面对锂电池粉末团聚与静电问题，高服机械振动筛分设备提供有效应对

发布时间：2026-05-16

来源：新乡市高服机械股份有限公司

一、两种常见物料困扰的现场表现

在锂电池正负极材料的生产车间里，筛分岗位的操作人员经常会遇到两种让人头疼的情况：

第一种：物料“抱团”不下网

磷酸铁锂或三元材料经过烧结后，细小的颗粒之间因为分子引力作用，形成了大大小小的软团聚体。这些团聚体的尺寸往往是原始颗粒的数倍甚至数十倍，远大于筛网的孔径。它们卡在筛面上，既穿不过去，也不容易滚落，导致有效筛分面积越来越小。

第二种：细粉“粘”在网上下不来

这种情况在石墨类负极材料上尤为明显。石墨粉在输送和振动过程中积累了大量静电荷，带静电的微细颗粒像被磁铁吸引一样，牢牢吸附在筛网的金属丝上。操作人员从外面看，筛网表面似乎覆盖了一层“粉膜”，但停机打开一看，这层粉并不是堵在网孔里，而是粘在网丝的表面。

普通振动筛对这两种情况的处理能力都比较有限。橡胶球从背面撞击筛网，对于卡在网孔里的团聚体有一定作用，但对于粘在网丝表面的静电细粉，效果并不明显。而且橡胶球本身会磨损，时间长了可能脱落碎屑。

高服机械针对团聚和静电这两类问题，在S49-AC系列超声波振动筛上分别做了对应设计。本文从六个方面进行介绍。

适用物料：

易团聚物料：磷酸铁锂、三元材料、钴酸锂、锰酸锂

强静电物料：人造石墨、天然石墨、硅碳负极

导电添加剂：导电炭黑、碳纳米管（CNT）

二、针对团聚问题的应对方式

2.1 团聚是怎么形成的

锂电正极材料的原始粒径通常在几微米到十几微米之间。当颗粒尺寸小到这个量级时，颗粒之间的范德华力和毛细管力变得显著。这些力让细小的颗粒倾向于“粘在一起”，形成尺寸更大的团聚体。烧结工序之后，部分团聚体仍然存在，成为筛分环节的主要障碍。

2.2 超声波如何打散团聚

高服设备的超声波系统使筛网产生每秒数万次的高频微振。当团聚体落在正在高频震颤的筛面上时，团聚体内部颗粒之间的粘附力被反复的微小位移所削弱，最终团聚体解体为单个颗粒。这些单个颗粒的尺寸远小于团聚体，可以正常穿过筛网。

这个过程有几个特点：

不打碎颗粒——超声能量主要作用于团聚体结合面，而非颗粒本身

不改变粒径分布——打散的颗粒保持其原始尺寸

在线进行——与筛分同步，不需要单独的解聚工序

2.3 什么情况下效果更明显

对于以软团聚为主的物料（如磷酸铁锂），超声波的作用效果较为明显。对于已经烧结成硬块的物料，超声波无法将其打碎，这类硬块需要通过上层粗筛先拦截下来。

三、针对静电问题的应对方式

3.1 静电是怎么产生的

石墨类负极材料具有较好的导电性，同时密度较低、比表面积较大。在气力输送、振动给料、筛分等过程中，颗粒与管道壁、颗粒与筛网、颗粒与颗粒之间不断摩擦，电子发生转移，导致颗粒表面带上静电荷。这些静电荷难以快速泄放，带同种电荷的颗粒相互排斥、分散，但与筛网金属丝之间可能产生相反的电荷，形成吸附力。

3.2 高服的对应设计

高服从三个方向处理静电问题：

方向一：导走筛网上的电荷

设备整体做接地处理，筛网通过金属结构件与设备本体导通。当带电颗粒靠近筛网时，电荷可以通过筛网—设备—接地线这条路径泄放，减少了电荷积累。

方向二：破坏吸附条件

超声波的高频微振使筛网持续处于微动状态。即使有细粉暂时吸附在网丝上，这种持续的微振也会使其脱落，而不是越积越厚。这相当于把“吸附—积累—堵塞”这个链条从中间切断。

方向三：配合除尘减少扬尘

设备预留的除尘接口可以外接除尘系统。除尘系统在设备内部形成微负压，将悬浮在设备内部的细粉及时抽走，减少了细粉在筛网上方的停留时间，从而减少了静电吸附的机会。

3.3 实际使用中的注意事项

需要说明的是，超声波和接地处理可以减轻静电带来的影响，但无法从根本上消除静电的产生。对于静电特别强烈的物料（如某些批次的天然石墨），建议在工艺上游增加消静电措施（如加装静电消除器），与筛分设备配合使用，效果更好。

