鋰電池正極三元材料研磨分散機

鋰電池正極三元材料研磨分散機具有非常高的剪切速度和剪切力，粒徑約為0.2-2微米可以確保高速分散乳化的穩定性。ZRFS2000是一種三級高剪切在線(xiàn)分散機，用于生產(chǎn)非常精細的乳液和懸浮液。工作腔內的剪切力大大增加了物料的輸送，加快了單分子和高分子物質(zhì)的溶解速度。三級定轉子組合（分散頭）確保液滴或粒度小且分布范圍很窄。此工藝可以使單次混合的混合物長(cháng)時(shí)間保持穩定，尤其是混合乳化液時(shí)。

鋰電池正極材料制作方法：鋰電池的正極漿料(負極漿料)一般由正極活性物質(zhì)、導電劑、粘結劑、溶劑組成。濕法制漿，為了讓難分散的導電劑先分散，利用贊歆ZRFS2000高剪切研磨分散機先將PVDF(聚偏氟乙烯)粘結劑分散到NMP(N-甲基吡咯烷酮)中攪拌數小時(shí)，然后再將導電劑分散到溶劑中攪拌數小時(shí)，然后投入活性物質(zhì)攪拌，此方法攪拌耗時(shí)較長(cháng)，采用的廠(chǎng)家越來(lái)越少。干法制漿是將干粉類(lèi)的導電劑(如導電碳、導電石墨)和活性物質(zhì)、PVDF先在攪拌罐中干混較短時(shí)間，先固相分散。然后逐步加入NMP調節漿料的固含量，并改變攪拌的公轉自轉達到快速分散。

三元材料的結構Li(Ni,Co,Mn)O2的晶型屬于六方晶系，是α-NaFeO2的層狀結構化合物L(fēng)i+和過(guò)渡金屬交替處于材料的3a（000）和3b（001/2）位置，O2-處于6C（00Z）位置。其中6C的位置上的O是立方密堆積型，3b位置的過(guò)渡金屬離子和3a位置上的Li分別交替占據材料八面體的空隙， 在（111）面上呈現出層狀排列。層狀的鎳鈷錳正極材料是一種具有發(fā)展前景的材料。與傳統的磷酸鐵鋰，鈷酸鋰等材料相比 ，三元正極材料具有成本低，放電容量大，循環(huán)性能好結構穩定等特點(diǎn)。根據不同鎳鈷錳（Ni, Co, Mn簡(jiǎn)稱(chēng)NCM）的比例不同我們將NCM分為523，721，622以及等量的111（1/3 ：1/3 ： 1/3）等多種材料。
NCM隨著(zhù)三種元素的比例不同展現出不同的性能，衍生出多種正極材料，三元材料大致可以分為下面兩類(lèi)：Ni : Mn等量型。例如我們常見(jiàn)的111，424。 這些材料里面的Co為+3價(jià)，Ni為+2價(jià)，Mn為+4價(jià)，在充放電的過(guò)程中Mn的價(jià)態(tài)保持不變，在材料中起著(zhù)結構穩定的作用， 在充電的過(guò)程中Ni2+會(huì )被氧化為Ni4+,失去2個(gè)電子，保持材料的高容量特性。還有另一類(lèi)為富鎳型，例如我們常見(jiàn)的523，622，811型等這類(lèi)材料中的Co為+3價(jià)，Ni為+2/+3價(jià)，Mn為+4價(jià)。在充電的過(guò)程中，材料的Ni2+/3+，Co3+發(fā)生氧化反應Mn4+不會(huì )發(fā)生變化。
三元材料的優(yōu)勢：正極材料是鋰電池中zui為關(guān)鍵的原材料，它決定了電池的安全性能和電池能否大型化。同時(shí)，由于鋰離子電池正極材料在電池成本中占比zui高，所以其成本也直接決定電池成本的高低。應該說(shuō)鋰離子正極材料的發(fā)展了鋰離子電池的發(fā)展。而在正極材料中，爭議的就是三元材料與磷酸鐵鋰了。相比于磷酸鐵鋰，三元材料是目前量產(chǎn)的正極材料中潛力zui大的一種。

三元材料研磨分散機：

三元材料研磨分散機采用SZX/贊歆優(yōu)化設計理念，將*進(jìn)的技術(shù)與創(chuàng )新的思維有效融合，并體現在具體的設備結構設計中，為設備穩定運行提供了保證.通過(guò)梳齒狀定子切割破碎，縫隙疏密決定細度大小，超高線(xiàn)速度的吸料式葉輪提供*切割力。采用整體式機械密封，大程度上解決了高速運轉下的物料泄漏以及冷卻介質(zhì)污染等問(wèn)題，安裝與更換方便快捷.采用*進(jìn)的受控切割技術(shù)，將物料粉碎細度控制在設定范圍之內，滿(mǎn)足生產(chǎn)中的粗、細及超細濕法粉碎的要求.

