眾金系列氣流粉碎分級(jí)設(shè)備在負(fù)極材料粒度分布合理性中的運(yùn)用

粒度對(duì)負(fù)極材料的影響：

負(fù)極材料作為新能源汽車動(dòng)力電池的核心材料之一，對(duì)新能源汽車的最終性能起著至關(guān)重要的作用。高性能負(fù)極材料的研究成為當(dāng)前鋰離子動(dòng)力電池最為活躍的板塊之一。現(xiàn)階段，商業(yè)化鋰離子電池負(fù)極材料以碳素材料為主，其比容量高(200~400mAh/g)，電極電位低，循環(huán)性能好（1000周以上），理化性能穩(wěn)定。

表1：碳負(fù)極材料主要性能對(duì)比

負(fù)極材料的核心指標(biāo)有：粒度、比表面積、振實(shí)密度、真密度、灰分、pH值。其中粒度又會(huì)影響比表面積和振實(shí)密度，從而影響電池的加工工藝和倍率性能。石墨材料具有高比容量（理論372mAh/g，可逆比容量可以達(dá)到360mAh/g）、低而且平坦的放電平臺(tái)（0.2~0V）、優(yōu)良的循環(huán)性能（可以循環(huán)一千次以上），是鋰離子二次電池常用的的負(fù)極材料之一。石墨材料的顆粒大小對(duì)電極比表面積和邊緣原子的比例有很大影響，從而影響石墨負(fù)極材料的電池的制漿工藝、體積能量密度及首次充電時(shí)的不可逆比容量等。

下面我們就來(lái)說(shuō)說(shuō)使用什么樣的設(shè)備才能更好的控制負(fù)極材料的粒度分布：

推薦設(shè)備：眾金系列氣流粉碎分級(jí)設(shè)備   ZJ-QLM   粒度（0.2-200um）可調(diào)

流化床氣流粉碎機(jī)

工作原理：

ZJ系列流化床超細(xì)超微粉碎機(jī)是利用多個(gè)相對(duì)布置的噴嘴形成高速氣流，再利用高速氣流將物料加速至超音速使其在噴嘴的交匯處互相碰撞，達(dá)到超細(xì)粉碎的目的。被粉碎物料隨上升氣流進(jìn)入分級(jí)機(jī)分級(jí)室，由于分級(jí)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，粒子既受到分級(jí)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的離心力，又受到氣流粘性作用產(chǎn)生的向心力，當(dāng)粒子受到的離心力大于向心力，即分級(jí)粒徑以上的粗粒子返回粉碎室繼續(xù)沖擊粉碎，細(xì)粒子隨氣流進(jìn)旋風(fēng)分離器、捕集器收集，氣體由引風(fēng)機(jī)排出。

ZJ系列流化床氣流粉碎機(jī)是傳統(tǒng)流化床式氣流粉碎機(jī)、對(duì)噴式氣流粉碎機(jī)、水平式氣流粉碎機(jī)及其它類型氣流粉碎機(jī)的更新?lián)Q代產(chǎn)品，設(shè)備主要由粉碎主機(jī)、高精渦流分級(jí)機(jī)、旋風(fēng)收集器、布袋除塵器、空氣壓縮機(jī)等組成；噴流能的充分利用是該機(jī)的最大特點(diǎn)。

設(shè)備特點(diǎn)：

l 綠色環(huán)保：低溫?zé)o介質(zhì)粉碎，保證了產(chǎn)品的高純度和物理特性。設(shè)備在負(fù)壓狀態(tài)下運(yùn)行無(wú)粉塵污染。

l 高效率：噴流能的充分利用，比傳統(tǒng)氣流磨粉碎機(jī)提高30%的粉碎效率，分級(jí)精度更高。

l 設(shè)備磨損小：“流化床+立式分級(jí)機(jī)”的結(jié)構(gòu)可以高純、超窄地加工超微粉體，避免了“流化床+臥式分級(jí)機(jī)”分級(jí)部分的磨損，在相同材質(zhì)下設(shè)備易損件使用壽命是國(guó)際同類產(chǎn)品的20倍。

l 磨損極小，尤其適合高純度高硬度物料的超微粉碎。

l 產(chǎn)量高：生產(chǎn)粒度分布窄的產(chǎn)品時(shí)，成品率比傳統(tǒng)對(duì)噴式、流化床式氣流粉碎機(jī)提高1倍以上。

l 多用途：一機(jī)多用，可作為粉碎機(jī)也可作為分級(jí)機(jī)使用。粉碎粒度范圍廣，產(chǎn)品粒徑可在1-74um范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)。

l 智能化：設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)控制，操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，生產(chǎn)環(huán)境優(yōu)良。

l 設(shè)計(jì)合理：設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，粉碎主機(jī)內(nèi)無(wú)存料、無(wú)死角、易于拆洗、消毒、更換粉碎物料品種方便。

l 整個(gè)系統(tǒng)采用自動(dòng)化控制，可實(shí)現(xiàn)一鍵式啟停，操作簡(jiǎn)單方便與中控聯(lián)接可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

