鋰電池極片濕涂層干燥基本過程

日期：2018-08-10 09:56  瀏覽量：次

　　鋰電池極片濕涂層干燥基本過程。鋰電池極片的干燥過程和涂布過程各自獨立，又相互聯(lián)系;涂層的性質(zhì)，影響到干燥工藝的設計和操作;涂布速度、涂層的厚度決定干燥長度;干燥過程中涂層有流平過程，影響涂層的均勻性。

　　因此，涂布在設計過程中能否準確地運用最佳的涂布、干燥工藝，平衡兩者的關系，最終影響到涂布的綜合技術性能。

　　一、極片干燥方式

　　(1)遠紅外輻射干燥。用遠紅外發(fā)射元件將熱能輻射到干燥物體表面，使液體蒸發(fā)汽化進行干燥。特點：其干燥速度主要取決于輻射溫度，溫度高，干燥速度快。其優(yōu)點是設備比較簡單，因此都在比較低擋的涂布機中應用。其缺點是干燥效率低，干燥不均勻，容易產(chǎn)生干燥弊病。

　　(2)雙面送風飄浮干燥。漂浮干燥是在干燥箔材雙面設置特殊設計的風嘴，送高速噴射的氣流，在空氣流動附壁效應的作用下，垂直作用到干燥箔材上，在氣流的作用下，干燥片材呈漂浮狀態(tài)進行干燥。

　　(3)常規(guī)對流熱風干燥。對流干燥是比較傳統(tǒng)的干燥技術。加熱的干燥空氣送入烘道，干燥空氣中的熱能通過空氣的對流傳導到被干燥物體，使液體蒸發(fā)汽化進行干燥。其優(yōu)點是設備簡單，其缺點是干燥效率低，在現(xiàn)代干燥設備中逐漸被高效熱風沖擊干燥所取代。

　　(4)循環(huán)熱風沖擊干燥。利用空氣噴射流體力學原理發(fā)展起來的高效干燥技術。干燥空氣通過特殊設計的風嘴，以高速噴射到被干燥物體表面，在干燥物體表面阻礙干燥靜止空氣層在沖擊作用下被破壞，從而加快了干燥過程，使干燥效率大大提高。 循環(huán)熱風沖擊干燥的特點是：干燥速度和溫度有關，而且和干燥風量有關?？梢酝ㄟ^部分循環(huán)干燥空氣送風加大風量提高干燥速度，大大提高干燥空氣的熱量的利用，因此循環(huán)熱風沖擊干燥具有高效節(jié)能的特點。另外用增大送風量來提高干燥速度，可以避免采用高溫干燥可能產(chǎn)生的龜裂干燥弊病。

　　(5)過熱水蒸氣干燥。過熱蒸氣是將液體加熱到使其全部蒸發(fā)的飽和蒸氣后，再繼續(xù)加熱而獲得的蒸氣。過熱蒸汽干燥是干燥介質(zhì)直接與濕涂層接觸，其熱量主要以對流方式傳入物料，干燥析出的溶劑被干燥介質(zhì)帶走的一種新興的干燥方式。在干燥過程中，過熱蒸汽作為干燥介經(jīng)過物料表面，熱量傳給濕涂層，涂層表面的自由溶劑受熱汽化，從而造成物料表面與內(nèi)部濕分濃度的差異。在這一差異下，內(nèi)部濕分就由液態(tài)或氣態(tài)的形式向表面擴散，氣化的水蒸汽由過熱蒸汽氣流帶走。其優(yōu)點是可以利用蒸汽的潛熱,熱效率高，可達到節(jié)約能源的效果，過熱蒸汽干燥要比熱風干燥的傳熱系數(shù)大。

　　(6)微波干燥。微波干燥是利用頻率為915-2450MHZ的微波能量使物料發(fā)熱升溫，從而蒸發(fā)水分進行干燥的方法。微波干燥不同于傳統(tǒng)的干燥方式，其熱傳導的方向與水分擴散的方向相同。與傳統(tǒng)干燥方法相比，微波干燥具有干燥速率快、節(jié)能環(huán)保、生產(chǎn)效率高、清潔生產(chǎn)、干燥效果優(yōu)良、易于實現(xiàn)自動化操作及控制以及可以提高產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)點。

　　二、干燥的基本原理

　　干燥：用加熱的方法使水分或其它溶劑汽化，并將產(chǎn)生的蒸氣排除，藉此來除去固體物料中濕分的操作。

　　水分在物料表面氣化，在表面附近存在一層氣膜，在氣膜內(nèi)水蒸氣分壓等于物料中水分的蒸氣壓，水分在氣相中的傳質(zhì)驅(qū)動力為此氣膜蒸氣壓與氣相主體中水蒸氣分壓之差。同時，熱空氣對物料加熱升溫，將熱量傳遞給濕物料，驅(qū)動力是熱空氣與物料的溫度梯度;對對流干燥，由于介質(zhì)的不斷流動，帶走氣化的水分，從而形成分壓差。

　　干燥過程得以進行的必要條件：是被干燥物料中的水分所產(chǎn)生的水蒸氣分壓大于熱空氣中水蒸氣分壓。若二者相等，表示蒸發(fā)達到平衡，干燥停止;若熱空氣中水蒸氣分壓大，物料反而吸水。

　　三、物料的干燥過程是屬于傳熱和傳質(zhì)相結合的過程：

　　(1)熱空氣對物料加熱升溫;

　　(2)物料表面液體的蒸發(fā)汽化過程;

　　(3)內(nèi)部液體通過孔隙擴散到表面的過程。

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