也与上述描述相同。


一般而言,加入表面活性剂调整料浆的稳定性时,料浆的粘度也会有所降低。反之也然。但如粘度仍需进一步下降,可考虑再加入主要用于针对降低粘度的表面活性剂。



在没有找到合适的表面活性剂时,目前应通过调节固含量(水量)来控制粘度。在不影响随后喷雾干燥的前提下,粘度不要过高(如不超过3000cps),以使得研磨过程能顺利进行。


棒销式砂磨机具有以下特点:


采用大流量动态分离系统及高效能研磨系统,从而适用于大流量重复研磨,能将物料研磨到亚微米及纳米范围,并使物料具有很好的颗粒粒径分布。


研磨棒销的线速度高,传递给研磨威尼斯人登录网址的动能大,对物料的撞击及研磨作用强烈,利于颗粒粒径向纳米方向发展。


棒销式砂磨机于物料接触的部分,采用PU材料或陶瓷材料,从而防料金属对物料的污染。


棒销式砂磨机的研磨桶采用了SiC筒体,SiC具有良好的冷却性能,避免了物料的快速升温。

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