锂电池正极片的干燥过程和涂布过程

时间：2020-06-29 作者：91再生 来源：91再生网

　　锂电池电极是一种颗粒组成的涂层，电极制备过程中，均匀的湿浆料涂敷在金属集流体上，然后通过干燥去除湿涂层中的溶剂。电极浆料往往需要加入聚合物粘结剂或者分散剂，以及炭黑等导电剂。尽管固含量一般大于30%，但是干燥过程中，溶剂蒸发时，涂层总会经历一定的收缩，固体物质在湿涂层中彼此接近，最后形成多孔的干燥电极结构。

 

　　锂离子电池极片的干燥过程和涂布过程各自独立，又相互联系；涂层的性质，影响到干燥工艺的设计和操作；涂布速度、涂层的厚度决定干燥长度；干燥过程中涂层有流平过程，影响涂层的均匀性。因此，涂布在设计过程中能否准确地运用最佳的涂布、干燥工艺，平衡两者的关系，最终影响到涂布的综合技术性能。

 

　　极片干燥方式

 

　　（1）远红外辐射干燥。用远红外发射元件将热能辐射到干燥物体表面，使液体蒸发汽化进行干燥。特点：其干燥速度主要取决于辐射温度，温度高，干燥速度快。其优点是设备比较简单，因此都在比较低挡的涂布机中应用。其缺点是干燥效率低，干燥不均匀，容易产生干燥弊病。

 

　　（2）双面送风飘浮干燥。漂浮干燥是在干燥箔材双面设置特殊设计的风嘴，送高速喷射的气流，在空气流动附壁效应的作用下，垂直作用到干燥箔材上，在气流的作用下，干燥片材呈漂浮状态进行干燥。

 

　　（3）常规对流热风干燥。对流干燥是比较传统的干燥技术。加热的干燥空气送入烘道，干燥空气中的热能通过空气的对流传导到被干燥物体，使液体蒸发汽化进行干燥。其优点是设备简单，其缺点是干燥效率低，在现代干燥设备中逐渐被高效热风冲击干燥所取代。

 

　　（4）循环热风冲击干燥。利用空气喷射流体力学原理发展起来的高效干燥技术。干燥空气通过特殊设计的风嘴，以高速喷射到被干燥物体表面，在干燥物体表面阻碍干燥静止空气层在冲击作用下被破坏，从而加快了干燥过程，使干燥效率大大提高。 循环热风冲击干燥的特点是：干燥速度和温度有关，而且和干燥风量有关。可以通过部分循环干燥空气送风加大风量提高干燥速度，大大提高干燥空气的热量的利用，因此循环热风冲击干燥具有高效节能的特点。另外用增大送风量来提高干燥速度，可以避免采用高温干燥可能产生的龟裂干燥弊病。

 

　　（5）过热水蒸气干燥。过热蒸气是将液体加热到使其全部蒸发的饱和蒸气后，再继续加热而获得的蒸气。过热蒸汽干燥是干燥介质直接与湿涂层接触，其热量主要以对流方式传入物料，干燥析出的溶剂被干燥介质带走的一种新兴的干燥方式。在干燥过程中，过热蒸汽作为干燥介经过物料表面，热量传给湿涂层，涂层表面的自由溶剂受热汽化，从而造成物料表面与内部湿分浓度的差异。在这一差异下，内部湿分就由液态或气态的形式向表面扩散，气化的水蒸汽由过热蒸汽气流带走。其优点是可以利用蒸汽的潜热,热效率高，可达到节约能源的效果，过热蒸汽干燥要比热风干燥的传热系数大。

 

　　（6）微波干燥。微波干燥是利用频率为915-2450MHZ的微波能量使物料发热升温，从而蒸发水分进行干燥的方法。微波干燥不同于传统的干燥方式，其热传导的方向与水分扩散的方向相同。与传统干燥方法相比，微波干燥具有干燥速率快、节能环保、生产效率高、清洁生产、干燥效果优良、易于实现自动化操作及控制以及可以提高产品质量等优点。

 

　　目前有的厂家生产的涂布机用的热风干燥，也用风嘴送风，从形式上看和冲击干燥类似，但是其风嘴的结构设计和风量及风速都起不到冲击效果，干燥过程仍属对流干燥，干燥效率不高。