卧式螺带混合机用于磷酸铁锂正极材料加工

时间：2022-11-14      来源：http://www.fbmixer.com

2020年7月28日，在世界新能源汽车大会上，磷酸铁锂电池成功量产。随着市场需求的不断增加，动力电池的正极材料对工艺要求也越来越高。正极材料磷酸铁锂，作为磷酸铁锂电池的单体和三元锂正极材料技术路线，在锂电领域也是独树一帜。三元锂电化是未来动力充电锂电池重要发展方向，被广泛应用于储能、电动汽车以及消费类电子产品。正极活性材料作为锂电池的主要原材料和制备方法，它可以实现能量密度大、循环性能好、绿色环保、安全性高等特点。
 

• 1、使用卧式螺带混合机时，搅拌过程中的物料是均匀一致且不会产生任何噪音，符合环保要求。

  磷酸铁锂材料的成型工艺过程：1、成型：先将一小块磷酸铁锂材料用混合机搅拌均匀，待混匀后就可以出料。2、混合成型：先将磷酸铁锂材料加入到搅拌缸中，再进入搅拌棒加速搅拌，通过高速的转矩将混合材料进行充分分离。3、混合均匀程度高：因为采用螺带混合，物料就在没有接触的状态下被充分混合，同时达到了料液流动方向与混匀表面所需的时间是不同层次结构和不同物料成分之间的有效空间。物料在混合过程中，被充分混合均匀。因此所产生的料液体积大小也基本相同。所以这一点很重要。
   

• 2、提高混合效率，解决搅拌机转速过高或出料量不足的问题，可调。

  主要是针对三元材料混合加工而设计，采用双锥混合机，可充分混合三种或多种原料，满足各种需求。卧式螺带搅拌机混合效果好，混合均匀，成品粒度均匀，物料不混浊，物料不残留，适合所有原材料加工的要求，能够满足不同用户对混合质量和能耗的要求。在搅拌机选型上使用双螺杆轴承，设计，密封好，使用寿命长，结构简单紧凑；采用变频调速。可满足不同生产规模下的混合要求。整机结构紧凑、占地面积小；重量轻、方便安装、使用寿命长；操作简便，简单实用。卧式螺带搅拌机主要有电机驱动螺旋输送器和搅拌器组成，搅拌物料时减速电机带动搅拌叶片运转，从而使螺带高速旋转带动筒体做直线运动形成涡流与物料充分混合；旋转和物料形成离心力使物料被搅拌器高速离心去除；同时高速旋转又带动转轴旋转，使物料高速旋转使物料受到离心力的作用进行分离，从而达到搅拌均匀要求：物料表面粗糙度要求小于1μ m为宜。同时对物料表面上形成强烈的涡流和剪切力，达到搅拌物料效果；对于流体颗粒间的碰撞起到良好的研磨作用；在一定温度下与热气体作用形成微气孔将其隔绝；防止物料颗粒相互粘结而堵塞混合腔；有效阻隔热和机械灰尘等外来物质进入搅拌机内部；同时增强物料之间相容性，提高混合质量。搅拌器的进料口位于筒体的下部，通过一个固定连接在一起，然后使其能从进料口出料。这一设计既提高了进料速度和出料速度又保证了混合均匀效果。采用双螺杆轴承作为搅拌机唯一减速机，搅拌精度高、节能效果明显、寿命长（正常运行）。螺带搅拌机结构简单、便于操作、结构紧凑、重量轻、使用寿命长，而且对环境污染小及物料粘度大都有很好的适应性和搅拌能力，与普通工业搅拌器相比具有噪音低、搅拌效果好、搅拌时间短等优点。适合各种物料混合均匀，同时无粉尘排放对环境污染严重。
  
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• 3、采用混合装置的工作方式为连续或间歇方式，产品结构设计合理，无死角，使用寿命长。

  磷酸铁锂产品在生产过程中，要经历预混合、固液分离、搅拌、混匀等过程，为了保证产品的质量稳定性，需要对物料进行加工处理，这就需要搅拌筒与料筒内的搅拌器，与轴啮合的两个螺带产生摩擦动力，使物料在运行过程中不断运动，完成整个研磨过程。而混合设备的性能是否良好，不仅关系到产品的质量高低，还关系到设备运转的可靠性。不同的物料对预混合方式有不同的要求。但由于不能使用同一种搅拌器，所以不能用不同的搅拌器来进行配料工作；只能一种方法去解决问题，但是无法保证生产效率，而且如果产品不稳定或者工艺不稳定将会影响最终结果的质量和稳定性是一种浪费。采用螺带式无动力螺带筒与转子进行混合机搅拌器使用寿命长、维修方便、生产成本低、产品质量稳定等特点。因此，目前我们公司生产的卧式螺带搅拌机就能很好地满足磷酸铁锂材料领域对材料质量稳定与长寿命之间的要求，在使用过程中很好地解决了客户对设备寿命这一难题。
   

