中国粉体网讯 锂电池作为目前动力电池发展的主流,在技术研发、应用等方面日趋成熟,对其需求仍会不断增长,同时对锂电材料提出了更高的要求。而锂电材料的性能和成本很大程度上取决于生产工艺和关键设备的选择。IPB2021现场,中国粉体网,粉体产业的连接者,走进苏州兮然工业设备有限公司,同副总经理牧野聡探讨交流锂电行业用粉碎研磨、混合包覆、干燥等设备。
苏州兮然工业设备有限公司 副总经理 牧野 聡
锂电池原材料在粉碎研磨中应注意哪些问题?
在问及锂电池原材料在粉碎研磨中应注意哪些问题时,牧野先生表示管控金属异物是共识也是难点。
在一个典型的粉碎机中,在粉碎过程中会出现金属污染。这是因为要粉碎的部件是由金属制成的,与原材料接触会产生磨损颗粒。如果原料被金属粉末污染、造成电池内部短路,提高电池的自放电率,严重时甚至会电池起火、爆炸,影响电池的安全性能。
正极材料的金属异物含量直接影响下游锂电池产品的安全性,故而如何控制正极材料中的金属异物含量是各大锂离子电池正极材料厂商的重大难题,对金属异物的管控水平已经成为衡量锂离子电池正极材料生产线的最核心指标之一。
牧野先生表示,兮然的粉碎研磨设备零部件采用的是非金属材料。兮然锂电行业用粉碎研磨设备有机械粉碎机、陶瓷对辊破碎机、石盘磨碎机等。
陶瓷对辊破碎机
机械粉碎机
据了解,陶瓷对辊破碎机在国内销售业绩已达到行业领先,粉碎过程中可有效防止金属污染,粉碎后粒径最小达到0.5mm,同时还能满足超高耐温,可达160℃。
此外兮然凭借在粉体行业的专业水平和逐年对成熟技术的掌握下,又成功引进日本T-800型粉碎设备,并快速通过了客户的实际验证及好评,此型设备已广泛应用在磷酸铁锂材料、用于锂电池负极材料和正极添加剂的CMC以及需求处理量大的行业当中。
T-800粉碎机
2021年,兮然的超微石盘磨,机械粉碎机,干燥粉碎分级一体机和陶瓷对辊破碎机成功取得欧盟CE认证证书。这是继专利认定后的又一次重要认证,说明兮然粉碎机系列产品符合欧盟认证法规的要求,同时也意味着兮然获得了进入欧盟及欧洲贸易自由区国家市场的通行证。
石墨负极球形化设备的研发有哪些优势?
经大量研究,将天然石墨处理成球状或者类球状(球形化)后能够显著地提升天然石墨材料的电化学性能。球形化的天然石墨材料具有较小的比表面积,更高的振实密度,从而具有更高的首次库伦效率,更高的可逆充放电容量及更优异的循环稳定性,目前广泛地应用于锂离子电池的负极材料。天然石墨球形化的关键在于球形化设备,选择合适的球形化设备会提高球形化石墨的产出率和各项性能指标,因此石墨球形化设备是目前国内外机械设备领域的研究热点之一。
球形整形分级机
牧野先生表示兮然的球形整形分级机具有以下特点:
1)球形化、表面处理等粒子形状设计的机器,可连续生产。
2)极小型设备,就有大量产能。
3)只对转速进行简单调整,就可以对处理效果进行优化。
4)24小时连续生产,稳定的批量式生产。
5)不会产生高温,对低熔点的原料也可以进行处理。
6)仅对表面进行处理,不影响粒径,对现有设备进行改造追加即可。
7)产品粒径达几微米~几十微米(气流粉碎范围)的微粉清除和球形化处理。
8)特别是对分散性差的原料或附着性强的原料效果更佳。
9)设有排出机构,当粗粉为产品时,通过一定批量的运转,可以得到经过复合/球形化处理的产品。
迄今为止国内未曾有的机器!
牧野先生表示、成功开发出一台能够生产小于1毫米的细小颗粒的机器。这是中国首次使用水平搅拌器对原料进行搅拌和造粒而不超载。
用途是电池原料的微粒制造及搅拌包覆,具有以下特点。
❖微粒具有良好流动性的高密度重质颗粒,可以高回收率获得成品。
❖可以控制粒径D50的粒度分布。
❖因为是水平轴,所以对桨叶负荷少,热产生也最少。
❖用刮刀卷起原料,用多个刮刀进行分散粉碎。混合均匀。
❖通过两个流体喷嘴,可以获得清晰粒度的颗粒物。
❖可以对微量液体成分的粒子进行包覆。
细微造粒混合机
小结
技术、市场、政策等多因素驱动下,近年来,锂电材料市场火热,如磷酸铁锂、三元材料、石墨负极、硅碳负极等成为业内研发重点,不仅如此,固态电池、钠离子电池等也纷纷走进大众视野。面对市场的变化,兮然开拓创新与合作者实现双赢。特别是,兮然拥有固态电池研发设备,在未来能够很好地支持中国锂电池公司的研发发展。
目前兮然是日本富仁德•达博株式会社和株式会社固乐工程的中国总代理,并获得株式会社ITACTsystems和槇野産業株式会社的技术支持,实验数据库与日本共享,公司内部更是有中方技术人才负责新技术的研发。未来,兮然将借助技术、成本等优势,助推粉碎、混合、造粒、干燥等迈上新台阶。
(中国粉体网编辑整理/黑金)
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