中國粉體網(wǎng)訊  隨著新能源汽車的大火，人們對鋰離子電池的關注度也相應增加。鋰離子電池是目前綜合性能最好的二次蓄電池，具有比能量高、循環(huán)壽命長、自放電小、無記憶效應以及安全性能好等特點。正極材料是鋰離子電池的關鍵材料，很大程度上決定了電池的性能。隨著電動汽車的發(fā)展，國內(nèi)三元材料的產(chǎn)能和銷量也是迅猛增長。但同時，我國與日韓一流企業(yè)的三元材料的性能相比，仍有較大差距，主要問題是生產(chǎn)工藝和裝備水平的差距。

三元材料制備工藝流程示意圖

過濾和洗滌設備

過濾和洗滌設備是將反應得到的前驅(qū)體漿料實現(xiàn)固液分離，然后采用洗滌液對得到的前驅(qū)體濾餅進行洗滌，去除殘留在濾餅中的硫酸根、氯根、鈉離子等。

過濾洗滌設備主要有壓濾機、離心機、微孔過濾機、過濾濾洗滌“二合一”設備等。

（1）壓濾機

壓濾機是一種常用的過濾、洗滌設備。傳統(tǒng)壓濾機一般需要人工操作整個壓濾過程，包括進料、壓榨、氣吹、卸料，尤其卸料勞動強度較大，濾餅難脫，整個壓濾周期長，處理量小，脫水和洗滌效果差，并且材質(zhì)通常為鑄鐵，質(zhì)量重，易磨損。

近幾年，壓濾機技術水平有了較大的提高，全自動壓濾機得到良好的應用，整個壓濾過程實現(xiàn)自動控制，材質(zhì)上選擇不銹鋼或合成材料，結(jié)構(gòu)上擴大濾室和增大隔膜設計，并且提高了過濾壓力，處理量大，壓濾周期短，脫水效率高，洗滌效果好，能夠滿足三元前驅(qū)體的生產(chǎn)要求。

（2）離心機

離心機是利用離心力，分離液體與固體顆粒或液體混合物中不同組分的機械。離心機的核心部件是轉(zhuǎn)鼓，其圍繞本身軸線高速旋轉(zhuǎn)的圓筒，通常由電機驅(qū)動。固液混合物進入轉(zhuǎn)鼓后，被迅速帶動與轉(zhuǎn)鼓同速旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下固液分離，固體顆粒被攔截在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，液體從離心機排出。

常用的離心機類型有三足式離心機、平板式離心機、臥式螺旋離心機、碟片式分離機、管式分離機等，其中三足式離心機和平板式離心機適用于三元前驅(qū)體生產(chǎn)。

（3）微孔過濾機

微孔過濾機為新型固液分離設備，具有運行效率高，過濾精度高的特點。微孔過濾機的結(jié)構(gòu)是在立式密閉機體內(nèi)懸掛特種高分子的PE和PA微孔管，濾液通過微孔管排除。

近年來，在超細粉體生產(chǎn)中的過濾和洗滌工序得到了較好的應用。張有新等在生產(chǎn)中采用微孔過濾機對粒度小、黏性大的超細碳酸鈷粉體進行過濾和洗滌，最終洗滌用水單耗在4.0t/h，可以使Na含量小于0.005%，并且金屬回收率在99.7%以上，母液中金屬鈷的含量為20mg/L，濾餅含水量約20%。

（4）過濾、洗滌“二合一”設備

過濾、洗滌“二合一”設備是在過濾、洗滌、干燥“三合一”設備的基礎上簡化后的產(chǎn)品。在一個密閉容器內(nèi)完成過濾、洗滌二道工序，主要用于醫(yī)藥行業(yè)，解決了易燃、易爆、有毒產(chǎn)品的連續(xù)生產(chǎn)，特別適應洗滌效果要求較高的物料，并且能夠減輕操作過程的勞動強度，減少了成品的損耗。

該設備近年來開始在三元前驅(qū)體生產(chǎn)上應用。

四種前驅(qū)體過濾設備的主要優(yōu)勢和劣勢對比表

小結(jié)

三元材料前驅(qū)體是制備三元材料生產(chǎn)工藝上一個不可或缺的環(huán)節(jié)，其關鍵設備的選擇對材料的性能至關重要。過濾、洗滌制備前驅(qū)體的重要一環(huán)，選擇適合的過濾、洗滌設備能夠節(jié)省時間、提高制備效率。目前，過濾、洗滌設備還有許多缺點未能解決。相信，隨著時間的發(fā)展，過濾、洗滌設備一定會有新的突破。