Описан основной процесс сушки мокрого покрытия на листе литиевой батареи.

Электрод литиевой батареи представляет собой покрытие, состоящее из частиц. Во время изготовления электрода однородная влажная суспензия наносится на металлическую коллекторную жидкость, а затем растворитель в покрытии удаляется сушкой. В электродную суспензию часто необходимо добавлять полимерное связующее или диспергирующий агент, а также сажу и другие проводящие агенты. Хотя содержание твердых веществ обычно превышает 30%, во время процесса сушки, когда растворитель испаряется, покрытие всегда будет испытывать определенную усадку, и твердые вещества находятся близко друг к другу во влажном покрытии, в конечном итоге образуя пористую структуру сухого электрода. .

Процесс сушки и процесс покрытия литий-ионного аккумулятора независимы и взаимосвязаны. Характер покрытия влияет на конструкцию и работу процесса сушки; Скорость покрытия, толщина покрытия определяет длину сушки; В процессе сушки покрытие проходит процесс выравнивания, который влияет на однородность покрытия. Таким образом, при нанесении покрытия в процессе проектирования можно точно использовать наилучшее покрытие, процесс сушки, сбалансировать взаимосвязь между ними и, в конечном итоге, повлиять на общие технические свойства покрытия.

Метод чрезвычайно листовой сушки

(1) Сушка дальним инфракрасным излучением. Тепловая энергия излучается на поверхность сухого объекта излучающим элементом в дальней инфракрасной области для испарения жидкости для сушки. Характеристики: скорость его высыхания в основном зависит от температуры излучения, высокой температуры, высокой скорости высыхания. Его преимущество состоит в том, что оборудование относительно простое, поэтому покрывающая машина относительно не требует больших затрат. Его недостаток - малая эффективность сушки, неравномерная сушка, легко возникают болезни сушки.

(2) Плавающая и сушка с двусторонней подачей воздуха. Плавающая сушка предназначена для сушки фольги для специальной конструкции двухстороннего сопла, высокоскоростного струйного потока, под действием эффекта стенки воздушного потока, вертикального действия к сушильной пленке, под действием воздушного потока, плавающего состояния сухого листа для сушки.

(3) Обычная конвекционная сушка на воздухе. Конвекционная сушка - более традиционный метод сушки. Нагретый сухой воздух направляется в сушильный канал, и тепловая энергия сухого воздуха передается высушиваемому объекту за счет конвекции воздуха, а жидкость испаряется для сушки. Его преимущество - простота оборудования, недостаток - низкая эффективность сушки, в современном сушильном оборудовании постепенно заменяется на эффективную сушку горячим воздухом.

(4) Циркуляция горячего ветра влияет на сушку. Высокоэффективная технология сушки, основанная на принципах гидродинамики воздушной струи. Через специально разработанное воздушное сопло сухой воздух распыляется на поверхность высушенного объекта с высокой скоростью, а статический слой воздуха, препятствующий сушке на поверхности высушенного объекта, разрушается под воздействием удара, что ускоряет процесс сушки и значительно ускоряет процесс сушки. повышение эффективности сушки. Ударная сушка с циркулирующим горячим воздухом отличается тем, что скорость сушки зависит от температуры и объема сушильного воздуха. Часть циркулирующего сухого воздуха можно использовать для увеличения подачи воздуха, чтобы улучшить скорость сушки и значительно улучшить использование тепла сухого воздуха. Таким образом, ударная сушка с циркуляцией горячего воздуха отличается высокой эффективностью и энергосбережением. Кроме того, скорость сушки можно увеличить, увеличив подачу воздуха.

(5) Сушка перегретым паром. Перегретый пар - это пар, получаемый при нагревании жидкости до насыщенного пара, который полностью испаряет ее, а затем снова нагревает. Сушка перегретым паром - это новый метод сушки, при котором сушильная среда находится в непосредственном контакте с влажным покрытием, а тепло в основном передается материалу путем конвекции, а осажденный растворитель уносится сушильной средой. В процессе сушки перегретый пар проходит через поверхность материала в качестве сушильной среды, а тепло передается влажному покрытию, а свободный растворитель на поверхности покрытия нагревается и испаряется, что приводит к разнице между поверхностью материала. и концентрация внутренней влажности. При этой разнице внутренняя влажность диффундирует из жидкой или газообразной формы на поверхность, а апоризованный водяной пар или пар уносится потоком перегретого пара. Его преимущество заключается в том, что можно использовать скрытую теплоту пара, высокую тепловую эффективность, можно достичь эффекта экономии энергии, сушки перегретым паром, чем коэффициент теплопередачи сушки горячим воздухом.

(6) микроволновая сушка. Микроволновая сушка - это метод, в котором используется микроволновая энергия с частотой 915-2450 МГц для нагрева и нагрева материалов с целью испарения воды для сушки. Микроволновая сушка отличается от традиционного метода сушки, а направление теплопроводности такое же, как и у диффузии воды. По сравнению с традиционными методами сушки микроволновая сушка имеет такие преимущества, как высокая скорость сушки, энергосбережение и защита окружающей среды, высокая эффективность производства, чистота производства, превосходный эффект сушки, простота реализации автоматического управления и контроля, а также может улучшить качество продукции.

