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该如何获得水分含量<500ppm的磷酸铁锂粉体?
2018年02月28日 发布 分类:粉体加工技术 点击量:4805
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众所周知,磷酸铁锂是当下正热门的正极材料,对锂电池性能有着显著的影响。在锂电池已成必然趋势的情况下,正极材料的质量问题也饱受关注,其中水分正是它的一个重要指标。研究表明,当磷酸铁锂的水分含量小于500ppm时循环性能最优,若水分含量超过600ppm会带来一系列电池加工、安全等问题。

 

那么该如何控制微量水分,使磷酸铁锂粉体的水分含量小于500ppm呢?——这个问题的关键就在于粉碎、分级步骤。

 

传统的磷酸铁锂粉碎分级工艺,会让烧结炉出口的物料利用开式输送的方式进入气流磨,再让粉碎之后的物料利用双锥干燥8-20h。但传统工艺有个很大的不足,它的烘干效果欠佳,制备得到的粉体水分含量多达1000ppm,而且物料进出口效果差,物料下料困难。


 

传统工艺流程

 

因此为了改善磷酸铁锂粉体水分含量的问题,绵阳流能粉体设备有限公司根据其在超细粉体粉碎、分级与收集领域的多年经验,推出了采用新设备新工艺的“磷酸铁锂粉碎/烘干/包装及输送成套生产线,在实际生产中能够有效控制微量水分,制备出的磷酸铁锂粉体水分含量只有200ppm-400ppm。具体工艺流程如下:

 

新工艺流程

 

工艺采用高温干燥气体作为节能气流磨的粉碎介质,在气流的带动下,磷酸铁锂在粉碎腔中相互碰撞、摩擦而粉碎,同时还能利用对喷流对物料表面水进行瞬间干燥,实现了磷酸铁锂超微粉碎+微量水分烘干一体化。

 

喷嘴出口速度大、粉碎强度很高,根据实际生产,当进料粒度为20~30um时,产品粒度d50=0.8~1.2um,d100=<10um;且粉碎烘干一体化的设计除了有利于水分的蒸发外,还能降低粉碎中的能耗,提高生产效益;采用氮气作为粉碎介质,还能防止材料被氧化。制备得到的磷酸铁锂粉体,电化学性能优异,使用寿命长,安全性更佳。

 

目前,新工艺生产线已在国内主流电池材料生产企业成功应用,根据某年产5000T磷酸铁锂的企业反馈,新工艺比传统双锥干燥或辊道炉干燥加工超微磷酸铁锂工艺节能费用达480~551 万元/年。除此之外,它还可用于钛酸锂、碳酸锂、三元、三元前驱体等对水分有严格要求的物料的粉碎、干燥、输送等工艺。

 

粉体圈:小榆

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