三元材料重要的質量指標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、振實密度、壓實密度、加工性能及點化學性能。所以鋰離子電池用三元材料需嚴格控制粒度及粒度分布。

▲常見的粉碎設備對比

按照產出顆粒大小不同，粉碎可細分為粉碎和粉磨。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末狀物料的加工過程。在進行破碎機選型時，應考慮破碎物料的種類、硬度、進出料粒度以及產量和施工場地。

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

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，粉碎設備需要耐堿腐蝕、耐磨損。

▲三元材料常用粉碎設別對比表

▲三元材料常用粉碎設別對比表

常見三元材料粉碎設備

1、鄂式破碎

鄂式破碎機破碎方式為曲動擠壓型，電動機驅動皮帶和皮帶輪，通過偏心軸使動上下運動。

顎式破碎機

優點：破碎比大，產品粒度均勻；結構簡單，工作可靠；物料口調整范圍大。

缺點：存在空轉行程，因而增加了非生產性功率消耗；破碎黏濕物料時會使生產能力下降，甚至發生堵塞現象。

2、輥式破碎

輥式破碎機通過電動機帶動輥輪，按照相對方向運動旋轉。

雙輥式破碎機工作原理及結構示意圖：

▲雙輥式破碎

優點：結構簡單，緊湊輕便，造價低廉，能粉碎黏濕物料。

缺點：生產能力低；不能破碎大塊物料，也不宜破碎堅硬物料，通常用于中硬或松軟物料的中、細碎。

3、氣流粉碎機

氣流粉碎機以高速氣流為動力和載體，通過粉碎室內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、分級輪轉速、工作壓力、進料速度等。

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

4、機械粉碎機

▲機械式粉碎機

特點：

■低能耗：集離心粉碎、沖擊粉碎、擠壓粉碎于一身，比其他類機械粉碎機節能高達40%~50%。

■高細度：配備自分流式分級系統，產品細度≥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。

▲氣流粉碎機和機械式粉碎機性能對比