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三元材料的生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備

1. 配混料設(shè)備

在三元材料生產(chǎn)中，配混料是將化學(xué)計(jì)量比的鋰鹽、前驅(qū)體、添加劑加入混合設(shè)備進(jìn)行均勻混合，其均勻性會(huì)影響燒結(jié)過(guò)程中鋰、添加劑的均勻性，直接影響三元材料的結(jié)晶程度和殘堿量，*終體現(xiàn)在電性能上。

三元材料*終鋰配比的穩(wěn)定性取決于原材料稱量的準(zhǔn)確度，均勻性取決于混料機(jī)的混合效果。

混合一般分濕法混合和干法混合，三元材料通常采用干法混合。目前常用的三元材料混料設(shè)備有斜式混料機(jī)、高速混料機(jī)、V型混料機(jī)、犁刀飛刀混料機(jī)等。

2. 燒結(jié)設(shè)備

燒結(jié)設(shè)備是三元材料制備的核心設(shè)備，主要指窯爐，其結(jié)構(gòu)對(duì)三元材料的物理性能和電化學(xué)性能均有較大影響。目前三元材料工業(yè)化生產(chǎn)主要采用推板窯和輥道窯，其中尤以輥道窯使用*為廣泛。

三元材料的燒結(jié)溫度是*重要的工藝參數(shù)，可以影響材料的大部分性能，因此三元材料對(duì)窯爐溫度的穩(wěn)定性和精度要求較高，溫控系統(tǒng)對(duì)三元材料的燒結(jié)至關(guān)重要。

3. 粉碎設(shè)備

在三元材料生產(chǎn)中，由于燒結(jié)料顆粒之間有團(tuán)聚和粘連現(xiàn)象，因此需要采用粉碎設(shè)備對(duì)燒結(jié)料進(jìn)行解離，以此來(lái)控制粉體的粒度大小及其分布。粒度大小及其分布會(huì)影響三元材料的比表面積、振實(shí)密度、壓實(shí)密度、加工性能和電化學(xué)性能等，對(duì)于三元材料的成品質(zhì)量非常重要。

三元材料粉碎通常先將燒結(jié)料進(jìn)行粗碎，再進(jìn)行粉磨。粗碎設(shè)備一般采用鄂式破碎機(jī)或輥式破碎機(jī)；粉磨設(shè)備一般采用氣流磨、機(jī)械磨、膠體磨，其中粉磨直接決定三元材料的粉碎程度，

4. 除鐵設(shè)備

三元材料的金屬異物需要控制在幾十ppb（1ppb=1×10^-9 m）級(jí)水平，金屬異物過(guò)高會(huì)導(dǎo)致電池自放電率大，甚至影響到電池的安全性能。

三元材料的金屬異物主要來(lái)源于原材料和生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備磨損，并且主要以磁性金屬雜質(zhì)為主，尤其是金屬鐵。因此生產(chǎn)過(guò)程需要對(duì)成品進(jìn)行除鐵一次甚至多次，常用的除鐵設(shè)備有電磁除鐵器和永磁除鐵器。

鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)材料品質(zhì)的提升，目前整體上三元材料向高鎳方向發(fā)展，而高鎳三元材料對(duì)生產(chǎn)的工藝、裝備、環(huán)境、氣氛要求較高，生產(chǎn)線必須實(shí)現(xiàn)較高的自動(dòng)化水平，尤其在生產(chǎn)車間的溫濕度、氣氛控制方面需加強(qiáng)。三元材料產(chǎn)業(yè)化設(shè)備將逐漸向智能化、大產(chǎn)能、低能耗、環(huán)境友好的方向發(fā)展，以此來(lái)滿足動(dòng)力電池對(duì)三元材料高性能、低成本的要求。