1. Che cosa è il litio?forno di essiccazione a batteria
Il forno di essiccazione per batterie al litio è un'apparecchiatura appositamente progettata per l'essiccazione di materiali, elettrodi, celle, ecc., nel processo di produzione di batterie al litio. Il suo scopo principale è quello di rimuovere l'umidità dal materiale per garantire la qualità di produzione e le prestazioni delle batterie al litio. Poiché la batteria al litio è estremamente sensibile all'acqua, anche la presenza di quantità molto piccole di acqua può causare una serie di reazioni avverse all'interno della batteria, come la decomposizione dell'elettrolita, la corrosione dell'elettrodo, ecc., che influisce seriamente sulla capacità, sulla durata del ciclo e sulla sicurezza della batteria. Pertanto, le prestazioni del forno di essiccazione per batterie al litio sono direttamente correlate alla qualità e alla stabilità dei prodotti a base di batterie al litio.
2. Il principio di funzionamento del forno di essiccazione delle batterie al litio
I forni di essiccazione per batterie al litio di solito utilizzano il principio di combinazione di metodi di trasferimento di calore come conduzione di calore, convezione e radiazione per ottenere l'essiccazione del materiale. Nella scatola, l'aria viene riscaldata dall'elemento riscaldante, l'aria calda forma un flusso d'aria circolante sotto l'azione della ventola e il materiale è completamente a contatto con il trasferimento di calore al materiale, in modo che l'acqua nel materiale evapori in vapore acqueo. Allo stesso tempo, la scatola è dotata di uno speciale sistema di deumidificazione, che può deumidificare l'aria contenente vapore acqueo, ridurre l'umidità nella scatola e garantire il processo di essiccazione continuo. I metodi di deumidificazione comuni includono la deumidificazione per congelamento e la deumidificazione per adsorbimento. Diversi forni di essiccazione per batterie selezionano le tecnologie di deumidificazione appropriate in base ai requisiti effettivi. Ad esempio, la deumidificazione per refrigerazione è l'uso del sistema di refrigerazione per raffreddare l'aria al di sotto della temperatura del punto di rugiada, in modo che il vapore acqueo si condensi in goccioline d'acqua e si scarichi, riducendo così l'umidità dell'aria; La deumidificazione per adsorbimento avviene attraverso l'adsorbimento di un adsorbente sul vapore acqueo per ottenere la deumidificazione; l'adsorbente solitamente utilizza gel di silice, setaccio molecolare e altri materiali con elevata superficie specifica e forte capacità di adsorbimento.
3. Caratteristiche della struttura del forno di essiccazione della batteria al litio
(1) Progettazione della scatola
La scatola del forno di essiccazione della batteria al litio è generalmente realizzata in materiali ad alta resistenza e resistenti alla corrosione, come l'acciaio inossidabile. Questo materiale può prevenire efficacemente la deformazione e la corrosione della scatola in ambienti difficili come alte temperature e alta umidità per garantire il funzionamento stabile a lungo termine dell'apparecchiatura. Allo stesso tempo, la scatola ha buone prestazioni di isolamento termico, solitamente utilizzando materiali isolanti multistrato per la conservazione del calore, ridurre la perdita di calore, migliorare l'efficienza energetica. Ad esempio, alcuni forni di essiccazione sotto vuoto di fascia alta utilizzano pannelli isolati sotto vuoto (VIP) come materiali isolanti, che hanno una conduttività termica estremamente bassa e possono ridurre significativamente la perdita di calore della scatola.
(2) Sistema di riscaldamento
Il sistema di riscaldamento è uno dei componenti principali del forno di essiccazione delle batterie al litio. È generalmente composto da elementi riscaldanti, regolatori di temperatura e regolatori di riscaldamento. L'elemento riscaldante di solito utilizza fili di resistenza, tubi di riscaldamento a infrarossi, ecc., che possono convertire rapidamente l'energia elettrica in energia termica per fornire il calore richiesto per il processo di essiccazione. Il termostato viene utilizzato per monitorare la temperatura nella scatola in tempo reale e inviare il segnale di temperatura al regolatore di riscaldamento. Il regolatore di riscaldamento regola automaticamente la potenza dell'elemento riscaldante in base al valore di temperatura preimpostato, in modo che la temperatura nella scatola venga mantenuta in un intervallo stabile.
(3) Sistema di ventilazione e circolazione
Il sistema di ventilazione e circolazione svolge un ruolo chiave nel garantire l'uniformità della temperatura e l'efficienza di essiccazione nella scatola. La ventola soffia uniformemente l'aria calda in tutti gli angoli della scatola, in modo che il materiale possa entrare completamente in contatto con l'aria calda e ottenere un'essiccazione rapida. Allo stesso tempo, il sistema di ventilazione può anche scaricare l'umidità nella scatola in tempo per mantenere un ambiente asciutto. Per migliorare ulteriormente l'uniformità della temperatura, alcuni forni di essiccazione sotto vuoto utilizzano strutture speciali nella progettazione del condotto dell'aria, come piastre di deviazione, deflettori, ecc., in modo che l'aria calda possa essere distribuita più uniformemente nella scatola.
4、il tipo di forno di essiccazione sotto vuoto a batteria
(1) Forno di essiccazione sotto vuoto
Forno di essiccazione sotto vuotoè un'apparecchiatura di essiccazione in un ambiente sotto vuoto. Riduce la pressione dell'aria nella scatola tramite aspirazione, in modo che l'acqua nel materiale possa evaporare rapidamente a una temperatura inferiore, in modo da ottenere una rapida essiccazione. Il forno di essiccazione sotto vuoto è adatto per l'essiccazione di materiali per batterie al litio sensibili alla temperatura e prodotti semilavorati, che possono efficacemente evitare l'impatto dell'alta temperatura sulle prestazioni del materiale. Ad esempio, per alcuni materiali per elettrodi contenenti componenti organici, l'uso del forno di essiccazione sotto vuoto può rimuovere l'acqua a una temperatura inferiore per prevenire la decomposizione e l'ossidazione dei componenti organici.
