随着新能源汽车与储能产业的爆发式增长,锂离子电池正朝着更高能量密度、更优循环性能的方向加速迭代。作为提升电池首 次效率的核心材料,小粒径正极补锂添加剂(如Li?FeO?、Li?MnO?等)凭借“锂离子脱出效率高、界面相容性好”的优势,成为高能量密度电池的标配。然而,其生产过程中面临的干燥难题却长期制约产业发展:传统干燥设备因雾化效率不足,导致粒径分布宽、团聚严重;高温气流冲刷易破坏晶体结构,造成电化学性能衰减;开放式系统引入杂质,纯度难以达标……如何实现“粒径准确控制-结构稳定保持-高效节能生产”的协同优化,成为行业亟待突破的技术壁垒。
核心技术突破:解锁小粒径补锂剂干燥的三大密码
(1) 高速雾化:从“液滴破碎”到“粒径定制”
龙鑫创新自研的高速离心器,通过CFD流体仿真优化,使雾化过程实现三大革新:
微滴均匀化:叶轮边缘采用变曲率设计,料液在离心力作用下形成薄膜,破碎后液滴平均粒径标准差;
粘度适应性:针对高固含量浆料,叶轮中心设置导流锥,使浆料输送阻力降低,减少堵塞频率;
粒径可调范围广:通过调节叶轮转速与进料压力,可实现干燥后细粉末粒径准确控制,覆盖Li?FeO?(0.8-2.6μm)、Li?MnO?(1-3μm)等主流补锂剂的粒径需求。
(2) 梯度温场干燥:晶型保护与水分脱除的平衡
针对补锂剂“低温易吸湿、高温易相变”的特性,龙鑫设计分段式温场控制方案:
预热段(塔体上部):控制进风温度,快速蒸发表面水分,避免液滴因表面张力不均导致的粒径突变;
恒温段(塔体中部):控制温度,通过螺旋气流实现内部水分梯度扩散,防止“外壳硬化-内部残留”的空心结构;
冷却段(塔体下部):设置低温风幕,避免干燥后颗粒因温差过大产生内应力,保障晶体结构完整
(3) 全流程智能控制:从“经验操作”到“数据驱动”
自优化控制系统:内置智能算法,基于历史生产数据自动推荐蕞优工艺参数,新人操作良品率提升;
能耗管理系统:通过变频器动态调节风机功率,结合余热回收技术,使设备综合能效比降低。
技术细节:聚焦补锂剂干燥的“微观性能”
(1) 雾化系统关键参数设计
| 参数 | 传统设备 | 龙鑫设备 | 技术优势 |
|---------------|----------------|----------------|---------------------- |
| 叶轮材质 | 不锈钢316L | 钛合金TC4 | 耐磨性提升,寿命延长|
| 转速调节范围 | 8000-15000rpm | 8000-20000rpm | 粒径调节精度提升 |
| 雾化方式 | 单通道离心 | 双通道螺旋离心 | 高粘度浆料处理能力提升|
(2) 干燥塔结构优化设计
锥底角度:采用55°锥角,使颗粒在塔内停留时间延长,水分蒸发更完善;
内壁处理:表面粗糙度Ra低,关键位置喷涂纳米级陶瓷涂层,减少物料浪费与清洁成本;
气液接触面积:通过雾化器高度与进风分配器角度协同优化,气液接触面积较传统设备增加,传质效率提升。
(3) 洁净生产保障体系
新风高效过滤:天然气热风炉搭配三级空气过滤,洁净度高,防止杂质引入;
无死角设计:所有与物料接触部件采用精密抛光处理,支持快速清洗;
粉尘低排放:布袋除尘器采用PTFE覆膜滤材),配合脉冲反吹系统,实现粉尘“O逃逸”。
选择龙鑫,选择小粒径补锂剂干燥的优解
江苏龙鑫深耕新能源电池材料加工智能装备领域十余年,针对小粒径正极补锂添加剂的特殊物性(高纯度、易团聚、晶型敏感),依托国家特种超细粉体工程技术研究中心与专 利技术群,推出高速离心喷雾干燥机,通过“雾化系统重构-热场准确调控-智能工艺闭环”三大技术升级,为客户提供超细粒径正极补锂添加剂干燥整体解决方案,助力破解行业共性难题。
我们深知,每一个微小的技术改进,都可能在电池充放电曲线中展现为关键的容量提升;每一次生产效率的优化,都在为客户创造实实在在的成本优势。龙鑫干燥,不仅是设备制造商,更是新能源材料制备的技术伙伴——从实验室到产业化,我们始终与客户并肩,用专业与创新,推动锂电技术迈向新高度。