四、设备的结构与工作过程

4.1 主要构成

S49-AC系列超声波振动筛由以下几个主要部分组成：

筛机主体（包括底座、振动电机、筛框、防尘盖）

筛网及绷网组件

超声波系统（发生器、换能器、共振环、超声波电源线）

密封件及束环

出料口（可根据需要配置多个）

4.2 工作过程

第一步：进料与分散

物料从顶部进料口进入，落在最上层筛网的中心区域。振动电机产生的三维振动力使物料向四周扩散，形成均匀的料层。

第二步：分级透筛

小于筛网孔径的颗粒穿过网孔落入下层；大于筛网孔径的颗粒沿筛面运动至该层出料口排出。多层筛网配置下，每一层重复这一过程。

第三步：在线清网

在上述过程进行的同时，超声波系统持续工作，筛网保持高频微振状态。团聚体在接触筛面时被分散，静电吸附的细粉不易在网丝上停留积累。

以上三步同步进行，互不干扰。

4.3 超声波系统的两种工作模式

设备提供两种超声工作模式，可根据物料特性选择：

工作模式 特点 适用场景

连续模式 超声波持续输出 常规物料，筛分负荷稳定的场景

脉冲模式 超声波间隙输出（如工作5秒、暂停2秒） 易发热物料，或筛分负荷有波动的场景

两种模式可以在控制箱上随时切换，无需停机。

五、技术参数参考

以下为S49-AC系列常用规格的参数范围，供初步选型参考。

参数项 参考数值 备注

筛网直径 600mm / 800mm / 1000mm / 1200mm / 1500mm 锂电产线常用1000、1200

有效筛分面积 0.23㎡ — 1.58㎡ 随直径增大而增加

适用目数 2目 — 600目 锂电常用325目、400目

超声波频率 36KHz（中心频率） 自动频率跟踪

超声工作模式 连续 / 脉冲 脉冲模式温升更低

振动电机功率 0.55kW — 5.5kW 随机型规格增大而增加

触料材质 SUS304 / SUS316L 镜面抛光处理

筛网层数 1层 — 5层 分级需求决定层数

除尘接口 预留标准口径 可外接除尘系统

选配项 氮气保护系统、防爆电机、PLC远程接口 根据工况配置

参数说明：以上数据为设备设计指标范围。实际运行中的处理量、筛分精度受物料特性影响，建议通过来料试验获取对应工况的实测数据。

六、典型物料的应用参考

物料类别 典型物料 主要问题 推荐配置 关注要点

正极材料 磷酸铁锂 软团聚 S49-AC-1000，连续超声模式 团聚打散效果

正极材料 高镍三元 团聚+静电 S49-AC-1200，连续/脉冲+除尘接口 两者兼顾

负极材料 人造石墨 静电吸附 S49-AC-1200，脉冲模式+接地强化 细粉通过率

负极材料 天然石墨 强静电+超细粉 S49-AC-1000，脉冲模式+除尘接口 减少网面吸附

导电添加剂 导电炭黑 超细+强吸附 S49-AC-800，高功率超声 分散效果

注：以上为经验配置。不同产地、不同批次的物料在团聚程度和静电强度上存在差异，建议以实测为准。

七、选型时的几点说明

说明一：超声波不是万能的

超声波对于软团聚（颗粒之间靠分子力结合）的打散效果明显，但对于硬团聚（颗粒之间已经烧结或固相反应结合）基本无效。如果物料中存在较多硬块，建议在筛分前增加一道粗筛或破碎工序。

说明二：静电问题需要综合解决

设备的接地和超声波清网可以减轻静电带来的堵塞，但不能完全消除静电的产生。对于静电特别严重的物料，建议在工艺上游配合使用静电消除器，或适当增加车间的湿度（在物料允许的范围内）。

说明三：来料试验的价值

不同厂家生产的同一种物料（如磷酸铁锂），由于前驱体工艺、烧结温度、粉碎方式的不同，团聚程度可能差异较大。高服设有粉体试验中心，可以通过来料试验获取该批次物料在设备上的实际表现，为选型提供依据。

八、新乡市高服机械股份有限公司——实力铸造信赖

新乡市高服机械股份有限公司前身前身始创于八十年代，经过40多年的发展已成为“国*级专精特新小巨人企业”、“国*级绿色工厂”、“国*级高新技术企业”、“国*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*500多项，拥有“国*工*部颁发的科技成果奖”，参与起草制定了4项“国*标准”。 

高服研发与制造振动筛分设备、输送设备、碎煤设备、过滤设备和物料处理自动化系统等。广泛应用于食品、制药、化工、冶金、建材、矿山、热电、环保、新能源等众多行业，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，已成为中国石油、中国石化、中国建筑、中国中化、中国铁建、中国五矿、中国海油、中国华润、中国医药、**能源集团、中粮、华为、中国电建、中国中信、物产中大、中国兵器、中国铝业、中国建材、陕煤集团、鞍钢集团、中国电子科技、中国船舶、中国航天、中国电子、金川集团、中国航天科工、海螺水泥、中核集团、上海医药、山西焦煤等众多世界500强企业的合作供应商。赢得了全球超10000家客户的信赖与好评。