鋰電池在生產過程中,需要對電池材料進行粉碎、篩選除鐵和篩分等操作,此過程在鋰電池生產過程中必不可少,能夠保證鋰電池生產的質量,提高鋰電池的合格率,從而減少了鋰電池的殘次率。例如在電池正極材料的生產中,殘留金屬雜質會對電池放電及安全性的影響很大,下游電池廠商對于降低鋰電原料中磁性異物的要求越來越強烈,磁性異物含量指標已經成為衡量電池級材料最重要的指標之一。
常見三元正極材料制備流程及金屬雜質來源
金屬異物在產品中基本是以微量存在,級別都在PPb級,但無論量的多少都會對電池造成不同程度的傷害,金屬異物除了常說的單質鐵以外,還包括以單質形式存在的Cn、Zn、Ni等,這些雜質部分是有磁性的,對于具有磁性的雜質可以通過除鐵設備將其在正極材料的生產過程中進行大部分去除,可以使磁性異物的含量達到10PPb以下(按一個鐵單質存在計算, 使電池正極片產生自發電的含量為35ppb),這樣能在極大程度下降低風險。
一些生產廠家對鋰電池材料進行除鐵時,一般將粉碎的材料輸進放置有磁鐵的篩選裝置內,然后進行篩選,此過程操作雖然簡單,但是由于材料中的鐵含量較少,在篩選時間過長的情況下,能夠將鐵更多的進行清除,但是影響其篩選的效率,在篩選時間過短時,無法將材料中的鐵除盡。
當前市場上有主要針對鋰電池正、負粉體材料的處理而開發的新型干粉電磁除鐵器,其磁系特點是高梯度,多磁極,機器的選別區磁通密度絕對值比較平均,能夠更高的發揮出磁系的選別作用,可根據物料性質不同設計成不同的場強,此外,干粉電磁除鐵器在選別過程中不需要克服重力作用和原料的阻力作用,當非磁性礦物脫離磁場時,在重力的作用下,礦物可以很好的跟磁桶分離,并且干粉電磁除鐵器增加了機械振動裝置,不但可以提升除鐵的效果,而且也能更方便的實現棄鐵。
因此,用于鋰電池材料的除鐵設備,主要需解決以下幾個痛點:(1)提升除鐵效果,全自動化設計進一步提高篩分效率;(2)根據材料特性,提供適合的除鐵工藝路線。例如對于常規正負極材料,采用干法除鐵,避免水分對鋰電材料的影響;對于氧化鋁、勃姆石等漿料方式應用的材料,采用濕法除鐵更具生產效益。
今天要介紹的,就是一家專注于精細除鐵領域,為鋰電池材料提供優質除雜解決方案的設備企業——唐山世邦陶瓷設備有限公司。
唐山世邦陶瓷設備有限公司創建于2003年,公司成立以來,傾全力專注于非金屬礦物質的精細除鐵領域,專心研制高性能、大流量自動化的系列干法和濕法電磁除鐵器。具備生產制造資質和實際專業技能,擁有獨立的生產加工流水線和完善的檢測設備。公司具備獨立的自營產品進出口權。
除鐵設備現場圖
明星產品(一):QM160全自動濕式電磁除鐵器
適用范圍:
廣泛適用于去除陶瓷、礦業、化工、電子、鋰電池材料等行業漿釉料中的鐵粉、微鐵粉、磁性物質等,特別為了精細陶瓷和氧化鋁等精細非金屬行業所使用的漿液而開發制造,大幅度降低了傳統生產流程中環保及水處理成本。
產品特點:
1、能耗低、磁場梯度高、磁場分布均勻、有效磁區長,除鐵效果顯著;
2、采用進口耐油、耐水、耐高溫電磁線,運行壽命比過去提高5-10倍;
3、全自動作業,無需人工操作,脫鐵方便快捷、更徹底、無殘余鐵粉;
4、氣動閥采用進口原料制造而成,無泄漏、低磨損、低流阻、低耗氣量;
5、磁介質采用公司特制產品,捕鐵能力強,漿液通過量更大,清洗更徹底;
6、采用導熱油強制循環散熱,并通過電流和溫度監控保證線圈安全。
7、該機具有遠程監控和在線維護等功能。
QM160全自動濕式電磁除鐵器設備技術參數
1. | 型 號 | 電磁除鐵器QM160 |
2. | 安裝尺寸 | 1492*1205*2090(長*寬*高) |
3. | 進料口尺寸 | DN50mm(63ppr管) |
