在新能源材料研發領域,正極材料的性能直接影響電池的能量密度、循環壽命及安全性。作為關鍵生產設備,噴霧干燥機通過將液態漿料轉化為均勻干燥的粉末,為正極材料制備提供了高效解決方案。下面將從工作原理與工藝要求兩個維度,系統闡述其技術核心。
噴霧干燥機的核心在于通過物理手段實現液態物料的快速相變,其過程可分為三個階段:
?1. 霧化階段:液滴的“微米級分裂”?
液態漿料經高壓泵輸送至霧化器,通過離心式或壓力式霧化技術,被分散為直徑數微米至百微米的液滴。離心霧化器利用高速旋轉盤(轉速可達上萬轉/分鐘)產生的離心力,將漿料甩出形成薄膜,進而撕裂為細小液滴;壓力霧化器則通過高壓噴嘴(壓力范圍通常覆蓋低至中高壓區間)將漿料噴射成霧狀。這一過程極大增加了物料表面積,為后續快速干燥奠定基礎。
?2. 熱交換階段:瞬時水分蒸發?
霧化后的液滴與熱風在干燥塔內并流或逆流接觸。熱風由空氣過濾器凈化后,經加熱裝置升溫至適宜溫度區間,與液滴進行高效熱質交換。液滴表面水分在恒速干燥階段迅速蒸發,內部水分則通過擴散作用向表面遷移,完成降速干燥。整個過程僅需數秒至數十秒,即可使物料含水率大幅降低。
?3. 分離收集階段:粉末與氣體的“分道揚鑣”?
干燥后的粉末隨氣流進入旋風分離器,在離心力作用下與氣體分離,落入收集裝置;細小顆粒則通過袋式過濾器進一步捕集,確保尾氣達標排放。最終獲得的粉末具有粒徑分布均勻、流動性好、化學成分穩定等特點。
噴霧干燥前:
噴霧干燥后:
一、正極材料噴霧干燥實驗效果案例