锂电池正极三元材料研磨分散机

锂电池正极三元材料研磨分散机具有非常高的剪切速度和剪切力，粒径约为0.2-2微米可以确保高速分散乳化的稳定性。ZRFS2000是一种三级高剪切在线分散机，用于生产非常精细的乳液和悬浮液。工作腔内的剪切力大大增加了物料的输送，加快了单分子和高分子物质的溶解速度。三级定转子组合（分散头）确保液滴或粒度小且分布范围很窄。此工艺可以使单次混合的混合物长时间保持稳定，尤其是混合乳化液时。

锂电池正极材料制作方法：锂电池的正极浆料(负极浆料)一般由正极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂组成。湿法制浆，为了让难分散的导电剂先分散，利用赞歆ZRFS2000高剪切研磨分散机先将PVDF(聚偏氟乙烯)粘结剂分散到NMP(N-甲基吡咯烷酮)中搅拌数小时，然后再将导电剂分散到溶剂中搅拌数小时，然后投入活性物质搅拌，此方法搅拌耗时较长，采用的厂家越来越少。干法制浆是将干粉类的导电剂(如导电碳、导电石墨)和活性物质、PVDF先在搅拌罐中干混较短时间，先固相分散。然后逐步加入NMP调节浆料的固含量，并改变搅拌的公转自转达到快速分散。

三元材料的结构Li(Ni,Co,Mn)O2的晶型属于六方晶系，是α-NaFeO2的层状结构化合物Li+和过渡金属交替处于材料的3a（000）和3b（001/2）位置，O2-处于6C（00Z）位置。其中6C的位置上的O是立方密堆积型，3b位置的过渡金属离子和3a位置上的Li分别交替占据材料八面体的空隙， 在（111）面上呈现出层状排列。层状的镍钴锰正极材料是一种具有发展前景的材料。与传统的磷酸铁锂，钴酸锂等材料相比 ，三元正极材料具有成本低，放电容量大，循环性能好结构稳定等特点。根据不同镍钴锰（Ni, Co, Mn简称NCM）的比例不同我们将NCM分为523，721，622以及等量的111（1/3 ：1/3 ： 1/3）等多种材料。
NCM随着三种元素的比例不同展现出不同的性能，衍生出多种正极材料，三元材料大致可以分为下面两类：Ni : Mn等量型。例如我们常见的111，424。 这些材料里面的Co为+3价，Ni为+2价，Mn为+4价，在充放电的过程中Mn的价态保持不变，在材料中起着结构稳定的作用， 在充电的过程中Ni2+会被氧化为Ni4+,失去2个电子，保持材料的高容量特性。还有另一类为富镍型，例如我们常见的523，622，811型等这类材料中的Co为+3价，Ni为+2/+3价，Mn为+4价。在充电的过程中，材料的Ni2+/3+，Co3+发生氧化反应Mn4+不会发生变化。
三元材料的优势：正极材料是锂电池中zui为关键的原材料，它决定了电池的安全性能和电池能否大型化。同时，由于锂离子电池正极材料在电池成本中占比zui高，所以其成本也直接决定电池成本的高低。应该说锂离子正极材料的发展了锂离子电池的发展。而在正极材料中，争议的就是三元材料与磷酸铁锂了。相比于磷酸铁锂，三元材料是目前量产的正极材料中潜力zui大的一种。

三元材料研磨分散机：

三元材料研磨分散机采用SZX/赞歆优化设计理念，将*进的技术与创新的思维有效融合，并体现在具体的设备结构设计中，为设备稳定运行提供了保证.通过梳齿状定子切割破碎，缝隙疏密决定细度大小，超高线速度的吸料式叶轮提供*切割力。采用整体式机械密封，大程度上解决了高速运转下的物料泄漏以及冷却介质污染等问题，安装与更换方便快捷.采用*进的受控切割技术，将物料粉碎细度控制在设定范围之内，满足生产中的粗、细及超细湿法粉碎的要求.

三元材料研磨分散机的特点：

1、 线速度很高，剪切间隙非常小，当物料经过的时候，形成的摩擦力就比较剧烈，结果就是通常所说的湿磨

2、 定转子被制成圆椎形，具有精细度递升的三级锯齿突起和凹槽。

3、 定子可以无限制的被调整到所需要的与转子之间的距离

4、 在增强的流体湍流下，凹槽在每级都可以改变方向。

5、 高质量的表面抛光和结构材料，可以满足不同行业的多种要求。
三元材料研磨分散机是刚刚研发出来的一款新型产品，该机特别适合于需要研磨分散乳化均质一步到位的物料。我们将多级高剪切均质乳化机进行改装，我们将多级变跟为一级，然后在乳化头上面加配了胶体磨磨头，使物料可以先经过胶体磨细化物料，然后再经过乳化机将物料分散乳化均质。

6、锂电池正极三元材料研磨分散机利用SZX湿法研磨将金属氧化物按一定比例混进去，通过本身的重量或外部压力（可由泵产生）加压产生向下的螺旋冲击力，透过胶体磨定、转齿之间的间隙（间隙可调）时受到强大的剪切力、摩擦力、高频振动等物理作用，使物料被有效地乳化、分散和粉碎，达到物料超细粉碎及乳化的效果。并且乳化分散力度都是可控的，真正实现了智能化操控。
三元材料研磨分散机型号参数：
设备等级：化工级、卫生I级、卫生II级、无菌级
电机形式：普通马达、变频调速马达、防爆马达、变频防爆马达、
电源选择： 380V/50HZ、440V/50HZ
电机选配件： PTC 热保护、降噪型
乳化机材质：SUS304 、SUS316L 、SUS316Ti
乳化机选配：储液罐、排污阀、变频器、电控箱、移动小车

