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龙鑫干燥技术入选补锂剂Li5FeO4创新案例,领离心式喷雾干燥机绿色转型

发表时间:2025-05-21
       在锂离子电池追求“高首效、长寿命”的技术浪潮中,小粒径正极补锂添加剂如Li?FeO?(理论比容量867mAh/g)已从实验室走向规模化应用。然而,其干燥过程面临“三重矛盾”:
       (1) 粒径控制 vs 晶体保护:传统雾化器难以将液滴细化至亚微米级,而高温干燥又易导致Fe2+/Fe3+价态失衡,影响锂脱出效率;
       (2) 均匀性 vs 生产效率:开放式干燥系统易引入杂质,且批量生产时粒径分布不均,导致电池一致性差;

       (3) 能耗成本 vs 环保要求:高纯度保护与高效除尘的双重需求,使传统设备能耗高企。



技术升级:从“粗放干燥”到“准确制造”的颠覆性创新

       (1) 高速离心雾化系统:微米级液滴可控生成,奠定粒径均匀性基础
       龙鑫研发的第五代高速离心雾化器,采用航空要求钛合金雾化盘与全新升级传动系统,转速比传统设备高,线速度突破,实现料液秒级雾化:
       雾化粒径可控:通过调节雾化盘结构(如锯齿型边缘设计)与转速,液滴中位径的准确调整,满足Li?FeO?、Li?NiO?等不同补锂剂的粒径需求;
       分布窄化技术:配合涡流式液体分配器(专 利技术),使液滴粒径分布跨度(D90-D10)缩小,从源头避免干燥后颗粒团聚;
       高粘度适应性:针对补锂剂前驱体浆料(固含量20%-40%,粘度500-2000mPa·s),雾化器采用双螺旋进料通道,有效防止堵塞,处理效率较传统设备提升。
       (2) 智能热场调控系统:晶型保护与干燥效率双提升
       针对补锂剂“高温敏感”特性,龙鑫创新设计梯度温场干燥塔,通过“进风分布-温度曲线-气流轨迹”三维优化,实现干燥过程低损伤:
       螺旋热空气分布:顶部空气分配器采用仿生蜂孔结构,使热空气螺旋向下,与雾化液滴形成“同向并流+旋转剪切”耦合运动,延长接触时间,确保水分均匀蒸发;
       准确控温技术:搭载进口热电偶与PID智能算法,控制进风温度,避免Li?FeO?因局部过热发生晶格畸变(如Fe3+还原导致容量衰减);
       余热回收模块:配置板式热交换器,将尾气中50%的余热用于预热新风,综合能耗较传统设备降低,吨产品电耗大幅降低。
       (3) 全密闭洁净生产系统:纯度保障与环保双重达标
       针对补锂剂“高纯度”特性,设备采用密闭干燥方案,从源头解决杂质污染:
       三级过滤系统:新风经G4初效+F8中效+H12高效过滤器,确保干燥环境洁净度;
       高效除尘方案:采用CFD优化设计的全新气箱脉冲式布袋除尘器,粉尘回收率提升,排放浓度降低,符合要求。

技术细节:揭秘小粒径补锂剂干燥的“准确控制密码”

       (1) 粒径与形貌控制技术
       通过正交试验矩阵,龙鑫技术团队构建了“雾化转速-进风温度-进料流量”三参数模型,实现对补锂剂颗粒的多维度调控:
       粒径准确匹配:准确控制雾化转速、进风温度、进料流量,可使干燥后颗粒满足工艺要求;
       球形度提升:通过优化雾化器表面粗糙度与干燥塔锥角,颗粒球形度、流动性指数提升,显著改善后续混料均匀性。
       (2) 成分均匀性保障技术
       针对补锂剂“多组元复合”特性,设备采用浆料预分散-雾化同步混合工艺:
       在线均质系统:在供料泵前配置高剪切砂磨机,将前驱体浆料中团聚体破碎,确保雾化前固液分散均匀;
       动态平衡控制:PLC系统实时监测进料浓度(通过在线粘度计)与雾化器负载电流,自动调整进料速度,避免因浓度波动导致的成分偏析。
       (3) 智能化生产赋能
       数字孪生监控:搭载龙鑫自主研发的干燥过程控制系统,实时显示塔内温度场、速度场分布,提前预警“粘壁风险”;
       工艺参数溯源:自动记录每批次干燥数据(含温度、压力、能耗等参数),满足新能源汽车供应链严苛的质量追溯要求。

技术细节:揭秘小粒径补锂剂干燥的“准确控制密码”

       (1) 性能对比:与传统设备相比,干燥后颗粒D50、首 次充放电效率、多次循环容量保持率等性能参数得到提升;
       (2) 产能突破:单台设备蒸发量高,年产能超千吨;
       (3) 成本优化:通过余热回收与智能能耗管理,单位产品能耗成本降低,设备维护周期延长。

以技术创新驱动产业升级,龙鑫与您共赴锂电新征程

       作为国内新能源干燥设备前沿创新者,江苏龙鑫干燥针对补锂剂的“纳米级活性、微米级应用”特性,历时3年研发,推出第三代小粒径正极补锂添加剂高速离心喷雾干燥机,通过“雾化-热场-控制”三大核心模块的技术突破,实现“粒径准确、晶型完整、绿色高效”的干燥新范式,助力客户在激烈的市场竞争中抢占先机。

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