三元材料重要的質(zhì)量指標(biāo)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(shí)密度、壓實(shí)密度、加工性能及點(diǎn)化學(xué)性能。所以鋰離子電池用三元材料需嚴(yán)格控制粒度及粒度分布。

▲常見的粉碎設(shè)備對比

按照產(chǎn)出顆粒大小不同，粉碎可細(xì)分為粉碎和粉磨。粉碎是指使大塊物料碎裂成小塊物料的加工過程；粉磨是指使小塊物料粉碎成細(xì)末狀物料的加工過程。在進(jìn)行破碎機(jī)選型時(shí)，應(yīng)考慮破碎物料的種類、硬度、進(jìn)出料粒度以及產(chǎn)量和施工場地。

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

粉碎工藝流程

常見的三元材料工藝流程是：鄂式破碎→輥式破碎→氣流粉碎。需要注意的是pH值大于10，屬于堿性物質(zhì)，粉碎設(shè)備需要耐堿腐蝕、耐磨損。

▲三元材料常用粉碎設(shè)別對比表

▲三元材料常用粉碎設(shè)別對比表

常見三元材料粉碎設(shè)備

1、鄂式破碎

鄂式破碎機(jī)破碎方式為曲動擠壓型，電動機(jī)驅(qū)動皮帶和皮帶輪，通過偏心軸使動上下運(yùn)動。

顎式破碎機(jī)

優(yōu)點(diǎn)：破碎比大，產(chǎn)品粒度均勻；結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠；物料口調(diào)整范圍大。

缺點(diǎn)：存在空轉(zhuǎn)行程，因而增加了非生產(chǎn)性功率消耗；破碎黏濕物料時(shí)會使生產(chǎn)能力下降，甚至發(fā)生堵塞現(xiàn)象。

2、輥式破碎

輥式破碎機(jī)通過電動機(jī)帶動輥輪，按照相對方向運(yùn)動旋轉(zhuǎn)。

雙輥式破碎機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)示意圖：

▲雙輥式破碎

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，緊湊輕便，造價(jià)低廉，能粉碎黏濕物料。

缺點(diǎn)：生產(chǎn)能力低；不能破碎大塊物料，也不宜破碎堅(jiān)硬物料，通常用于中硬或松軟物料的中、細(xì)碎。

3、氣流粉碎機(jī)

氣流粉碎機(jī)以高速氣流為動力和載體，通過粉碎室內(nèi)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(zhuǎn)速、工作壓力、進(jìn)料速度等。

氣流粉碎機(jī)主要由：水平圓盤式氣流粉碎機(jī)、O型循環(huán)管式氣流粉碎機(jī)、對噴式氣流粉碎機(jī)、靶式氣流粉碎機(jī)、流化床式氣流粉碎機(jī)。

4、機(jī)械粉碎機(jī)

▲機(jī)械式粉碎機(jī)

特點(diǎn)：

■低能耗：集離心粉碎、沖擊粉碎、擠壓粉碎于一身，比其他類機(jī)械粉碎機(jī)節(jié)能高達(dá)40%~50%。

■高細(xì)度：配備自分流式分級系統(tǒng)，產(chǎn)品細(xì)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(jī)和機(jī)械式粉碎機(jī)性能對比