三元材料常见混合设备

    【锂电世界】倾斜式圆筒工作原理为：随着圆筒转动，筒内混合料被带到一定高度后向下抛落翻滚，经多次循环，完成混合，其工作原理如倾斜式圆筒混合机的容器轴线与回转轴线之间有一定的角度，因此粉料运动时有3个方向的速度，流型复杂，加强了混合能力，无死角。圆筒混合机的主要优点是结构简单，维护方便；缺点是混合时间长，效率低。

    三元材料制备使用的锂源一般为碳酸锂或氢氧化锂。这两种锂源，特别是碳酸锂，具有粒度小、密度小、流动性差、凝聚性强等特点，给混合操作带来一定的难度。因此采用倾斜圆筒型混合机进行物料混合时，一般会添加一定量研磨介质球辅助混合，提高混合效率。添加球时需考虑球料比、球的材质、球的直径、不同直径球的配比等，以不产生或产生微弱研磨作用又达到提高混合效果为前提。

    在混合前驱体和锂源时，影响倾斜式球磨混合机混合效果的参数主要有填充率、研磨介质球的属性、混合时间、筒体转速、简体长度、直径及安装倾角等。

    (1)填充率

    通常在罐内装入的研磨介质体积以占罐体容积的15%～25%为宣。物料装量以占罐体容积的20%～30%为宜，最大的装量不得超过罐体容积的50%。

    (2)研磨介质球

    研磨介质球按材质可分为聚氨酯球、钢球、玛瑙球、氧化锆球、氧化铝球等，不同材质的球密度不同，见表，可根据需要进行选择。一般选择聚氨酯球，其具有较适中的密度，既不会产生太强研磨作用，又不会由于太轻而效果不明显。且外包聚氨酯材质可有效地防止杂质的引入。

不同材质研磨介质球的密度对比

   (3)混合时间
   混合时间过短，混合效果差，物料不均匀；混合时间过长，则能耗和设备利用率低。一般来说球磨混合机采用3～4h较为理想。

   (4)筒体转速的影响

   筒体转速太慢，则球料混合物不能达到一定高度，即沿罐内壁滑动，混合效果差；转速太快，则形成的离心力超过了球料混合物的重力，则球料混合物紧贴于罐壁随罐旋转而不落下，难以达到混合的要求；只有当转速适宜时，混合料呈小瀑布状抛落，处于小瀑布时物料形成适宜的空间交汇，各组分在抛落中有充分的接触机会，能够取得良好的混匀效果。物料处于滚动状态和大瀑布状态时混合效果不佳。

    (5)设备尺寸结构的影响
    简体长度和直径既决定混合机生产能力，又直接影响混匀效果。直径的影响可从转速、填充率和混合时间几个参数中反映出来；长度主要影响混合时间，增加长度也就是增加了混合时间。安装倾角也直接影响混合时间：倾角大，混合时间短；倾角小则所需混合时间变长。

    三元材料生产过程中使用球磨机混料的工艺过程包括：原材料称量、输送、球磨混料、球料分离、混合物均匀度检测五个部分。其中球料分离是指将混合好的物料和研磨介质分离的过程，需要使用振动筛。