二、涂布設備
將制備好的漿料均勻涂覆在金屬集流體(正極用鋁箔,負極用銅箔)表面,形成連續(xù)的電極涂層。
涂布機
核心功能:通過涂布頭將漿料轉(zhuǎn)移到集流體上,控制涂層厚度(通常正極涂層厚度 50-200μm,負極 30-150μm)和面密度(影響電池容量)。
常見類型:
逗號刮刀涂布機:適用于中高粘度漿料,涂層均勻性好,精度可達 ±2μm。
狹縫擠壓涂布機:通過精密流道將漿料擠出,適合高固含量(60%-70%)漿料,涂布速度快(可達 100-300m/min),是主流設備。
輔助系統(tǒng):包括放卷(集流體開卷)、張力控制(防止箔材褶皺)、干燥系統(tǒng)(熱風或紅外干燥,去除溶劑,溫度分段控制,避免涂層開裂)、收卷(涂好的極片收卷)。
三、輥壓設備
對涂布后的極片進行碾壓,提高活性物質(zhì)的堆積密度,減少孔隙率,增強涂層與集流體的結合力。
輥壓機
結構:由兩個高強度合金輥(表面鍍鉻或碳化鎢,硬度≥HRC60)組成,通過液壓系統(tǒng)施加壓力(通常 50-300MPa)。
功能:控制極片厚度(精度 ±1μm),如正極輥壓后厚度可降至涂布厚度的 60%-80%,負極降至 50%-70%,同時確保涂層無脫落、集流體無損傷。
類型:單機架輥壓機(適合中小規(guī)模)、多機架連續(xù)輥壓機(大規(guī)模生產(chǎn),效率更高)。
四、分切設備
將輥壓后的寬幅極片(通常 1-2 米)分切成符合電池尺寸的窄條(如寬度 30-200mm)。
分切機
核心部件:圓刀或激光切割系統(tǒng)。
圓刀分切:通過上下圓刀的剪切作用分切,適合大多數(shù)極片,速度可達 200-400m/min,需控制刀隙(≤0.01mm)避免毛刺(毛刺高度需≤5μm,防止電池短路)。
激光分切:無機械接觸,適合高硬度極片(如磷酸鐵鋰),毛刺少,但設備成本高,效率略低。
輔助功能:糾偏系統(tǒng)(確保分切邊緣整齊)、除塵裝置(去除分切產(chǎn)生的粉末)。
五、疊片 / 卷繞設備(極片組裝前的成型設備)
根據(jù)電池結構(疊片式或卷繞式),將正負極片與隔膜組合成電芯。
疊片機
功能:將分切后的正負極片與隔膜交替疊合(如 “正極 - 隔膜 - 負極 - 隔膜”),形成疊片電芯,適用于方形和軟包電池。
特點:采用視覺定位(精度 ±0.05mm)和機械手抓取,疊片效率可達 30-60 片 / 分鐘,電芯厚度一致性好,但速度低于卷繞機。
卷繞機
功能:將正極片、隔膜、負極片以連續(xù)旋轉(zhuǎn)的方式卷成圓柱形或方形電芯(如圓柱電池 18650、21700)。
核心:卷針(控制卷繞張力)和導向系統(tǒng),確保極片對齊(偏差≤0.1mm),避免隔膜褶皺,卷繞速度可達 10-30 米 / 分鐘,適合大規(guī)模生產(chǎn)。
三、主要類型及特點
根據(jù)粉碎腔結構和氣流運動方式,氣流粉碎機可分為以下常見類型:
類型 結構特點 優(yōu)勢 適用場景
扁平式氣流粉碎機 粉碎腔為扁平圓形,噴嘴沿圓周切線方向布置,形成旋轉(zhuǎn)氣流。 結構簡單、成本低,處理量大 中等硬度物料(如礦石、化工原料)
循環(huán)式氣流粉碎機 粉碎腔呈環(huán)形,物料在高速氣流帶動下沿環(huán)形腔循環(huán)運動,多次碰撞粉碎。 粉碎,產(chǎn)品粒度分布窄 硬度較高物料(如碳化硅、剛玉)
靶式氣流粉碎機 高速氣流帶動物料沖擊固定靶板(金屬或陶瓷靶),通過 “顆粒 - 靶板” 碰撞粉碎。 適合脆性物料,可獲得更細粒度(達亞微米級) 醫(yī)藥、食品等純度要求高的領域
流化床式氣流粉碎機 物料在粉碎腔內(nèi)呈流態(tài)化狀態(tài),通過多噴嘴噴出的氣流相互沖擊、碰撞。 能耗低、污染小,粒度調(diào)節(jié)范圍廣(1-100μm) 熱敏性、易燃易爆物料(如鋰電池材料、炸藥)
五、應用領域
鋰電池材料:粉碎正極材料(三元材料、磷酸鐵鋰)和負極材料(石墨、硅基材料),提升顆粒分散性和比表面積,優(yōu)化電池性能。
醫(yī)藥行業(yè):粉碎抗生素、中藥粉體,提高藥物溶出度和生物利用度。
化工與新材料:制備顏料、催化劑、納米粉體等,改善產(chǎn)品活性和穩(wěn)定性。
礦業(yè):超細粉碎高嶺土、滑石等非金屬礦,用于涂料、塑料等領域。
食品行業(yè):粉碎香料、保健品原料,保留營養(yǎng)成分且口感細膩。
破碎比大:破碎比一般可達 5-8,能夠?qū)⑤^大粒度的物料破碎成較小粒度的產(chǎn)品,適用于中碎和細碎作業(yè)。
運行穩(wěn)定:設備運行平穩(wěn),噪聲低,工作可靠,能夠長時間連續(xù)工作,減少了因設備故障導致的生產(chǎn)中斷,提高了生產(chǎn)效率。
節(jié)能環(huán)保:對輥破碎機采用低轉(zhuǎn)速高壓力的工作原理,能耗較低,同時內(nèi)部裝有防塵板,密封性能好,粉塵少,工作環(huán)境得到較大改善。