硅碳材料作為鋰離子電池的負(fù)極材料因其高理論容量而受到廣泛關(guān)注。為了制備高性能的硅碳復(fù)合材料,氣流磨是一種常用的加工技術(shù)之一。下面是對(duì)使用硅碳負(fù)極材料用氣流磨粉碎機(jī)制備硅碳負(fù)極材料的一個(gè)詳細(xì)介紹:
概述
氣流磨是一種利用高速氣流(通常是壓縮空氣)來粉碎和分散物料的設(shè)備。它特別適合于處理熱敏性或脆性材料,因?yàn)檫@種加工方式可以減少熱效應(yīng),避免物料因過熱而變質(zhì)。對(duì)于硅碳復(fù)合材料而言,氣流磨可以幫助獲得均勻分布的納米級(jí)或亞微米級(jí)顆粒,這對(duì)于提高鋰離子電池的性能至關(guān)重要。
氣流磨的工作原理
氣流磨的工作原理基于高速氣流的動(dòng)能。物料被引入一個(gè)含有高速氣流的腔室中。氣流通常通過噴嘴加速至超音速,這使得氣流能夠達(dá)到足夠的速度以破碎物料。物料顆粒在氣流的作用下懸浮起來,并在噴嘴交匯點(diǎn)相互碰撞,從而被粉碎成更小的顆粒。此外,氣流還會(huì)產(chǎn)生剪切力,有助于進(jìn)一步細(xì)化顆粒。
硅碳負(fù)極材料的制備過程
1. 原料準(zhǔn)備:首先準(zhǔn)備好硅碳材料。硅粉的選擇要考慮到其純度和初始粒徑大小,以便在后續(xù)加工中更容易達(dá)到所需的目標(biāo)粒徑。
2. 混合:將硅粉與碳源按照一定的比例混合均勻;旌峡梢酝ㄟ^干式或濕式方式進(jìn)行,具體取決于最終產(chǎn)品的特性和加工需求。
3. 氣流磨加工:將混合好的原料送入氣流磨設(shè)備中。壓縮空氣通過噴嘴加速至超音速,物料顆粒在氣流中懸浮并與彼此發(fā)生碰撞,從而被粉碎成納米級(jí)或亞微米級(jí)顆粒。
4.分級(jí):粉碎后的物料通過分級(jí)輪篩選,只有達(dá)到特定粒度要求的顆粒才會(huì)被收集,而未達(dá)標(biāo)的粗顆粒會(huì)被返回到粉碎區(qū)繼續(xù)加工。
5.收集與凈化:符合粒度要求的細(xì)粉隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)分離器或其他類型的分離裝置進(jìn)行收集,同時(shí)含塵氣體經(jīng)過濾器凈化后排出。
設(shè)備特點(diǎn)
1、避免雜質(zhì)參雜到物料當(dāng)中,保證物料的精品度。不用水分、水洗、完全干法生產(chǎn),一次生產(chǎn)完成可獲得粒度分布更好、無污染的微粉物料,單號(hào)成品率達(dá)到75%以上。完整、穩(wěn)定、均勻的流場(chǎng)控制技術(shù);粉碎腔內(nèi)恒定氣固濃度比設(shè)計(jì)技術(shù),確保系統(tǒng)穩(wěn)定長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行;合理的流場(chǎng)設(shè)計(jì)及易磨損部位采用特殊的耐磨處理,很大的降低了設(shè)備的磨損,延長(zhǎng)了使用壽命,分級(jí)精度高,切割粒徑更準(zhǔn)確,所需轉(zhuǎn)速更低,使用壽命長(zhǎng)。
2、全流態(tài)化狀態(tài),可以獲得極好的球型顆粒形狀;合格的微粉立即被分級(jí)出來,避免了過粉碎。公司獨(dú)有變頻加料系統(tǒng),有助于物料的分散,能保證加料的連續(xù)均勻和穩(wěn)定,有助于產(chǎn)品粒度控制。
3、高效高精度分級(jí)機(jī)建立的完整、穩(wěn)定流場(chǎng),可嚴(yán)格規(guī)限大顆粒的產(chǎn)生,獲得極好的粒度分布和高窄的粒度范圍。尤其是細(xì)粉提取更徹底、穩(wěn)定性好這一核心竟?fàn)巸?yōu)勢(shì)得到了業(yè)界廣泛認(rèn)可。
4、設(shè)備各運(yùn)行參數(shù)一經(jīng)調(diào)整固定,運(yùn)行穩(wěn)定,長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)開機(jī)無任何差異和變化。
5、全封閉負(fù)壓作業(yè),低溫粉碎、高純操作、無粉塵污染,系統(tǒng)排放。 粉碎室配有排渣裝置,能排除物料中的難磨粒子和雜質(zhì)。 對(duì)團(tuán)聚物料具有打散、分散功能。大流量的空氣意味著冷卻研磨,可用于熱敏性物料加工,無沉積問題。