Обзор материалов

С быстрым развитием новых энергетических транспортных средств и индустрии хранения энергии спрос на рынке литий - ионных батарей резко вырос. В качестве основного звена в производстве батареи процесс подготовки электродного материала напрямую влияет на производительность и безопасность батареи. Во многих производственных процессах процесс сушки особенно важен для поддержания физико - химических свойств материала.

Двухконусная вращающаяся вакуумная сушилка с ее мягкими сухими свойствами, отличной способностью контролировать качество, стала стандартной конфигурацией для производства литиево - электрических материалов. С повышением уровня интеллекта оборудования и применением новых технологий нагрева его преимущества в повышении согласованности характеристик материалов батареи и снижении затрат на производство будут еще более заметными. В будущем устройство будет продолжать развиваться в направлении большей обработки, более высокой энергоэффективности и более интеллектуального управления, предлагая более совершенные решения для сушки для литиевой и электрической промышленности.

принцип работы двухконусной вращающейся вакуумной сушилки

1. Основная структура

Двухконусная вращающаяся вакуумная сушилка состоит в основном из двухконусной вращающейся цистерны, вакуумной системы, системы нагрева, трансмиссии и системы управления. Цистерны обычно используют 316L нержавеющей стали, внутренняя и внешняя поверхности полированы, чтобы убедиться, что материал не загрязнен и легко очищается.

2. Рабочий процесс

1. Этап наполнения: наполнение мокрого материала в цистерну с помощью специального устройства подачи, как правило, 30 - 50% объема цистерны

2. Накачивание вакуума уплотнением: закрытие входного отверстия, запуск вакуумного насоса для снижения давления в резервуаре до заданного значения (обычно 5 - 50 кПа)

3. Обогревательный поворот: втулка втягивается в теплоноситель (горячую воду или пар), в то время как цистерна вращается со скоростью 5 - 15 rpm

Процесс сушки: материал находится в полном контакте с подогреваемой стенкой в перевернутом состоянии, вода испаряется при низких температурах в вакууме

5.Охлаждение выгрузки: после завершения сушки в охлаждающую среду для охлаждения, после разрушения вакуума для выгрузки сухого материала

3 Механизм сушки

Температура кипения воды в вакуумной среде снижается (например, температура кипения около 45°C при 0,085МПа), а скорость переноса воды внутри материала ускоряется. Движение вращения позволяет материалу постоянно обновлять поверхность нагрева, образуя « динамическую тонкую сушку», что значительно повышает эффективность теплопередачи.

Преимущества применения литий - электрических материалов при сушке

1) Сухой положительный материал

Применяется для сушки предшественников положительных материалов, таких как LiFePO, NCM и NCA:

- Низкотермическая защита: рабочая температура 50 - 80°С для предотвращения изменения валентности ионов металлов

- Контроль кислорода: вакуумная среда предотвращает окисление материалов

- Физико - морфологическое поддержание: поддержание первоначального вида частиц - предшественников в условиях мягкой сушки

- Контроль остатков: эффективное снижение содержания влаги до 200 ppm

2 Обработка отрицательного материала

Особенно подходит для кремниевого углеродного композитного отрицательного полюса, графита и других материалов с высокой добавленной стоимостью:

- Бескислородная сушка: предотвращение окисления поверхности углеродного материала

- Структурная целостность: избегайте дробления частиц в результате высокоскоростного перемешивания

- Рекуперация растворителей: регенерация органических растворителей, таких как NMP, с помощью системы конденсации

3 Техническое и экономическое сравнение

По сравнению с традиционной сушкой распылением и дисковой сушкой:

Рекомендации по выбору и оптимизации процесса

1. Элементы выбора оборудования

1. Выбор объема: определяется по объему партии, общая спецификация 100L - 5000L

2. Требования к материалу: контактная часть материала не менее 316L нержавеющей стали, специальные условия с использованием сплава Харли

3. Вакуумная конфигурация: выбор механических насосов в зависимости от свойств растворителя + насосов Rotz или систем улавливания в глубоком охлаждении

Взрывоопасная конструкция: обработка органических растворителей должна соответствовать стандарту ATEX

2 Оптимизация технологических параметров

- Регулирование скорости вращения: баланс между эффектом смешивания и целостностью частиц

- Контроль температуры: положительный материал, как правило, 80°C, отрицательный - 120°C

- Вакуумный градиент: секционное управление избегает « кипения» материала

- Защита от инертного газа: чувствительные материалы могут разрушаться азотом