• 4、有效地去除物料中的杂物和铁粉及金属颗粒形成沉淀物等问题。

  磷酸铁锂在电池正极、负极材料方面的应用主要是由高镍三元锂电池正极所组成，其具有能量密度高、循环性能好、成本低等优点，受到市场的广泛关注。由于其能量密度高、循环寿命长、重量轻等特点，成为电池发展新方向。在市场上，三元锂离子电池被认为是未来新能源汽车的关键核心技术手段之一。因此也成为了磷酸铁锂的重要发展方向。因此正极材料磷酸铁锂电池对物料的机械性能、电化学性能、电池单体等要求越来越高。传统卧式螺带式混合机虽然使用方便，但在混合机内易产生堵塞情况，不仅影响产品质量，还会造成较大的资源浪费。因此必须对搅拌电机、螺旋叶等进行升级改造。
   

• 5、提高搅拌速度以及搅拌物料的均匀性。

  磷酸铁锂正极介质采用碳材料作为电池的正极，而在磷酸铁锂材料制作过程中，往往需要大量的物料来填充负极。因此，传统的粉体混合机只能满足小量，而在高转速的螺带式搅拌机已经不能满足要求，因此只能进行研磨和混合。传统的卧式搅拌机具有结构简单，性能稳定等特点，但其混合效果较差，存在漏斗现象经常发生。目前来说，市场上出现了新型卧式螺带式搅拌机。由于其独特的设计及传动系统，使其具有一定的自洁性。可有效避免了传统搅拌机易堵塞等问题，而且操作简单，维修方便、易操作、故障率低，寿命长等优点。为客户提供了一个经济且有效、稳定和高效的搅拌设备方案，成为目前行业内主流装备。
   

• 6、混合后不产生粉尘排放；

  磷酸铁锂正极材料在锂电应用中主要用于磷酸铁锂三元正负极材料的合成，如硫酸正负极、液位传感器壳、阳极外壳等，可应用于包装绝缘类的高分子材料，对三元材料的研究和开发具有重要意义。磷酸铁锂正极材料具有化学性质稳定、电化学性能优异等特点。其在电解液中能够以离子交换溶液存在并在较高浓度下稳定存在。磷酸铁锂电池在经过正极材料后就进入了高镍时代，这种高镍锂正极材料能够提高材料中电子材料与正极材料之间的化学键和电子键形成电化学连接，形成正电负极材料反应链以提升能量密度的活性锂离子电池正极板与负极材料之间形成正极活性电池负极体结构。正极材料通常由三部分组成：正极颗粒和正极基体材料（简称正极材料）在电解液中作用形成锂离子电池正极化合物；使用正极材料通过正负极将正极连接到电池正极上进行充电和放电。正极是电池材料正极与负极之间连接的桥梁材料，又称为“中间电极”是构成电池中最重要原材料；负极对正负极之间是电子导电通道，正极起着连接活性和传递能量、调控能量流动及储存功能；正极与负极之间是隔膜与绝缘。将材料隔开后能得到良好保护。磷酸铁锂电池正极材料主要由正极与负极、电解液等组成。目前磷酸铁锂正极材料主要有磷酸铁锂四极（钴酸锂+锰酸锂）、磷酸铁锂五足、磷酸铁锂磷酸铁锂二元一套锂金属锌铁锂、三元NCM8正极材料、磷酸铁锂正极材料以及复合三元材料等多种形式种类和技术路线（如NCM822电芯和NCM533电芯和锂电池等）制造工艺生产体系之间进行选择。其对原料和制造工艺有严格的要求。
   

  
   

• 7、设备采用了先进工艺，噪音低。

  动力电池正不断向更高的能量密度和更长使用寿命方向发展，磷酸铁锂正极材料，在正极材料中，是锂离子电池中不可缺少的核心成分，其生产工艺是从锂离子电池出发，经过电解质加工得到的。电解质被广泛用于生产正极和负极材料，不同的使用阶段和工艺会有不同的要求，这就要求需要对这些中间步骤和过程进行不断改善。例如正极材料主要通过烧结，然后需要将其放入溶剂中进行固相反应。另外还需要使用特殊的加工工艺进行干燥处理。最后将产物进行电化学处理。另外生产过程中对质量要求更高，采用了国内外优质设备后仍无法满足生产需求，企业不断寻找更适合自身生产需求的设备并解决问题。此次磷酸铁锂正极材料磷酸铁锂三元材料具有工艺简单、产能高、应用广泛等特点，其市场前景也很好。目前已有多家国内外锂离子电池正极材料企业开始选用磷酸铁锂正极材料，是可以作为动力电池正极成分之一在电池中起到重要作用，主要是用来提高磷酸铁锂电池电化学性能和延长电芯寿命。
   

• 8、占地面积小；便于维修和管理

  螺带式混合机的应用不仅可以提升混合效率，更可以满足客户对物料品质的要求，而且可以节省很多土地，有利于企业的进一步发展。这也是许多客户选择卧式螺带混合机的原因之一。根据市场需求以及客户的需求，博力特为客户提供了多种类型的卧式螺带混合机。根据不同的物料需求可以配置不同类型的机器，从而满足不同客户加工需求。