三元材料是由1μm左右的單晶團聚而成的二次球體，二次球粒徑在3~40μm。三元材料前驅體和鋰源的混合物在匣缽中經高溫煅燒后，有24%以上的燒失率，所以材料板結嚴重，需要先使用破碎設備將幾厘米的大塊物料破碎成幾毫米的小塊，再用粉磨設備將幾毫米的小塊粉磨成最終產品。

三元材料重要的質量指標之一是粒度及粒度分布，粒度及粒度分布會影響三元材料的比表面積、振實密度、壓實密度、加工性能及點化學性能。所以鋰離子電池用三元材料需嚴格控制粒度及粒度分布。

不同粉碎設備的給料粒度和產品粒度各不相同，需要根據設備具體情況將板結的三元材料逐級破碎。下表為三元材料常用四種設備的對比。

三元材料常用粉碎設備對比表

根據四種設備的性能對比，可設計出三元材料常見的粉碎工藝流程為：顎式破碎 → 輥式破碎 → 氣流粉碎（機械粉碎）。

常見三元材料粉碎工藝流程圖

三元材料的粉碎設備

粉碎設備按照粉碎產品的粒度可分為:

①粗碎設備，如顎式破碎機、輥式破碎機、錘式粉碎機等；

②細碎設備，如球磨機、棒磨機等；

③超細粉碎設備，如離心磨、攪拌磨、氣流磨、砂磨機和雷蒙磨等。

按是否利用磨碎介質可分為：

①有介質磨碎設備，如球磨機、砂磨機；

②無介質磨碎設備，如氣流磨、膠體磨、雷蒙磨等。

幾種常見粉碎設備的對比

• 顎式破碎機

顎式破碎機破碎方式為曲動擠壓型，電動機驅動皮帶和皮帶輪，通過偏心軸使動顎上下運動。顎式破碎機的結構主要有機架、偏心軸大皮帶輪、飛輪、動顎、側護板等。

優點：破碎比大，產品粒度均勻；結構簡單，工作可靠；物料口調整范圍大。缺點：存在空轉行程，因而增加了非生產性功率消耗；破碎黏濕物料時會使生產能力下降，甚至發生堵塞現象。

• 輥式破碎機

輥式破碎機通過電機帶動輥輪，按照相對方向運動旋轉。在破碎物料時，物料從進料口通過輥輪，經碾壓而破碎，破碎后的成品從底架下面排出。

優點：結構簡單，緊湊輕便，造價低廉，能粉碎黏濕物料。缺點：生產能力低；不能破碎大塊物料，也不宜破碎堅硬物料，通常用于中硬或松軟物料的中、細碎。

• 氣流粉碎機

氣流粉碎機以高速氣流為動力和載體，通過粉碎室內的噴嘴把壓縮空氣形成的氣流束變成速度能量。影響氣流粉碎效果的因素包括原料初始粒度、噴嘴直徑、分級輪轉速、工作壓力、進料速度等。

氣流粉碎機主要有：水平圓盤式氣流粉碎機、0型循環管式氣流粉碎機、對噴是氣流粉碎機、靶式氣流粉碎機、流化床式氣流粉碎機等幾種類型。

• 機械粉碎機

低能耗：集離心粉碎、沖擊粉碎、擠壓粉碎于一身，比其他類機械粉碎機節能高達40%~50%。

高細度：配備自分流式分級系統，產品細度≥2500目。

入料范圍大：入料粒度≤10mm。

低磨損：粉碎分級部分易損件采用剛玉陶瓷材料，使用壽命長。

氣流粉碎機和機械粉碎機性能對比

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文章來源：中國粉體網