鋰電池粉末用超音波振動篩

專案背景

本案例研究聚焦於一家中國國內新能源電池材料製造商，該公司專注於高鎳三元正極材料（NCM）及磷酸鐵鋰（LFP）前驅體粉末的研發與大規模生產。.

在生產過程中，煅燒後的正極前驅體材料必須經過嚴格的粒徑分級，以確保鋰電池產品的一致性、安全性及高能量密度。客戶原有的篩分製程採用傳統振動篩; ；然而，在處理300目以上的超細粉末時，特別是在鋰電池粉末用超音波振動篩應用中，系統頻繁遇到以下挑戰。.

嚴重的篩網堵塞
高鎳正極材料粒徑極細（目標篩分範圍：325–500目）。由於凡德瓦力及靜電吸附作用，篩網表面出現嚴重的堵塞及結殼現象，大幅降低有效篩分面積。客戶每班需停機2–3次進行人工清理，嚴重影響鋰電池粉末的連續生產。.

篩分效率低且精度不足
由於持續堵塞，傳統系統的篩分效率波動顯著。細粉通過率不足，導致粗顆粒混入合格產品中，同時大量細粉殘留於篩上物中。這不僅造成原料浪費，也對鋰電池材料的電化學一致性產生負面影響。.

靜電與團聚問題
在乾燥加工條件下，物料帶有強烈靜電荷，導致顆粒團聚並形成假性粗顆粒。這干擾了精確的粒徑分佈分析，並降低鋰電池粉末篩分的有效性，造成可用細粉的大量產率損失。.

生產瓶頸與高維護成本
頻繁停機清理篩網降低了設備利用率，阻礙了產能擴充。同時，人工清理增加了勞動強度，並對篩網造成機械磨損，進一步增加篩分製程中的耗材成本。.

為解決上述鋰電池粉末篩分應用中的挑戰，嘉瑞機械技術團隊進行了現場勘察及物料測試，並推薦基於JR-C-1000超音波振動篩的客製化解決方案，適用於鋰電池粉末加工。.

設備選型
JR-C-1000超音波振動篩，有效篩分直徑950 mm，篩分面積0.7085 m²。設備配備3層篩框，可實現多級精密分級。.

超音波振動篩

參考： 超音波振動篩

超音波系統
系統整合38kHz高頻超音波電源及換能器，將電信號轉換為高頻機械振動並直接傳遞至篩網。這是鋰電池粉末用超音波振動篩的核心技術，可有效防止超細粉末篩分中的篩網堵塞。.

防黏附及耐腐蝕處理
根據物料特性，篩分機所有與物料接觸的部件（包括篩框）均經過PTFE（鐵氟龍）塗層處理。這可防止物料黏附，並提供對鋰電池前驅體粉末中潛在微量腐蝕性成分的耐受性。.

客製化篩網
採用高張力、高精度不鏽鋼篩網，目標分級點為400目（約38 μm）。篩網與超音波系統協同運作，實現穩定且精確的鋰電池粉末篩分。.

工作模式
設備採用 雙驅動系統. 。底部振動馬達產生三維機械振動，確保物料均勻分佈及向前輸送。同時，疊加的超音波振動在篩網上產生高頻、低振幅的微振動，有效破壞顆粒間的黏附力及靜電力，確保鋰電池粉末加工用超音波振動篩的穩定運行。.

設備安裝調試完成後，經過一個月的連續生產監測，客戶提供以下回饋：

堵塞問題徹底解決： 超音波的高頻振動使篩網保持持續的「自清潔」狀態，防止物料黏附於篩孔。客戶實現了72小時連續不間斷運行，無需任何停機清理篩網，充分釋放生產產能。.
篩分精度及效率顯著提升： 根據統計，目標粒徑範圍（400目）產品的篩分產率已從約75%穩定提升至98%以上。產品粒徑分佈集中度（Span值）顯著改善，批次一致性滿足高端客戶要求。.
產率顯著增加： 因團聚及堵塞造成的細粉損失幾乎完全消除，整體原料產率提升約5%，帶來顯著的經濟效益。.
運行穩定可靠： 設備支援12–24小時連續工業運行。超音波系統運行穩定，無需額外冷卻裝置。出廠前進行的2小時滿載測試驗證了其可靠性。.

為清楚評估超音波振動篩為鋰電池粉末帶來的改善，以下彙整導入前後的效能表現：

這個。 應用於鋰電池粉末處理的超聲波振動篩 提供以下關鍵優勢：