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      NCM811高鎳三元材料真空干燥機

      關鍵詞:高鎳811三元材料干燥機,高鎳合金烘干機,高鎳系三元干燥設備,雙錐真空干燥機
      所屬分類:新材料干燥機
      案例概述:百得干燥設計制造的鋰離子電池材料專用重載型雙錐真空干燥機,在高鎳三元811的生產中異物引入量大大降低,成功解決了鋰離子電池高鎳三元材料磁性異物引入量高、干燥不均勻、分散性差、易團聚等問題,有利于鋰離子電池材料的工業化生產。
      案例詳情 圖片集錦
            近幾年鎳鈷錳三元材料電池市場發展迅速,使用鎳鈷錳三元材料制作的鋰電池可用于電動汽車、電動自行車、電動工具以及混合動力汽車等電動設備上。我國新能源汽車發展規劃和財政補貼方面均對動力電池的能量密度提出了更高的要求,一系列政策的實施推動了三元材料向高鎳方向發展。

            高鎳三元材料是一種高容量、低價位和高安全性的電極材料,但是這種三元材料對磁性異物的要求非常高。三元材料中的主要磁性異物是鐵雜質,鋰離子電池中的鐵雜質在充電過程中會溶解,并在負極上還原成單質鐵。由于單質鐵的晶核較大,具有一定的磁性,且晶體生長迅速,所以很容易在負極形成鐵枝晶,高硬度的鐵枝晶容易刺破隔膜,造成電池內部短路,導致電池自放電,甚至起火、爆炸。國內^電池生產商要求三元材料的磁性異物引入量小于8×10-8,對出口產品的引入量要求甚至低于5×10-8。
            鋰離子電池在工業化生產過程中,三元材料干燥過程是磁性異物引入的主要環節,選擇好的干燥技術對降低磁性異物的引入量至關重要。常州百得干燥通過大量實驗,將雙錐真空干燥與其他傳統的烘箱干燥、盤式干燥、閃蒸干燥進行對比,^終采用雙錐真空干燥成功解決了鋰離子電池高鎳三元材料中磁性異物引入過高、干燥不均勻、分散性差、易團聚等問題。

      NCM811高鎳三元材料真空干燥機  工作原理
            雙錐回轉真空干燥機為雙錐形的回轉罐體,罐內在真空狀態下,向夾套內通入蒸汽或熱水進行加熱,熱量通過罐體內壁與濕物料接觸,濕物料吸熱后蒸發的水汽,通過真空泵經真空排氣管被抽走。由于罐體內處于真空狀態,且罐體的回轉使物料不斷的上下內外翻動,故加快了物料的干燥速度,提高干燥效率,達到均勻干燥的目的。雙錐回轉真空干燥機系統主要由雙錐回轉真空干燥機、冷凝器、除塵器、真空抽氣系統、加熱系統、冷卻系統、電控系統等組成。


      NCM811高鎳三元材料真空干燥機  技術特點
            雙錐回轉真空干燥機是集混合、真空干燥于一體的干燥設備。真空干燥的過程就是將被干燥物料置于密封的筒體內,用真空系統抽真空的同時對被干燥物料不斷加熱,使物料內部的水分通過壓力差或濃度差擴散到表面,水分子(或其他不凝氣體)在物料表面獲得足夠的動能,在克服分子間的相互吸引力后擴散到真空室的低壓空間,被真空泵抽走而完成與固體的分離。所以,雙錐回轉真空干燥機表現為一下特性:
          1、真空干燥的過程中,筒體內的壓力始終低于大氣壓力,氣體分子數少,密度低,含氧量低,因而能干燥容易氧化的藥品,減少物料染菌的機會。
          2、由于濕分在汽化過程中溫度與蒸汽壓力成正比,故真空干燥時,物料中的濕分在低溫下就能汽化,達到低溫干燥,特別適用于有熱敏性物料的藥品生產。
          3、真空干燥可消除常壓熱風干燥易產生的表面硬化現象,這是因為真空干燥物料內和表面之間壓差大,在壓力梯度作用下,水分很快移向表面,不會出現表面硬化。
          4、由于真空干燥時,物料內和外部之間溫度梯度小,由于逆滲透作用使得濕分能夠獨自移動并收集,有效克服熱風干燥所產生的失散現象。

