在新能源汽车、储能电站、消费电子等领域快速发展的背景下,锂电池正负极材料的生产要求日益严苛。磷酸铁锂、三元材料、硅基负极、石墨负极等粉体材料,不仅对粒度分布有严格要求,更对生产环境中的氧气和水分高度敏感——氧化会导致材料容量衰减、内阻升高,水分则可能引发浆料凝胶甚至电池鼓包。
如何在筛分环节有效隔绝氧气和湿气,同时保障生产安全?高服机械密闭防爆系统,以氮气保护为核心,结合全密闭结构与智能电控,为锂电池正负极材料提供了一套安全、稳定、低氧的筛分解决方案。
该企业专业生产镍钴锰三元材料(NCM) 和磷酸铁锂(LFP),产品用于动力电池和储能电池。物料粒度要求D50控制在3~8μm(正极)和5~15μm(负极),对氧含量和水分极为敏感,要求生产过程中氧含量≤0.1%(1000ppm),水分含量≤100ppm。
改造前,客户使用普通振动筛,面临以下问题:
氧化导致容量下降:筛分过程中物料与空气接触,表面形成氧化层,扣电测试容量衰减3%~5%。
水分吸附影响加工:开放式筛分使粉体吸潮,后续浆料分散困难,涂布出现颗粒团聚。
粉尘扩散安全隐患:细粉(<5μm)易扬尘,车间粉尘浓度高,存在燃爆风险。
批次一致性差:环境温湿度波动导致不同批次筛分效果不一致,影响客户验厂。
针对锂电池材料的特殊要求,高服提供了以下配置:
密闭防爆振动筛(型号S49-MBAC-1000型)
氮气保护系统(自动洗气+智能补气,氧含量在线监测)
微正压控制(内部压力≤10kPa,隔绝外界空气与湿气)
全密闭结构(气密性2000Pa,软密封连接)
超声波系统(选配,针对超细正极材料防堵网)
防爆电控箱(触摸屏,一键启停,氧含量实时显示)
工艺流程:
原料真空上料 → 缓冲料仓 → 电磁给料机 → 密闭防爆振动筛 → 成品储料罐(带氮气保护)
系统投用后,连续生产三个月的数据对比:
氮气保护的关键作用:
自动洗气排氧排湿:启动前系统自动充入氮气,30分钟内将内部氧含量降至1000ppm以下,同时相对湿度大幅降低。筛分全程维持微正压,防止外界潮气渗入。
智能补气减少浪费:氧含量在线监测,仅当数值超标时自动补氮,避免持续大流量排放,氮气消耗可控。
异常自动处置:运行中氧含量超标立即报警、停止给料并加强补气,待恢复正常后续产,杜绝批量氧化事故。
1. 防氧化保容量
三元材料(NCM)中的Ni³⁺/Ni⁴⁺易被还原,表面生成NiO等惰性层,导致首次库伦效率降低、循环寿命衰减。氮气环境有效隔绝氧气,保障材料晶体结构完整。
2. 防吸潮保加工
磷酸铁锂、石墨等材料比表面积大,易吸附水分。水分超标后,在制浆环节与PVDF粘结剂反应生成凝胶,涂布出现“鱼眼”缺陷。氮气保护环境同时降低了水汽含量,保障后续工序顺畅。
3. 防燃爆保安全
锂电池细粉(尤其是负极石墨粉)具有爆炸性。氮气保护大幅降低设备内部氧浓度,从源头消除粉尘爆炸条件。配合防爆电机、防爆电控箱,满足新能源行业安全生产规范。
4. 自动化保障批次一致性
手动操作难以保证每批次洗气彻底、补气及时。高服系统一键启动,氧含量控制全程自动化,不同班次、不同天气条件下筛分环境一致,产品批次稳定性显著提升。
该企业生产总监表示:“以前筛分三元材料,最头疼的就是氧化降级。用了高服氮气保护系统后,氧含量稳定在800ppm以下,容量衰减从3%降到了0.5%以内,客户投诉大幅减少。另外,氮气自动补气很智能,用气量比我们预估的低很多。这套系统帮我们顺利通过了某头部电池厂的验厂审核。”
新乡市高服机械股份有限公司前身始创于八十年代,经过40多年的发展已成为“国家级专精特新小巨人企业”、“国家级绿色工厂”、“国家级高新技术企业”、“国家级知识产权优势企业”,以及“振动协会会长单位”。同时挂牌“河南省工业设计中心”、“河南省智能在线筛分系统工程技术研究中心”、“新乡市精细筛分工程技术研究中心”;并成功申请发明、实用新型及外观等专利500多项,拥有“国家工信部颁发的科技成果奖”,参与起草制定了4项“国家标准”。
高服的产品线覆盖了振动筛分设备、输送设备、碎煤设备、过滤设备和物料处理自动化系统等多个系列,数百个品种,主要产品有振动筛、筛分机、震动筛选机、旋振筛、超声波振动筛、直线筛、气流筛、摇摆筛、滚轴筛、脱水筛、棒条筛、真空上料机、无尘投料站、吨包投料站、供料系统、自动供粉系统、自动排渣过滤机、叶片过滤机、白土过滤机、齿辊式破碎机、碎煤机等设备,广泛应用于食品、制药、化工、冶金、建材、矿山、热电、环保等众多行业,赢得了全球超10000家客户的信赖与好评。
高服产品不仅畅销大中华地区,同时远销俄罗斯、加拿大、美国、 新西兰、日本、巴西、南非等100多个国家和地区,公司践行“提升物料品质和效能,满足客户需求”的使命,与客户一路相伴、和谐共赢。目前,已成为中石油、中石化、中化集团、华润集团、国药集团、中粮集团、中国建材、中国航天、金川集团等众多世界500强企业的合作供应商。
高服机械-振动筛全球销量第一,2024年5月国际权威咨询机构弗若斯特沙利文(Frost & Sullivan),基于对全球振动筛市场的研究,按照2023年全球振动筛销量计算,为其颁发了市场地位确认证书。









