新能源鋰電升級催生小粒徑補鋰劑需求,干燥工藝成關鍵瓶頸
隨著全球新能源汽車與儲能產業的爆發式增長,鋰離子電池正朝著更高能量密度、更優循環性能的方向加速迭代。作為提升電池首 次效率的核心材料,小粒徑正極補鋰添加劑(如Li?FeO?、Li?MnO?等)憑借“鋰離子脫出效率高、界面相容性好”的優勢,成為高能量密度電池的標配。然而,其生產過程中面臨的干燥難題卻長期制約產業發展:傳統干燥設備因霧化效率不足,導致粒徑分布寬、團聚嚴重;高溫氣流沖刷易破壞晶體結構,造成電化學性能衰減;開放式系統引入雜質,純度難以達標……如何實現“粒徑精準控制-結構穩定保持-高效節能生產”的協同優化,成為行業亟待突破的技術壁壘。
江蘇龍鑫深耕新能源電池材料加工智能裝備領域十余年,針對小粒徑正極補鋰添加劑的特殊物性(高純度、易團聚、晶型敏感),依托國家特種超細粉體工程技術研究中心與專 利技術群,推出超高速離心噴霧干燥機(專 利號:ZL 2021 2 2093525.2、ZL 2023 2 1168225.9),通過“霧化系統重構-熱場精準調控-智能工藝閉環”三大技術升級,為客戶提供超細粒徑正極補鋰添加劑干燥整體解決方案,助力破解行業共性難題。
從“粗放干燥”到“精準制造”的顛覆性創新
1超高速離心霧化系統:微米級液滴可控生成,奠定粒徑均勻性基礎
龍鑫研發的第五代超高速離心霧化器,采用航空級鈦合金霧化盤與全新升級傳動系統,轉速可達22000rpm(傳統設備<15000rpm),線速度突破220m/s,實現料液秒級霧化:
霧化粒徑可控:通過調節霧化盤結構(如鋸齒型邊緣設計)與轉速,液滴中位徑的精準調整,滿足Li?FeO?、Li?NiO?等不同補鋰劑的粒徑需求;
分布窄化技術:配合渦流式液體分配器(專 利技術),使液滴粒徑分布跨度(D90-D10)縮小,從源頭避免干燥后顆粒團聚;
高粘度適應性:針對補鋰劑前驅體漿料(固含量20%-40%,粘度500-2000mPa·s),霧化器采用雙螺旋進料通道,有效防止堵塞,處理效率較傳統設備提升20%。
2智能熱場調控系統:晶型保護與干燥效率雙提升
針對補鋰劑“高溫敏感”特性,龍鑫創新設計梯度溫場干燥塔,通過“進風分布-溫度曲線-氣流軌跡”三維優化,實現干燥過程零損傷:
螺旋熱空氣分布:頂部空氣分配器采用仿生蜂孔結構,使熱空氣以18-22m/s速度螺旋向下,與霧化液滴形成“同向并流+旋轉剪切”耦合運動,延長接觸時間10%,確保水分均勻蒸發;
精準控溫技術:搭載進口熱電偶與PID智能算法,進風溫度控制在150-300℃,避免Li?FeO?因局部過熱發生晶格畸變(如Fe?+還原導致容量衰減);
余熱回收模塊:配置板式熱交換器,將尾氣中50%的余熱用于預熱新風,綜合能耗較傳統設備降低15%,噸產品電耗大幅降低。
3全密閉潔凈生產系統:純度保障與環保雙重達標
針對補鋰劑“高純度”特性,設備采用密閉干燥方案,從源頭杜絕雜質污染:
三級過濾系統:新風經G4初效+F8中效+H12高效過濾器(過濾精度0.3μm,效率99.9%),確保干燥環境潔凈度;
高效除塵方案:采用CFD優化設計的全新氣箱脈沖式布袋除塵器,粉塵回收率>99%,排放濃度<50mg/m?,符合要求。
揭秘小粒徑補鋰劑干燥的“精準控制密碼”
1粒徑與形貌控制技術
通過正交試驗矩陣,龍鑫技術團隊構建了“霧化轉速-進風溫度-進料流量”三參數模型,實現對補鋰劑顆粒的多維度調控:
粒徑精準匹配:精準控制霧化轉速、進風溫度、進料流量,可使干燥后顆粒滿足工藝要求;
球形度提升:通過優化霧化器表面粗糙度與干燥塔錐角,顆粒球形度、流動性指數提升,顯著改善后續混料均勻性。
2成分均勻性保障技術
針對補鋰劑“多組元復合”特性,設備采用漿料預分散-霧化同步混合工藝:
在線均質系統:在供料泵前配置高剪切砂磨機,將前驅體漿料中團聚體破碎至5μm以下,確保霧化前固液分散均勻;
動態平衡控制:PLC系統實時監測進料濃度(通過在線粘度計)與霧化器負載電流,自動調整進料速度,避免因濃度波動導致的成分偏析。
3智能化生產賦能
數字孿生監控:搭載龍鑫自主研發的干燥過程控制系統,實時顯示塔內溫度場、速度場分布,提前預警“粘壁風險”;
工藝參數溯源:自動記錄每批次干燥數據(含溫度、壓力、能耗等參數),滿足新能源汽車供應鏈嚴苛的質量追溯要求。
重新定義小粒徑補鋰劑干燥的“高效能”
1性能對比
與傳統設備相比,干燥后顆粒D50、首 次充放電效率、40次循環容量保持率等性能參數得到提升。
2產能突破
單臺設備蒸發量可達1000kg/h(以水計),年產能超千噸。
3成本優化
通過余熱回收與智能能耗管理,單位產品能耗成本降低10%,設備維護周期延長。
龍鑫干燥
?以技術創新驅動產業升級,龍鑫與您共赴鋰電新征程
小粒徑正極補鋰添加劑的干燥,不僅是物理脫水過程,更是“材料性能的二次創造”。江蘇龍鑫干燥憑借“超高速離心霧化+智能熱場控制+全密閉潔凈生產”的技術組合,為新能源材料行業提供了從實驗室研發到工業化生產的全鏈條解決方案。我們深知,每1μm的粒徑優化,都可能是電池能量密度提升的關鍵一步;每1%的干燥效率突破,都在改寫產業的成本曲線。
選擇龍鑫超高速離心噴霧干燥機,您獲得的不僅是一臺設備,更是一支深耕鋰電干燥的專業團隊——從工藝參數定制到產線協同設計,從現場調試到全生命周期服務,我們始終以客戶需求為原點,用技術創新賦能產業升級。期待與您攜手,在高能量密度電池的賽道上,共同定義“龍鑫智能”的新高度。