4. | 出料口尺寸 | DN50mm(63ppr管) |
5. | 電源電壓 | AC380V/50Hz |
6. | 磁力線 | 昭和純無氧桿銅線 |
7. | 有芯磁力線密度 | 大約20,000高斯(冷卻狀態) (注1) |
8. | 空芯磁力線密度 | 大約1800高斯(冷卻狀態) (注2) |
9. | 歷磁電壓 | DC513V |
10. | 歷磁電流 | DC16A(冷卻狀態) 隨周圍環境溫度變化多少有變動 |
11. | 磁化電力 | 大約8.0kw |
12. | 除鐵介質 | 1套 |
14. | 油 泵 | 0.75kw |
15. | 水 泵 | 1.5kw |
16. | 磁力是否可調 | 不可調 |
17. | 總 重 量 | 1415kg(含電控柜,冷卻油) |
注1.使用普通7mm篩網時,篩網上端的磁力線密度。
注2.有芯:篩網安裝在篩網桶中的狀態;空芯:篩網桶中沒有安裝篩網的狀態。
明星產品(二):QM-250T干粉全自動電磁除鐵器
適用范圍:
廣泛適用于去除陶瓷、礦業、化工、電子、鋰電池材料等行業粉體材料中的鐵粉、微鐵粉、磁性物質。
產品特點:
1、能耗低、磁場梯度高、磁場分布均勻、有效磁區長,除鐵效果明顯;
2、全自動運行,PLC控制;
3、工作排鐵系統各階段時間可自由調節,使用場合廣泛;
4、專門設計用于清除粒度粉體物料中的細微鐵質;
5、網狀介質節點場超過17000高斯;
6、雙振動電機產生高頻低幅振動,采用變頻調速以適合不同物料的通過能力;
7、采用水冷或風冷散熱,并通過電流和溫度監控保證線圈安全。
8、該機具有遠程監控和在線維護等功能。
QM-250T干粉全自動電磁除鐵器設備技術參數
1. | 型 號 | 電磁除鐵器QM250T |
2. | 安裝尺寸 | 1550*1400*1832(長*寬*高) |
3. | 進料口尺寸 | Φ219mm |
4. | 出料口尺寸 | Φ219mm |
5. | 電源電壓 | AC380V/50Hz |
6. | 磁力線 | 昭和純無氧桿銅線 |
7. | 有芯磁力線密度 | 大約17,000高斯(冷卻狀態) (注1) |
8. | 空芯磁力線密度 | 大約3,850高斯(冷卻狀態) (注2) |
9. | 歷磁電壓 | DC175V |
10. | 歷磁電流 | DC80A(冷卻狀態) 隨周圍環境溫度變化多少有變動 |
11. | 磁化電力 | 14kw |
12. | 篩 網(專用篩網) | 1套 |
13. | 振動電機 | 0.2kw×2臺 |
14. | 油 泵 | 0.75kw |
15. | 消耗電力 | 最大15.2kw |
16. | 磁力可調 | 無極變速(CVT) |
17. | 總 重 量 | 2600kg(含電控柜,冷卻油) |
注1.使用普通7mm篩網時,篩網上端的磁力線密度。
注2.有芯:篩網安裝在篩網桶中的狀態;空芯:篩網桶中沒有安裝篩網的狀態。
近年來,在原材料供應緊張、價格高企,以及下游市場需求和預期強勁的背景下,鋰電池成本與價格打破了逐年下降的趨勢。在下游應用對材料品質需求逐步提升的同時,面臨的是材料成本居高不下的困境,生產工藝的質量與成本把控成為當前電池材料企業的重點發力方向。除磁(鐵)工序作為對電池材料品質影響甚巨的后處理工藝,其設備的選型對于生產流程的優化提升值得高度重視。
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作者:粉體圈
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