三元材料研磨分散機的特點(diǎn)：

1、 線(xiàn)速度很高，剪切間隙非常小，當物料經(jīng)過(guò)的時(shí)候，形成的摩擦力就比較劇烈，結果就是通常所說(shuō)的濕磨

2、 定轉子被制成圓椎形，具有精細度遞升的三級鋸齒突起和凹槽。

3、 定子可以無(wú)限制的被調整到所需要的與轉子之間的距離

4、 在增強的流體湍流下，凹槽在每級都可以改變方向。

5、 高質(zhì)量的表面拋光和結構材料，可以滿(mǎn)足不同行業(yè)的多種要求。
三元材料研磨分散機是剛剛研發(fā)出來(lái)的一款新型產(chǎn)品，該機特別適合于需要研磨分散乳化均質(zhì)一步到位的物料。我們將多級高剪切均質(zhì)乳化機進(jìn)行改裝，我們將多級變跟為一級，然后在乳化頭上面加配了膠體磨磨頭，使物料可以先經(jīng)過(guò)膠體磨細化物料，然后再經(jīng)過(guò)乳化機將物料分散乳化均質(zhì)。

6、鋰電池正極三元材料研磨分散機利用SZX濕法研磨將金屬氧化物按一定比例混進(jìn)去，通過(guò)本身的重量或外部壓力（可由泵產(chǎn)生）加壓產(chǎn)生向下的螺旋沖擊力，透過(guò)膠體磨定、轉齒之間的間隙（間隙可調）時(shí)受到強大的剪切力、摩擦力、高頻振動(dòng)等物理作用，使物料被有效地乳化、分散和粉碎，達到物料超細粉碎及乳化的效果。并且乳化分散力度都是可控的，真正實(shí)現了智能化操控。
三元材料研磨分散機型號參數：
設備等級：化工級、衛生I級、衛生II級、無(wú)菌級
電機形式：普通馬達、變頻調速馬達、防爆馬達、變頻防爆馬達、
電源選擇： 380V/50HZ、440V/50HZ
電機選配件： PTC 熱保護、降噪型
乳化機材質(zhì)：SUS304 、SUS316L 、SUS316Ti
乳化機選配：儲液罐、排污閥、變頻器、電控箱、移動(dòng)小車(chē)

乳化機表面處理：拋光、耐磨處理
進(jìn)出口聯(lián)結形式：法蘭、螺口、夾箍
乳化機選配容器：本設備適合于各種不同大小的容器 

鋰電池正極三元材料研磨分散機是由膠體磨和分散機組合而成的高科技產(chǎn)品。第一級由具有精細度遞升的三級鋸齒突起和凹槽。定子可以無(wú)限制的被調整到所需要的轉子之間距離。在增強的流體湍流下。凹槽在每級口可以改變方向。第二級由轉定子組成。分散頭的設計也很好的滿(mǎn)足不同粘度的物質(zhì)以及顆粒粒徑的需要。在線(xiàn)式的定子和轉子（乳化頭）和批次式機器的工作頭設計的不同主要是因為在對輸送性的要求方面，特別要引起注意的是：在粗精度、中等精度、細精度和其他一些工作頭類(lèi)型之間的區別不光是定轉子齒的排列，還有一個(gè)很重要的區別是不同工作頭的幾何學(xué)征不一樣。狹槽寬度以及其他幾何學(xué)特征都能改變定子和轉子工作頭的不同功能。

磨頭結構：三道磨碎區，一級為粗磨碎區，二級為細磨碎區，三級為超微磨碎區。雖然與國產(chǎn)的都是三級結構，但是他們的設計不同理念不同，形狀及齒列的結構。磨頭結構SZX有多 種的膠體磨頭主要內部結構區別溝槽是曲線(xiàn)，上下深度不一，上深下淺ZRF磨頭 配置有金屬碳化物或陶瓷涂層的錐型轉子/定子，具有良好的粉碎效果，耐磨及耐腐蝕。磨頭的結構：溝槽的結構式斜齒，每個(gè)磨頭的溝槽深度不一樣，并且斜齒的流道 的體積從上往下是從大到下，而他們的斜齒的每個(gè)磨頭的溝槽深度一樣，流道體積是一樣大，這樣形成了本質(zhì)的區別。我們可以保證物料從上往下一直在進(jìn)行研磨，而他們只能在一級磨頭到另外一級磨頭形成研磨果。