В настоящее время некоторые производители производят машины для нанесения покрытий с сушкой горячим воздухом, также используют воздушное сопло, от формы сушки и удара аналогично, но конструкция конструкции ветрового сопла, объем воздуха и скорость ветра не оказывают никакого воздействия, процесс сушки все еще является конвекционной сушкой, эффективность сушки невысока.

Классификация влаги в материалах

Взаимосвязь между общей влажностью, равновесной влажностью, свободной влажностью, объединенной влажностью и несвязанной влажностью материалов показана на рисунке 1.

Сбалансированная влажность: влага, которую можно удалить сушкой. Свободная влага: влага, которую невозможно удалить сушкой.

Комбинированная вода включает воду в клеточной стенке материала, воду в капилляре материала и воду в твердом материале в виде кристаллической воды.

Несвязанная вода включает воду, механически прикрепленную к твердой поверхности, например воду, адсорбированную на поверхности материала, воду в более крупных порах и т. Д.

Основы сушки

Сушка: операция по удалению влаги из твердых материалов посредством нагревания заключается в испарении воды или других растворителей и удалении образовавшегося пара.

Парциальное давление водяного пара в пленке равно давлению водяного пара в материалах. В то же время горячий воздух нагревает материал и передает тепло влажному материалу. Движущей силой является температурный градиент между горячим воздухом и материалом. Для конвективной сухости из-за непрерывного потока среды отводите испаренную воду, создавая тем самым разницу давления.

Необходимым условием проведения процесса сушки является то, чтобы парциальное давление водяного пара, создаваемого влагой в высушенном материале, было больше, чем в горячем воздухе. Если они равны, испарение достигает равновесия и сушка прекращается. Если парциальное давление водяного пара в горячем воздухе велико, материал вместо этого поглощает воду.

Процесс сушки материалов - это процесс, сочетающий теплообмен и массообмен:

(1) нагрев материалов горячим воздухом;

(2) процесс испарения и испарения жидкости на поверхности материала;

(3) Распространение внутренней жидкости через поры на поверхность.

Кинетический процесс сушки

Кривая сушки: кривая зависимости влажности материала x в процессе сушки от времени сушки t и температуры поверхности материала t.

Кривая скорости сушки: кривая зависимости между скоростью сушки материала u и влажностью материала X.

Внутренняя диффузия и поверхностное испарение воды происходят одновременно, но скорость различается на разных этапах процесса сушки, поэтому механизм управления скоростью сушки также отличается. Процесс сушки разделен на секцию предварительного нагрева AB, секцию сушки с постоянной скоростью BC и секцию медленной сушки CDE.

(1) AB на стадии предварительного нагрева и нагрева: материал нагревается и нагревается.

(2) стадия сушки с постоянной скоростью BC: на поверхности сухого материала всегда сохраняется влажное испарение воды, пар в количестве тепла поглощается материалом, все это тепло используется для испарения влаги на поверхности материала, материала Скорость испарения поверхностной влаги и скорость диффузии внутренней влаги в материале почти равны, скорость сушки оставалась стабильной в этот момент, состояние сушки с постоянной скоростью.

(3) Первая ступень замедления (участок CD): скорость внутренней диффузии воды в материале ниже, чем скорость испарения поверхностной воды при температуре по смоченному термометру. В это время поверхность материала не может оставаться полностью влажной, и образуется «сухая зона», что приводит к снижению скорости сушки.

(4) Вторая стадия замедления (стадия DE): поверхность испарения воды постепенно перемещается к внутренней части материала, таким образом удлиняя пути тепломассопереноса и увеличивая сопротивление, что приводит к снижению скорости сушки.

ИНЖИР. 5 схематическая диаграмма процесса сушки листа полюса

Состав электродной пасты литиевой батареи имеет равномерное распределение, затем толщина мокрого покрытия, вызванная испарением растворителя, уменьшается, частицы графита постепенно сближаются, пока не образуется скопление наиболее густонаселенного состояния, прекращение контракта покрытия (фиг. 5c ), затем вызванное дальнейшее испарение растворителя заставило границу раздела газ-жидкость проникнуть в пористую структуру внутри, в конечном итоге образуя пористое покрытие на сухих электродах (фиг.5e). Большое отверстие имеет тенденцию предпочтительно опорожнять жидкую фазу. В процессе усадки покрытия небольшие поры на поверхности заполняются жидкой фазой до тех пор, пока усадка покрытия не прекратится (фиг. 5c) и поры не заполнятся растворителем. Затем растворитель удаляется, образуя первое отверстие большего размера в покрытии (фиг. 5d), в то время как отверстие меньшего размера труднее опорожнить из-за капиллярных сил.

Страница содержит содержимое машинного перевода.