1、¿Qué es el litio?horno de secado de bateria
El horno de secado de baterías de litio es un equipo especialmente diseñado para secar materiales, electrodos, celdas, etc., en el proceso de producción de baterías de litio. Su propósito principal es eliminar la humedad del material para garantizar la calidad de producción y el rendimiento de las baterías de litio. Debido a que la batería de litio es extremadamente sensible al agua, incluso la presencia de cantidades muy pequeñas de agua puede causar una serie de reacciones adversas dentro de la batería, como la descomposición del electrolito, la corrosión de los electrodos, etc., lo que afecta gravemente la capacidad, el ciclo de vida y la seguridad de la batería. Por lo tanto, el rendimiento del horno de secado de baterías de litio está directamente relacionado con la calidad y la estabilidad de los productos de batería de litio.
2. Principio de funcionamiento del horno de secado de baterías de litio
Los hornos de secado de baterías de litio suelen utilizar el principio de combinar métodos de transferencia de calor como conducción de calor, convección y radiación para lograr el secado del material. En la caja, el aire se calienta mediante el elemento calefactor, el aire caliente forma un flujo de aire circulante bajo la acción del ventilador y el material está en contacto total con la transferencia de calor al material, de modo que el agua del material se evapora en vapor de agua. Al mismo tiempo, la caja está equipada con un sistema de deshumidificación especial, que puede deshumidificar el aire que contiene vapor de agua, reducir la humedad en la caja y garantizar el proceso de secado continuo. Los métodos de deshumidificación comunes incluyen la deshumidificación por congelación y la deshumidificación por adsorción. Los diferentes hornos de secado de baterías seleccionan tecnologías de deshumidificación adecuadas en función de los requisitos reales. Por ejemplo, la deshumidificación por refrigeración es el uso del sistema de refrigeración para enfriar el aire por debajo de la temperatura del punto de rocío, de modo que el vapor de agua se condense en gotas de agua y se descargue, reduciendo así la humedad del aire; La deshumidificación por adsorción se realiza mediante la adsorción del adsorbente en vapor de agua para lograr la deshumidificación; el adsorbente generalmente utiliza gel de sílice, tamiz molecular y otros materiales con alta área de superficie específica y fuerte capacidad de adsorción.
3. Características estructurales del horno de secado con batería de litio
(1) Diseño de caja
La caja del horno de secado de baterías de litio generalmente está hecha de materiales de alta resistencia y resistentes a la corrosión, como acero inoxidable. Este material puede prevenir eficazmente la deformación y corrosión de la caja en entornos hostiles, como alta temperatura y alta humedad, para garantizar el funcionamiento estable a largo plazo del equipo. Al mismo tiempo, la caja tiene un buen rendimiento de aislamiento térmico, generalmente utilizando materiales de aislamiento multicapa para la conservación del calor, reducir la pérdida de calor y mejorar la eficiencia energética. Por ejemplo, algunos hornos de secado al vacío de alta gama utilizan paneles aislados al vacío (VIP) como materiales de aislamiento, que tienen una conductividad térmica extremadamente baja y pueden reducir significativamente la pérdida de calor de la caja.
(2) Sistema de calefacción
El sistema de calefacción es uno de los componentes principales del horno de secado de baterías de litio. Generalmente se compone de elementos calefactores, controladores de temperatura y controladores de calefacción. El elemento calefactor generalmente utiliza cables de resistencia, tubos de calefacción por infrarrojos, etc., que pueden convertir rápidamente la energía eléctrica en energía térmica para proporcionar el calor necesario para el proceso de secado. El termostato se utiliza para monitorear la temperatura en la caja en tiempo real y enviar la señal de temperatura al controlador de calefacción. El controlador de calefacción ajusta automáticamente la potencia del elemento calefactor de acuerdo con el valor de temperatura preestablecido, de modo que la temperatura en la caja se mantenga en un rango estable.
(3) Sistema de ventilación y circulación
El sistema de ventilación y circulación desempeña un papel fundamental para garantizar la uniformidad de la temperatura y la eficiencia del secado en la caja. El ventilador sopla uniformemente el aire caliente a todos los rincones de la caja, de modo que el material pueda entrar en contacto completo con el aire caliente y lograr un secado rápido. Al mismo tiempo, el sistema de ventilación también puede descargar la humedad en la caja a tiempo para mantener un ambiente seco. Para mejorar aún más la uniformidad de la temperatura, algunos hornos de secado al vacío utilizan estructuras especiales en el diseño del conducto de aire, como placas desviadoras, deflectores, etc., para que el aire caliente pueda distribuirse de manera más uniforme en la caja.
4. El tipo de horno de secado al vacío de batería.
(1) Horno de secado al vacío
Horno de secado al vacíoes un equipo de secado en un entorno de vacío. Reduce la presión del aire en la caja mediante el vacío, de modo que el agua del material se pueda evaporar rápidamente a una temperatura más baja, para lograr un secado rápido. El horno de secado al vacío es adecuado para el secado de materiales de baterías de litio sensibles a la temperatura y productos semiacabados, lo que puede evitar eficazmente el impacto de la alta temperatura en el rendimiento del material. Por ejemplo, para algunos materiales de electrodos que contienen componentes orgánicos, el uso del horno de secado al vacío puede eliminar el agua a una temperatura más baja para evitar la descomposición y oxidación de los componentes orgánicos.