乳化机表面处理：抛光、耐磨处理
进出口联结形式：法兰、螺口、夹箍
乳化机选配容器：本设备适合于各种不同大小的容器 

锂电池正极三元材料研磨分散机是由胶体磨和分散机组合而成的高科技产品。第一级由具有精细度递升的三级锯齿突起和凹槽。定子可以无限制的被调整到所需要的转子之间距离。在增强的流体湍流下。凹槽在每级口可以改变方向。第二级由转定子组成。分散头的设计也很好的满足不同粘度的物质以及颗粒粒径的需要。在线式的定子和转子（乳化头）和批次式机器的工作头设计的不同主要是因为在对输送性的要求方面，特别要引起注意的是：在粗精度、中等精度、细精度和其他一些工作头类型之间的区别不光是定转子齿的排列，还有一个很重要的区别是不同工作头的几何学征不一样。狭槽宽度以及其他几何学特征都能改变定子和转子工作头的不同功能。

磨头结构：三道磨碎区，一级为粗磨碎区，二级为细磨碎区，三级为超微磨碎区。虽然与国产的都是三级结构，但是他们的设计不同理念不同，形状及齿列的结构。磨头结构SZX有多 种的胶体磨头主要内部结构区别沟槽是曲线，上下深度不一，上深下浅ZRF磨头 配置有金属碳化物或陶瓷涂层的锥型转子/定子，具有良好的粉碎效果，耐磨及耐腐蚀。磨头的结构：沟槽的结构式斜齿，每个磨头的沟槽深度不一样，并且斜齿的流道 的体积从上往下是从大到下，而他们的斜齿的每个磨头的沟槽深度一样，流道体积是一样大，这样形成了本质的区别。我们可以保证物料从上往下一直在进行研磨，而他们只能在一级磨头到另外一级磨头形成研磨果。

影响研磨效果因：

1 磨头的形式（卧式和立式）

2 磨头头的剪切速率素

3 磨头的齿形结构（见磨头结构）

4 物料在磨头墙体的停留时间，乳化分散时间

5 循环次数

研磨速率的定义是两表面之间液体层的相对速率。 – 研磨速率(s-1) = v 速率(m/s) g 定-转子间距(m) 由上可知，研磨速率取决于以下因素： – 磨头的线速率 – 在这种请况下两表面间的距离为转子-定子间距。（相对而言） 速率 V= 3.14 X D（转子直径）X 转速 RPM / 60 作用力 F=23/0.7X1000=32857 S-1 F=40/0.7/X1000=57142 S-1 而对ZRF模块头，磨头的间隙理论上可以无限小，但是由于高速的 运转，造成 轴的振动，需要一定的间歇，作用力可以无限大。但实际上比胶体磨要好。这是乳粉碎研磨的重要因素，相当于后者是前者的 2-3 倍

①具有非常高的剪切速度和剪切力，粒径约为0.2-2微米可以确保高速均质乳化的稳定性。

②该设备可以适用于各种均质乳化工艺，也可用于生产包括对乳状液、悬浮液和胶体的均质混合。

③定、转子系统所产生的剪切力使得溶质转移速度增加，从而使单一分子和宏观分子媒介的分解加

【SZX/赞歆分散机的特点】

①线速度很高，剪切间隙非常小，当物料经过的时候，形成的摩擦力就比较剧烈，结果就是通常所说的湿磨

②定转子被制成圆椎形，具有精细度递升的三级锯齿突起和凹槽。

③定子可以无限制的被调整到所需要的与转子之间的距离

④在增强的流体湍流下，凹槽在每级都可以改变方向。

⑤高质量的表面抛光和结构材料，可以满足不同行业的多种要求。

立式分散机将电机和设备主轴分离，通过皮带变速，转速最高可达18000rpm，从而解决了分散机提速的问题。SZX立式分散机配置博格曼双端面机械密封，能确保在18000rpm转速下稳定的运行，在保证冷却水的情况下，可24小时连续生产。

设备优势：

1、处理量大，适合工业化在线连续生产；
2、粒径分布范围窄，匀度高；
3、省时、高效、节约能源；
4、 精密铸造的整体式机架和经精密动平衡测试的每道转子，确保整机运行噪音低，运转平稳；
5、消除批次间生产的品质差异；
6、物料100%通过粉碎分散剪切；
7、具有短距离、低扬程输送功能；
8、使用简单，维修方便；
9、 可实现自动化控制；
10、集装式机械密封，保证物料无泄漏；

 机械密封可选择德国机械密封，转速可以达到15000 转 在一般的情况下，我们的机械密封可以最大承受16bar 压力，根据 机械密封的压 力一般要高于密封腔体的压力 2-3bar ,这就决定我们的入口最大 压力可以达到 12-13 bar，同时机械密封的使用寿命和以下因素有关： 满足以下条件使得机械密封的使用寿命更长:  - 可允许的压力比率 - 充份的冷却和湿度 - 材料的合适搭配，机械密封本身会产生磨损和破裂，磨损得主要原因是: - 压力差 - 温度 - 分散物料的腐蚀性 - 密封的材料。

以下为型号表供参考：