中國粉體網(wǎng)訊 隨著新能源汽車的大火，人們對鋰離子電池的關(guān)注度也相應(yīng)增加。鋰離子電池是目前綜合性能最好的二次蓄電池，具有比能量高、循環(huán)壽命長、自放電小、無記憶效應(yīng)以及安全性能好等特點(diǎn)。正極材料是鋰離子電池的關(guān)鍵材料，很大程度上決定了電池的性能。隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展，國內(nèi)三元材料的產(chǎn)能和銷量也是迅猛增長。但同時(shí)，我國與日韓一流企業(yè)的三元材料的性能相比，仍有較大差距，主要問題是生產(chǎn)工藝和裝備水平的差距。
三元材料制備工藝流程示意圖
過濾和洗滌設(shè)備
過濾和洗滌設(shè)備是將反應(yīng)得到的前驅(qū)體漿料實(shí)現(xiàn)固液分離，然后采用洗滌液對得到的前驅(qū)體濾餅進(jìn)行洗滌，去除殘留在濾餅中的硫酸根、氯根、鈉離子等。
過濾洗滌設(shè)備主要有壓濾機(jī)、離心機(jī)、微孔過濾機(jī)、過濾濾洗滌“二合一”設(shè)備等。
（1）壓濾機(jī)
壓濾機(jī)是一種常用的過濾、洗滌設(shè)備。傳統(tǒng)壓濾機(jī)一般需要人工操作整個(gè)壓濾過程，包括進(jìn)料、壓榨、氣吹、卸料，尤其卸料勞動(dòng)強(qiáng)度較大，濾餅難脫，整個(gè)壓濾周期長，處理量小，脫水和洗滌效果差，并且材質(zhì)通常為鑄鐵，質(zhì)量重，易磨損。
近幾年，壓濾機(jī)技術(shù)水平有了較大的提高，全自動(dòng)壓濾機(jī)得到良好的應(yīng)用，整個(gè)壓濾過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，材質(zhì)上選擇不銹鋼或合成材料，結(jié)構(gòu)上擴(kuò)大濾室和增大隔膜設(shè)計(jì)，并且提高了過濾壓力，處理量大，壓濾周期短，脫水效率高，洗滌效果好，能夠滿足三元前驅(qū)體的生產(chǎn)要求。
（2）離心機(jī)
離心機(jī)是利用離心力，分離液體與固體顆粒或液體混合物中不同組分的機(jī)械。離心機(jī)的核心部件是轉(zhuǎn)鼓，其圍繞本身軸線高速旋轉(zhuǎn)的圓筒，通常由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。固液混合物進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓后，被迅速帶動(dòng)與轉(zhuǎn)鼓同速旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下固液分離，固體顆粒被攔截在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，液體從離心機(jī)排出。
常用的離心機(jī)類型有三足式離心機(jī)、平板式離心機(jī)、臥式螺旋離心機(jī)、碟片式分離機(jī)、管式分離機(jī)等，其中三足式離心機(jī)和平板式離心機(jī)適用于三元前驅(qū)體生產(chǎn)。
（3）微孔過濾機(jī)
微孔過濾機(jī)為新型固液分離設(shè)備，具有運(yùn)行效率高，過濾精度高的特點(diǎn)。微孔過濾機(jī)的結(jié)構(gòu)是在立式密閉機(jī)體內(nèi)懸掛特種高分子的PE和PA微孔管，濾液通過微孔管排除。
近年來，在超細(xì)粉體生產(chǎn)中的過濾和洗滌工序得到了較好的應(yīng)用。張有新等在生產(chǎn)中采用微孔過濾機(jī)對粒度小、黏性大的超細(xì)碳酸鈷粉體進(jìn)行過濾和洗滌，最終洗滌用水單耗在4.0t/h，可以使Na含量小于0.005%，并且金屬回收率在99.7%以上，母液中金屬鈷的含量為20mg/L，濾餅含水量約20%。
（4）過濾、洗滌“二合一”設(shè)備
過濾、洗滌“二合一”設(shè)備是在過濾、洗滌、干燥“三合一”設(shè)備的基礎(chǔ)上簡化后的產(chǎn)品。在一個(gè)密閉容器內(nèi)完成過濾、洗滌二道工序，主要用于醫(yī)藥行業(yè)，解決了易燃、易爆、有毒產(chǎn)品的連續(xù)生產(chǎn)，特別適應(yīng)洗滌效果要求較高的物料，并且能夠減輕操作過程的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了成品的損耗。
該設(shè)備近年來開始在三元前驅(qū)體生產(chǎn)上應(yīng)用。
四種前驅(qū)體過濾設(shè)備的主要優(yōu)勢和劣勢對比表
小結(jié)
三元材料前驅(qū)體是制備三元材料生產(chǎn)工藝上一個(gè)不可或缺的環(huán)節(jié)，其關(guān)鍵設(shè)備的選擇對材料的性能至關(guān)重要。過濾、洗滌制備前驅(qū)體的重要一環(huán)，選擇適合的過濾、洗滌設(shè)備能夠節(jié)省時(shí)間、提高制備效率。目前，過濾、洗滌設(shè)備還有許多缺點(diǎn)未能解決。相信，隨著時(shí)間的發(fā)展，過濾、洗滌設(shè)備一定會有新的突破。
