设备管理|锂电池三元材料工厂粉碎设备的维护与保养

发布时间: 2022年12月21日

标签: 行业干货

目前，锂电池三元材料主要采用高温固相法生产，即将有关前驱体和材料锂源进行精确计量后混合，然后高温煅烧，再经过粉碎分级、包装等得到成品。三元材料烧结后，一般会有比较严重的结块，需要经过粉碎分级才能达到产品标准。

粒度及粒度分布是三元材料粉碎分级的重要指标，粒度及粒度分布会影响三元材料的比表面积、振实密度、压实密度、加工性能及点化学性能。所以锂离子电池用三元材料需严格控制粒度及粒度分布。粉碎设备在这个过程中起着至关重要的作用，那么粉碎设备如何选择？日常维保又该如何去做呢？

常见三元材料粉碎设备

【粗破碎设备】

传统粗破碎流程为将烧结物倒进颚式破碎机进行粗破，粗破后的物料进入辊式破碎机细破。但实际生产应用中，颚式破碎和辊式破碎组合的破碎方式普遍存在较大缺点：大块烧结物进入颚式破碎机时常常被卡住；经常有未被破碎的颗粒漏出；容易有金属离子污染；工序多，物料浪费大等。

图. 颚式破碎机

目前采用的旋轮磨可以替代颚式破碎和辊式破碎，新建三元材料产线大多使用旋轮磨。其工作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，经氧化锆磨盘粉碎至所需粒度，破碎颗粒粒度可以在1mm以下，可直接进行超细粉碎。

图.常见粗破碎设备

【超细粉碎设备】

三元材料超细粉碎一般采用气流粉碎机和机械粉碎机。气流粉碎机产能大，但能耗高，有时会产生过粉碎，导致产品收率降低，增大生产成本；机械粉碎机能耗低，产品过粉碎程度小，收率高，但产能较小。

图.机械粉碎机

目前的工业生产中两种方式都有所使用，一般认为钴含量越高的材料硬度越大，当材料硬度过高时采用机械粉碎机会对粉碎盘造成较大程度磨碎，因此硬度较大材料采用气流粉碎机较多。

图.常见超细粉碎设备

粉碎设备的维护与保养

粉碎设备的好坏将直接影响三元材料的产出质量，日常维护工作可以及时有效的发现隐患，减少故障的发生，提高设备运行的效率。下面，我们以某工厂ACM超细粉碎机的日常检修为例来进行介绍。

【一级检修内容】

1、引风机电动机轴承添加润滑油；

2、检查核对分级轮间隙是否工艺要求；

3、检查捕集器电磁阀动作敏捷，反吹有力；

4、检查捕集器同体内衬磨损情况；

5、检查引风机出口处是否跑尘；

6、检查各减速机油质，油位是否符合标准；

7、检查磨刀头的磨损程度，视磨损程度更换；

8、人工清理捕获袋和更换损坏的捕获袋；

9、清扫控制柜和电器件的灰尘；

10、检测电动机及电器元件绝缘程度。

图.工程师对设备日常维保（来源：视觉中国）

【二级检修内容】

1、检查引风机电动机轴承并更换润滑油；

2、清理袋式捕集器以及更换坏的捕获袋；

3、更换减速机润滑油；

4、更换粉碎和分级轴承的润滑脂，视情况更换粉碎、分级轴承。

锂电设备预测性维护

随着近年来设备整体实力不断迭代升级，越来越多企业开始关注设备本身的健康水平。不少企业为工厂产线引入了智能化的设备管理平台来支持日常的运维工作，同时通过预测性维护进一步发现设备潜在的故障，为设备的安全运行增添一份保障。

PreMaint设备健康管理平台打造了锂电池材料工厂基于AI+机理的智能诊断专家系统，通过对设备的信号监测与分析，预测设备的健康状态，实现设备故障提前预警和智能诊断。某锂电企业通过引入PreMaint智能诊断系统，同时对生产线上粉碎机、搅拌机、涂布机、辊分切一体机等核心设备实现了状态监测与预测性维护，为设备的连续生产保驾护航。