在新能源材料研發(fā)領(lǐng)域,正極材料的性能直接影響電池的能量密度、循環(huán)壽命及安全性。作為關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備,噴霧干燥機通過將液態(tài)漿料轉(zhuǎn)化為均勻干燥的粉末,為正極材料制備提供了高效解決方案。下面將從工作原理與工藝要求兩個維度,系統(tǒng)闡述其技術(shù)核心。
噴霧干燥機的核心在于通過物理手段實現(xiàn)液態(tài)物料的快速相變,其過程可分為三個階段:
?1. 霧化階段:液滴的“微米級分裂”?
液態(tài)漿料經(jīng)高壓泵輸送至霧化器,通過離心式或壓力式霧化技術(shù),被分散為直徑數(shù)微米至百微米的液滴。離心霧化器利用高速旋轉(zhuǎn)盤(轉(zhuǎn)速可達上萬轉(zhuǎn)/分鐘)產(chǎn)生的離心力,將漿料甩出形成薄膜,進而撕裂為細小液滴;壓力霧化器則通過高壓噴嘴(壓力范圍通常覆蓋低至中高壓區(qū)間)將漿料噴射成霧狀。這一過程極大增加了物料表面積,為后續(xù)快速干燥奠定基礎(chǔ)。
?2. 熱交換階段:瞬時水分蒸發(fā)?
霧化后的液滴與熱風(fēng)在干燥塔內(nèi)并流或逆流接觸。熱風(fēng)由空氣過濾器凈化后,經(jīng)加熱裝置升溫至適宜溫度區(qū)間,與液滴進行高效熱質(zhì)交換。液滴表面水分在恒速干燥階段迅速蒸發(fā),內(nèi)部水分則通過擴散作用向表面遷移,完成降速干燥。整個過程僅需數(shù)秒至數(shù)十秒,即可使物料含水率大幅降低。
?3. 分離收集階段:粉末與氣體的“分道揚鑣”?
干燥后的粉末隨氣流進入旋風(fēng)分離器,在離心力作用下與氣體分離,落入收集裝置;細小顆粒則通過袋式過濾器進一步捕集,確保尾氣達標排放。最終獲得的粉末具有粒徑分布均勻、流動性好、化學(xué)成分穩(wěn)定等特點。
噴霧干燥前:
噴霧干燥后:
一、正極材料噴霧干燥實驗效果案例