影響研磨效果因：

1 磨頭的形式（臥式和立式）

2 磨頭頭的剪切速率素

3 磨頭的齒形結構（見(jiàn)磨頭結構）

4 物料在磨頭墻體的停留時(shí)間，乳化分散時(shí)間

5 循環(huán)次數

研磨速率的定義是兩表面之間液體層的相對速率。 – 研磨速率(s-1) = v 速率(m/s) g 定-轉子間距(m) 由上可知，研磨速率取決于以下因素： – 磨頭的線(xiàn)速率 – 在這種請況下兩表面間的距離為轉子-定子間距。（相對而言） 速率 V= 3.14 X D（轉子直徑）X 轉速 RPM / 60 作用力 F=23/0.7X1000=32857 S-1 F=40/0.7/X1000=57142 S-1 而對ZRF模塊頭，磨頭的間隙理論上可以無(wú)限小，但是由于高速的 運轉，造成 軸的振動(dòng)，需要一定的間歇，作用力可以無(wú)限大。但實(shí)際上比膠體磨要好。這是乳粉碎研磨的重要因素，相當于后者是前者的 2-3 倍

①具有非常高的剪切速度和剪切力，粒徑約為0.2-2微米可以確保高速均質(zhì)乳化的穩定性。

②該設備可以適用于各種均質(zhì)乳化工藝，也可用于生產(chǎn)包括對乳狀液、懸浮液和膠體的均質(zhì)混合。

③定、轉子系統所產(chǎn)生的剪切力使得溶質(zhì)轉移速度增加，從而使單一分子和宏觀(guān)分子媒介的分解加

【SZX/贊歆分散機的特點(diǎn)】

①線(xiàn)速度很高，剪切間隙非常小，當物料經(jīng)過(guò)的時(shí)候，形成的摩擦力就比較劇烈，結果就是通常所說(shuō)的濕磨

②定轉子被制成圓椎形，具有精細度遞升的三級鋸齒突起和凹槽。

③定子可以無(wú)限制的被調整到所需要的與轉子之間的距離

④在增強的流體湍流下，凹槽在每級都可以改變方向。

⑤高質(zhì)量的表面拋光和結構材料，可以滿(mǎn)足不同行業(yè)的多種要求。

立式分散機將電機和設備主軸分離，通過(guò)皮帶變速，轉速最高可達18000rpm，從而解決了分散機提速的問(wèn)題。SZX立式分散機配置博格曼雙端面機械密封，能確保在18000rpm轉速下穩定的運行，在保證冷卻水的情況下，可24小時(shí)連續生產(chǎn)。

設備優(yōu)勢：

1、處理量大，適合工業(yè)化在線(xiàn)連續生產(chǎn)；
2、粒徑分布范圍窄，勻度高；
3、省時(shí)、高效、節約能源；
4、 精密鑄造的整體式機架和經(jīng)精密動(dòng)平衡測試的每道轉子，確保整機運行噪音低，運轉平穩；
5、消除批次間生產(chǎn)的品質(zhì)差異；
6、物料100%通過(guò)粉碎分散剪切；
7、具有短距離、低揚程輸送功能；
8、使用簡(jiǎn)單，維修方便；
9、 可實(shí)現自動(dòng)化控制；
10、集裝式機械密封，保證物料無(wú)泄漏；

 機械密封可選擇德國機械密封，轉速可以達到15000 轉 在一般的情況下，我們的機械密封可以最大承受16bar 壓力，根據 機械密封的壓 力一般要高于密封腔體的壓力 2-3bar ,這就決定我們的入口最大 壓力可以達到 12-13 bar，同時(shí)機械密封的使用壽命和以下因素有關(guān)： 滿(mǎn)足以下條件使得機械密封的使用壽命更長(cháng):  - 可允許的壓力比率 - 充份的冷卻和濕度 - 材料的合適搭配，機械密封本身會(huì )產(chǎn)生磨損和破裂，磨損得主要原因是: - 壓力差 - 溫度 - 分散物料的腐蝕性 - 密封的材料。

以下為型號表供參考：