7、粉碎与分级设备

1）经过高温烧结工序出来的半成品一般需要经过粉碎分级才能达到产品标准，不同的正极材料烧结温度不同，有些材料由于烧结温度较高，结块比较严重，需要进行不同级别的粉碎，如需要颚式破碎、辊式破碎和超细粉碎等，主要涉及到的设备有颚式破碎机、辊式破碎机、旋轮磨、高速机械冲击式粉碎机和气流粉碎机。

（1）颚式破碎机颚式破碎机的工作部分是两块颚板，一是固定颚板（定颚），垂直（或上端略外倾）固定在机体前壁上，另一是活动颚板（动颚），位置倾斜，与固定颚板形成上大下小的破碎腔（工作腔）。颚式破碎机工作时，活动颚板对固定颚板作周期性的往复运动，时而靠近,时而离开。当靠近时，物料在两颚板间受到挤压、劈裂、冲击而被破碎;当离开时,已被破碎的物料靠重力作用而从排料口排出。对于锂离子电池正极材料而言,经过鳄式破碎机破碎后的物料粒度应小于5mm。

（2）辊式破碎机锂离子电池正极材料经过鳄式破碎后粒度仍太粗，需要将粒度破碎至1mm以下才能进入后续超微粉碎，一般经过辐式破碎可以将粒度破碎至 1mm 以下。辊轮式破碎机分为：对辊式破碎机，四辊式破碎机，齿辑式破碎机。下图是双辊式破碎机工作原理及结构示意图。两轮轮之间装有楔形或垫片调节装置，可以通过调节两轮之间的距离，形成多级对辊进行破碎。

                1、2—轮子，3—物料，4—固定轴承，5—可动轴承，6—弹簧，7—机座

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　对辊式破碎机工作原理图

（3）使用气流磨设备，对烧结的材料进行粉碎。气流磨工作原理：压缩空气经拉瓦尔喷咀加速成超音速气流后射入粉碎区使物料呈流态化（气流膨胀呈流态化床悬浮沸腾而互相碰撞），因此每一个颗粒具有相同的运动状态。在粉碎区，被加速的颗粒在各喷咀交汇点相互对撞粉碎。粉碎后的物料被上升气流输送至分级区，由水平布置的分级道筛选出达到粒度要求的细粉，未达到粒度要求的粗粉返回粉碎区继续粉碎。合格细粉随气流进入高效旋风分离器得到收集，含尘气体经集尘器过滤净化后排入大气。

（4）高速机械冲击式粉碎机-机械磨高速机械冲击式粉碎机也称气流涡旋超微粉碎机，是利用围绕水平或直轴高速旋转的回转体（棒、锤、板等）对物料以猛烈的冲击，使其与固定体碰撞或颗粒之间冲击碰撞，从而使物料粉碎的一种超细粉碎设备。目前，主要类型有高速冲击锤式粉碎机，高速冲击板式粉碎机，高速鼠笼式（棒销）粉碎机等。 

2）采用该粉碎机可以将物料粒度粉碎至D50在1~20um，相对于气流粉碎而言，采用此种粉碎机可以防止过粉碎，粉碎粒度分布较好，产品收率高，一般可以达95%以上，特别细的微粉占5%以下。一级收料从旋风分离器收集，一般为成品，通常要求占95%以上，二级收料从布袋捕集器收集，应小于5%，此种料称为微粉，粒度很细，比表面大，振实密度小，一般不能作为成品销售，只能作为废品由专业回收公司回收，由于正极材料一般都比较贵，如钴酸锂、三元材料等，目前许多公司将此种料进行二次烧结使其粒度长大后再掺入正品中进行销售。

3）旋轮磨高温烧结后的锂离子电池正极材料半成品经过鳄式破碎和轮式破碎后才能进入超微粉碎工序。目前国内厂家开发出了一款称之为旋轮磨的设备，其功能相当于鳄式破碎与混式破碎之组合。下图是旋轮磨工作原理图，其破碎原理是块状物料进入物料仓，先经过强力挤压破碎进入输送系统，物料输送到陶瓷粉碎研磨筐，经氧化错陶瓷磨盘粉碎至所需粒度，粒度一般可小于1mm。该设备的特点有:进料粒度大，出料粒度均匀，产量高，无金属离子污染；自动化程度高，无粉尘污染;占地面积小，能耗低；基本无噪音。