工藝流程：

適用范圍：

該系列粉碎分級(jí)機(jī)以它獨(dú)特的工作原理可以干式、高純、低溫等加工各種物料的超細(xì)粉體，廣泛應(yīng)用于化工、礦業(yè)、磨料、電池材料、耐火材料、非金屬礦、冶金、建材、制藥、食品、農(nóng)藥、飼料、新材料、環(huán)保等行業(yè)和各種干粉類物料的超細(xì)粉碎、打散及顆粒整形。

典型物料：

碳化硅、石榴石、陶瓷剛玉、碳化硼、金剛石、碳化鎢、磷鐵；碳酸鈣、石英、硅藻土、氫鈣、膨潤(rùn)土、滑石、云母、硅灰石、高純顏料、發(fā)光粉、手機(jī)電池粉；花粉、生長(zhǎng)素、食品添加劑、抗生素類藥物、造影藥物、靈芝、珍珠粉；殺蟲(chóng)劑、聚四氟乙烯等。

主要技術(shù)參數(shù)

應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)：

粒度對(duì)制漿工藝的影響

負(fù)極材料的粒度分布會(huì)直接影響電池的制漿工藝。在相同的體積填充份數(shù)情況下，材料的粒徑越大，粒度分布越寬，漿料的黏度就越小，這有利于提高固含量，減小涂布難度。

圖1：顆粒的粒徑以及分布寬度對(duì)漿料黏度的影響

粒度對(duì)體積能量密度的影響

負(fù)極材料的粒度分布較寬時(shí)，體系中的小顆粒能夠填充在大顆粒的空隙中，有助于增加極片的壓實(shí)密度，提高電池的體積能量密度。

粒度對(duì)不可逆容量的影響

對(duì)不同石墨樣品進(jìn)行恒電流充放電測(cè)試和循環(huán)伏安測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，石墨顆粒越小，能夠與電解液接觸的比表面積越大，首次充放電過(guò)程中形成的SEI膜所消耗的電荷就越多，不可逆容量損失也就越大。

粒度對(duì)充放電性能的影響

實(shí)驗(yàn)研究表明，石墨顆粒越小，嵌入時(shí)所需要克服的范德華力也就越小，嵌入越容易進(jìn)行，而且顆粒越小，鋰離子嵌入和脫出的通道數(shù)量相對(duì)越多，越有利于快速達(dá)到完全嵌鋰狀態(tài)，在高速率的掃描條件下，電壓滯后程度就越小，即大電流充放電性能越好。

粒度對(duì)振實(shí)密度的影響

鋰電池負(fù)極材料用的石墨要求石墨微粉振實(shí)密度高，形貌為等積球形，形成產(chǎn)品的成品率高（成球率高）。球形度越高，振實(shí)密度越大，如接近1g/cm³或大于1g/cm³，產(chǎn)品更好。粒度分布越合理（大小有序結(jié)合），振實(shí)密度會(huì)越大。

負(fù)極材料對(duì)粒度的要求

綜上可以看出，負(fù)極材料的粒度過(guò)大或過(guò)小都會(huì)對(duì)電池的最終性能產(chǎn)生一定的不良影響，所以要從中取一個(gè)平衡，另外粒度的分布也是影響電池性能的重要因素。下表是負(fù)極材料標(biāo)準(zhǔn)中的粒度要求。

表2：負(fù)極材料標(biāo)準(zhǔn)中的粒度要求

負(fù)極材料的粒度主要是由其制備方法決定的。可通過(guò)控制原料的種類、反應(yīng)時(shí)間、溫度和壓力等來(lái)調(diào)控粒徑。

當(dāng)前全球負(fù)極材料市場(chǎng)已趨于穩(wěn)定，需求量每年穩(wěn)步增長(zhǎng)。但是成本價(jià)格上升、負(fù)極材料企業(yè)增多、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇等導(dǎo)致了行業(yè)整體利潤(rùn)被進(jìn)一步壓縮，預(yù)計(jì)在今后的幾年里全球負(fù)極材料產(chǎn)量增速會(huì)逐漸放緩，高端負(fù)極材料需求量會(huì)增加，所以對(duì)新材料、新技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用將是行業(yè)突破瓶頸的關(guān)鍵。歡迎設(shè)備咨詢：13035677793。