鋰電池負(fù)極生產(chǎn)線工藝流程:原料配比,混合,石墨化,破塊打碎,除磁,過篩,包裝。
混料:采用雙錐形球磨混料機將原料進(jìn)行充分混合,為確?;炝暇鶆?,混料時間可設(shè)定為 12h。
石墨化(入爐、導(dǎo)電、出爐)
物料進(jìn)入石墨化爐,在 2800℃以上高溫條件下進(jìn)行高溫石墨化,使針狀油焦和包覆劑石墨化,形成均勻的石墨化碳層。石墨化過程結(jié)束后,逐步降溫至常溫。
石墨化系統(tǒng)的主要設(shè)備是石墨化爐,石墨化爐是由耐火砼爐頭墻體、耐火砼爐尾墻體和兩側(cè)耐火砼墻體圍成的長方形爐體。在爐頭墻體和爐尾墻體上設(shè)有導(dǎo)電電極,導(dǎo)電電極一端伸入至爐體內(nèi)部,一端伸出到爐頭墻體、爐尾墻體外連接供電電源,長方形爐體內(nèi)設(shè)有炭板箱體,所述炭板箱體包括兩端的石墨塊墻一,兩側(cè)的炭板墻,上炭板層、下炭板層,以及設(shè)置于炭板箱體內(nèi)的炭塊發(fā)熱芯。在爐內(nèi)設(shè)置炭板箱體,并在炭板箱體和爐子墻體之間填充保溫層,利用設(shè)置于炭板箱體內(nèi)的炭塊發(fā)熱芯加熱,可以大量降低能耗,提高產(chǎn)能,裝爐出爐過程嚴(yán)格控制,生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量高,損耗小。
石墨化爐通電時間一般為40~45h,停電后還需要約 20 天的靜置自然冷卻時間,運營時要求對石墨化全過程進(jìn)行廢氣的密閉收集,包括通電、斷電后保溫、自然冷卻階段,盡量避免無組織廢氣的排放。
破塊打碎
石墨化環(huán)節(jié)會有少量結(jié)團(tuán)的大顆粒以及部分細(xì)小的小顆粒產(chǎn)生,為了保證用于電池的產(chǎn)品大顆粒不超過約50μm,盡量減少細(xì)小顆粒的摻雜,因此需要設(shè)置破塊粉碎設(shè)備進(jìn)行粉碎。
篩分分級
經(jīng)打散分級后的顆粒由兩個料倉中分別送入混合機進(jìn)行混合,混合后的物料進(jìn)行篩分,以保證為保證物料的顆粒均勻。粒徑均勻的物料進(jìn)入下一工序,不均勻的物料回收至打散分級系統(tǒng)。該工段有單獨的旋風(fēng)收集器、脈沖除塵器。
除磁
除磁系統(tǒng)主要作用是除去成品中的磁性物質(zhì),降低物料中的磁性物質(zhì),使物料使用更加安全。物料中如果磁性物質(zhì)過多,在電池中容易形成晶枝,發(fā)生短路,引起爆炸。因此需要通過除磁機使物料中的磁性物質(zhì)含量降至ppm級別。
成品包裝
成品包裝系統(tǒng)采用無塵化包裝,組成部分有螺旋給料、液壓伸縮裝置、稱重裝置、除塵裝置。
首先液壓升降裝置將噸包固定并升起至噸包離地面20厘米,然后下料管下降到噸包底部,螺旋給料裝置開始給料,螺旋給料電機給料速度是通過變頻器控制的,變頻器的頻率是通過稱重傳感器控制的。
部分生產(chǎn)線還需要二次高溫?zé)G,再進(jìn)行粉碎,篩分,混合,除磁,包裝。
鋰電池材料生產(chǎn)線的組成
鋰電池材料生產(chǎn)線主要由噸袋卸料系統(tǒng)、計量配料系統(tǒng)、爐窯自動循環(huán)線、機械粉碎、濕法包覆系統(tǒng)、雙輥粉碎機組、臥式螺帶混合機超聲波振動篩、電磁除鐵器、包裝設(shè)備等等組成。
造粒系統(tǒng)設(shè)備由熱包覆機、冷卻攪拌機、送料計量、廢氣收集管、真空泵、氮氣保護(hù)裝置、冷卻水系統(tǒng)組成。
原料包覆混合均勻后,經(jīng)過真空吸料到熱包覆機上下攪拌,使其在豎直方向排列均勻。熱包覆機為全密閉,加熱方式為電加熱,通過電加熱到300℃,升溫時間為5小時,300℃再恒溫2小時,整個生產(chǎn)過程熱包覆機為常壓狀態(tài)。
包覆造粒后的物料經(jīng)下料閥進(jìn)入冷卻攪拌機,使其冷卻。通過高溫包覆,負(fù)極材料的容量、庫倫效率、循環(huán)性能方面等方面均有提升。