(2) Horno de secado con circulación de aire caliente
El horno de secado al vacío con circulación de aire caliente es el tipo más común de horno de secado de baterías de litio. Utiliza la circulación de aire caliente para transferir calor y secar el material. La caja de secado con circulación de aire caliente tiene las ventajas de una estructura simple, un funcionamiento conveniente y una alta eficiencia de secado, y es adecuada para secar varios materiales de baterías de litio y productos semiacabados. En la producción real, de acuerdo con las características del material y los requisitos de secado, puede elegir diferentes métodos de circulación de aire caliente, como la circulación horizontal y la circulación vertical.
(3) Horno de secado de túnel
El horno de secado al vacío de túnel se utiliza principalmente para la producción continua de líneas de producción de baterías de litio. Tiene una caja larga tipo túnel, y el material se mueve continuamente en la caja a través de la cinta transportadora, y se seca con aire caliente durante el movimiento. El horno de secado al vacío de túnel puede realizar una operación de secado a gran escala y de alta eficiencia, y es adecuado para el secado continuo de una gran cantidad de electrodos y celdas de baterías de litio. Al mismo tiempo, el diseño razonable de la zona de temperatura y la distribución de la velocidad del viento en el túnel pueden satisfacer los requisitos del proceso de diferentes materiales en diferentes etapas de secado.
5. La aplicación del horno de secado de baterías en la producción de baterías de litio.
(1) El material del electrodo positivo está seco.
El material del cátodo es una parte importante de la batería de litio y su rendimiento afecta directamente la densidad energética y el ciclo de vida de la batería. En el proceso de producción de materiales de electrodos positivos, las materias primas deben secarse para eliminar la humedad y las impurezas. Por ejemplo, en el proceso de síntesis de materiales de ánodo de fosfato de hierro y litio, debido a que la materia prima puede contener una cierta cantidad de agua, si no se seca, el agua provocará cambios en la estructura cristalina del material durante el proceso de sinterización a alta temperatura, lo que afectará el rendimiento electroquímico del material. El uso de un horno de secado al vacío para secar el material del electrodo positivo puede garantizar la pureza y la estabilidad del material y mejorar la calidad del material del electrodo positivo.
(2) Secado del material del ánodo
El material negativo también es sensible a la humedad. La presencia de agua hará que el material del electrodo negativo tenga una reacción secundaria cuando entre en contacto con el electrolito, consuma la sal de litio en el electrolito y reduzca la capacidad y el ciclo de vida de la batería. El horno de secado de baterías de litio puede eliminar eficazmente la humedad en el material del electrodo negativo para garantizar la calidad del material del electrodo negativo. Por ejemplo, para los materiales del ánodo de grafito, es fácil absorber agua durante el proceso de procesamiento, como el triturado y la granulación, y al secar en el horno de secado al vacío, el contenido de humedad se puede reducir a un nivel muy bajo para cumplir con los requisitos de la producción de baterías de litio.
6、Cómo elegir el horno de secado de baterías de litio adecuado
(1) Demanda de secado
En primer lugar, debemos elegir el horno de secado de baterías de litio adecuado según nuestras propias necesidades de secado. Por ejemplo, el tipo, la cantidad, el tamaño y los requisitos del proceso de secado de los materiales que se deben secar. Si se trata de un lote pequeño, el secado de material de múltiples variedades, el horno de secado al vacío de múltiples capas puede ser más apropiado; para la producción continua a gran escala de líneas de producción de baterías de litio, el horno de secado al vacío de túnel es más adecuado. Al mismo tiempo, es necesario considerar la sensibilidad del material a la temperatura y la humedad, y seleccionar el horno de secado de baterías que pueda cumplir con las condiciones de proceso correspondientes.
(2) Rendimiento del equipo
El rendimiento del equipo es uno de los factores clave en la selección del horno de secado al vacío. Es necesario prestar atención a la uniformidad de la temperatura, la precisión del control de la humedad, la velocidad de calentamiento, el efecto del ciclo de ventilación y otros indicadores de rendimiento del horno de secado al vacío. Por ejemplo, para el secado de materiales de baterías de litio con altos requisitos de uniformidad de temperatura, se debe seleccionar un horno de secado al vacío con un buen diseño de conducto de aire y un sistema de control de temperatura de alta precisión para garantizar que el material se caliente de manera uniforme durante el proceso de secado y evitar el sobrecalentamiento local o el secado excesivo. La precisión del control de la humedad también es un indicador importante; para la producción de baterías de litio, generalmente es necesario controlar la humedad a un nivel muy bajo, por lo que se debe elegir un horno de secado con un buen efecto de deshumidificación y una alta precisión de control de la humedad.