      NCM811高鎳三元材料真空干燥機與傳統干燥實際應用比較
          1、同一批物料通過雙錐真空干燥機進行烘干時,磁性異物引入量遠遠低于閃蒸干燥與盤式干燥等傳統干燥方式,在電池制備過程中,提高了電池的安全性能。
          2、鋰離子電池高鎳三元811濾餅經雙錐真空干燥后其化學成分未發生變化,其分散性及產品一致性優于同屬于靜態干燥的烘箱干燥。
          3、采用雙錐真空干燥的鋰離子電池高鎳三元811的篩上物含量低于閃蒸干燥、盤式干燥及烘箱干燥,產品一次成品率^優。
          4、烘干同一批物料,雙錐真空干燥消耗的能耗低于其他傳統干燥方式,如閃蒸干燥、盤式干燥及烘箱干燥,降低了生產成本,提高了勞動效率。
      NCM811高鎳三元材料真空干燥機  技術改進
          1、常規雙錐干燥機的抽真空頭為單頭且不隨罐體旋轉,由于抽真空頭一般較重和在安裝時真空管與旋轉軸不同心的原因,往往造成真空管與罐體自臂座間的密封填料磨損過快,造成間隙過大,少量物料進入罐體自臂座,且與碳鋼部分接觸,若物料被鐵離子污染,會在下一批物料干燥時被真空抽入罐內造成一批物料的報廢,后果極其嚴重。同時物料進入罐體自臂座內還會造成真空管磨損及管端密封部件(旋轉接頭或機封)的損壞。
            我單位工程技術人員針對此缺點通過技術攻關,采用新型結構解決了這個技術難點。設計了:裝有真空頭的抽真空管與罐體同步旋轉的先進技術,這樣避免了其他廠家設備因筒體與真空管的磨損而導致產品被殘余物料或密封圈磨損物料污染的弊病。在眾多企業使用后,^的效果得到廣泛的好評,被認為是目前國內解決這一問題的^好^有效的措施。
          2、真空過濾裝置,該過濾裝置設計成三套濾芯,保證足夠的過濾面積。
          與錐體中心線水平安裝,濾芯采用五層SUS304不銹鋼燒結網制成,過濾精度達10um。
          3、筒體兩端密封均采用耐高溫的旋轉接頭,采用球面石墨密封技術進行密封,改變了以往填料密封容易磨損而漏真空、漏水的不良現象。
          4、可升降傳動電機的安裝高度
          由于本設備設計了電機活動支架,能夠確保在皮帶長時間運行后有變形、松動的情況下,通過調整電機活動支架來調節皮帶的^佳張緊度。
          5、減速機輸出鏈輪與傳動鏈輪采用雙排兩條進行傳動,并且設計了鏈條張緊機構,確保鏈條緊配。避免鏈條松動時,罐體運動時有滑動現象、對軸有較大扭力易損壞設備的現象發生。
          6、設備采用變頻調速的方式,使設備啟動平穩,電機電流不過大,延長設備壽命。
          7、采用潔凈型進料人孔蓋,既能保證開關方便,又能保證潔凈和平整密封;人孔蓋與桶體密封采用耐溫耐壓的硅橡膠材料;出料口為渦輪蝸桿結構的真空蝶閥,不僅可以確保罐內真空度,而且可以調節出料時的流量,蝶閥短接加設快裝悶蓋,保證設備使用時的真空度。
          8、干燥器內膽 、夾套和軸套焊接成一體后,經大型鏜床對軸套對面平面度及筒體的同心度進行鏜孔加工,以保證兩端主軸的徑向跳動不超過0.2mm。
          9、設計了先進的溫度測量與控制裝置
            將溫度探頭伸進罐內并真正測量到物料本身的溫度,解決了其他廠家將溫度探頭設置在真空管上,測量抽真空空氣的溫度而導致該溫度與罐內物料實際溫差較大的問題;同時,在罐體上還設有獨特的測量物料真實溫度的溫度表,以校正兩個溫度點的誤差,更加^的控制好物料溫度,以避免一些熱敏物料受高溫烘干而變質變性等問題的發生;
          10、在系統壓力測量方面,除了在真空管路上設有真空表顯示系統壓力外,還在罐體上設置了隔膜式真空表,以反映的罐內真空度,這樣可以防止系統“假真空”現象的發生,并防止一些意外事故發生。
          11、為了防止一些粉體物料烘干過程中真空罩堵塞,系統設有氮氣反吹系統。
            在烘干過程中進行不定時的反吹真空罩,以確保抽氣順暢,加快干燥,而且在干燥末期,反吹入氮氣能置換罐內的濕空氣,使罐內的臨界水分降低,以滿足干燥水分要求高的要求。

            百得干燥設計制造的鋰離子電池材料專用重載型雙錐真空干燥機,在高鎳三元811的生產中異物引入量大大降低,成功解決了鋰離子電池高鎳三元材料磁性異物引入量高、干燥不均勻、分散性差、易團聚等問題,有利于鋰離子電池材料的工業化生產。


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