(2) Forno di essiccazione a circolazione di aria calda
Il forno di essiccazione sotto vuoto a circolazione di aria calda è il tipo più comune di forno di essiccazione per batterie al litio. Utilizza la circolazione di aria calda per trasferire calore e essiccare il materiale. La scatola di essiccazione a circolazione di aria calda ha i vantaggi di una struttura semplice, un funzionamento conveniente e un'elevata efficienza di essiccazione ed è adatta per essiccare vari materiali per batterie al litio e prodotti semilavorati. Nella produzione effettiva, in base alle caratteristiche del materiale e ai requisiti di essiccazione, è possibile scegliere diversi metodi di circolazione dell'aria calda, come circolazione orizzontale, circolazione verticale.
(3) Forno di essiccazione a tunnel
Il forno di essiccazione sotto vuoto a tunnel è utilizzato principalmente per la produzione continua di linee di produzione di batterie al litio. Ha una lunga scatola di tipo tunnel e il materiale viene continuamente spostato nella scatola attraverso il nastro trasportatore e viene essiccato tramite aria calda durante il movimento. Il forno di essiccazione sotto vuoto a tunnel può realizzare operazioni di essiccazione su larga scala e ad alta efficienza ed è adatto per l'essiccazione continua di un gran numero di elettrodi e celle di batterie al litio. Allo stesso tempo, una progettazione ragionevole della zona di temperatura e della distribuzione della velocità del vento nel tunnel può soddisfare i requisiti di processo di diversi materiali in diverse fasi di essiccazione.
5. L'applicazione del forno di essiccazione delle batterie nella produzione di batterie al litio
(1) Il materiale dell'elettrodo positivo è asciutto
Il materiale del catodo è una parte importante della batteria al litio e le sue prestazioni influenzano direttamente la densità energetica e la durata del ciclo della batteria. Nel processo di produzione dei materiali dell'elettrodo positivo, le materie prime devono essere essiccate per rimuovere umidità e impurità. Ad esempio, nel processo di sintesi dei materiali dell'anodo al litio ferro fosfato, poiché la materia prima può contenere una certa quantità di acqua, se non essiccata, l'acqua porterà a cambiamenti nella struttura cristallina del materiale durante il processo di sinterizzazione ad alta temperatura, influenzando le prestazioni elettrochimiche del materiale. L'uso del forno di essiccazione sotto vuoto per essiccare il materiale dell'elettrodo positivo può garantire la purezza e la stabilità del materiale e migliorare la qualità del materiale dell'elettrodo positivo.
(2) Essiccazione del materiale anodico
Il materiale negativo è anche sensibile all'umidità. La presenza di acqua causerà una reazione collaterale del materiale dell'elettrodo negativo quando entra in contatto con l'elettrolita, consumerà il sale di litio nell'elettrolita e ridurrà la capacità e la durata del ciclo della batteria. Il forno di essiccazione della batteria al litio può rimuovere efficacemente l'umidità nel materiale dell'elettrodo negativo per garantire la qualità del materiale dell'elettrodo negativo. Ad esempio, per i materiali dell'anodo di grafite, è facile assorbire l'acqua durante il processo di lavorazione come la frantumazione e la granulazione e, essiccando nel forno di essiccazione sotto vuoto, il contenuto di umidità può essere ridotto a un livello molto basso per soddisfare i requisiti della produzione di batterie al litio.
6. Come scegliere il forno di essiccazione per batterie al litio giusto
(1) Domanda di essiccazione
Innanzitutto, dobbiamo scegliere il forno di essiccazione per batterie al litio appropriato in base alle nostre esigenze di essiccazione. Ad esempio, il tipo, la quantità, le dimensioni e i requisiti del processo di essiccazione dei materiali che devono essere essiccati. Se si tratta di un piccolo lotto, di essiccazione di materiali multi-varietà, il forno di essiccazione sotto vuoto multistrato potrebbe essere più appropriato; Per la produzione continua su larga scala di linee di produzione di batterie al litio, il forno di essiccazione sotto vuoto a tunnel è più adatto. Allo stesso tempo, è necessario considerare la sensibilità del materiale alla temperatura e all'umidità e selezionare il forno di essiccazione della batteria in grado di soddisfare le corrispondenti condizioni di processo.
(2) Prestazioni dell'attrezzatura
Le prestazioni dell'attrezzatura sono uno dei fattori chiave nella selezione del forno di essiccazione sotto vuoto. È necessario prestare attenzione all'uniformità della temperatura, all'accuratezza del controllo dell'umidità, alla velocità di riscaldamento, all'effetto del ciclo di ventilazione e ad altri indicatori di prestazione del forno di essiccazione sotto vuoto. Ad esempio, per l'essiccazione di materiali per batterie al litio con requisiti di uniformità della temperatura elevati, è necessario selezionare un forno di essiccazione sotto vuoto con un buon design del condotto dell'aria e un sistema di controllo della temperatura ad alta precisione per garantire che il materiale venga riscaldato uniformemente durante il processo di essiccazione ed evitare surriscaldamenti o sovraessiccazioni locali. Anche l'accuratezza del controllo dell'umidità è un indicatore importante, per la produzione di batterie al litio, di solito è necessario controllare l'umidità a un livello molto basso, quindi scegliere un forno di essiccazione con un buon effetto di deumidificazione e un'elevata accuratezza del controllo dell'umidità.
