宏工科技喻堅：釜式干燥機具有5大技術(shù)優(yōu)勢
隨著(zhù)鋰電業(yè)的高速發(fā)展，設備的更新迭代也在加速進(jìn)行。在日前舉行的“2022中國（遂寧）國際鋰電產(chǎn)業(yè)大會(huì )暨新能源汽車(chē)及動(dòng)力電池國際交流會(huì )”上，宏工科技股份有限公司干燥設備負責人喻堅作主題演講，就“釜式干燥機在三元材料中的應用”進(jìn)行了分享。
圖為宏工科技股份有限公司喻堅作主題演講
行業(yè)周知，水分含量會(huì )對三元材料的性能有影響。喻堅指出，首先水分過(guò)量就會(huì )影響PVDF的流平性和流動(dòng)性，不利于漿液涂布，同時(shí)還會(huì )引起電解質(zhì)的分解，產(chǎn)生腐蝕性特別強的***，最終導致電池出現安全性問(wèn)題。第二，水分會(huì )影響電池首次放電量、電池內阻、電池容量的衰減和電池厚度。所以電池的水量不是越多或者越少越好，必須要進(jìn)行精準控制。目前行業(yè)普遍要求含水率在800PPM以下。
在干燥過(guò)程中，設備與物料接觸的地方都需要隔絕一些金屬異物元素，通常這些異物主要是鐵、鎘、鎳、銅、鋅等。喻堅解釋?zhuān)驗榻饘佼愇飼?huì )導致負極產(chǎn)生枝晶、膈膜穿孔，造成電池內部短路，最后導致電池的自放電甚至起火和爆炸，所以生產(chǎn)過(guò)程中要以產(chǎn)品的PPB級數量標準來(lái)進(jìn)行精準控制。另外，還必須要控制設備的磨損所導致金屬異物的增加。
含水量、金屬異物對于干燥設備提出了高標準要求，另外物料品質(zhì)控制也是重要的內容。喻堅指出，在干燥過(guò)程中溫度不能超過(guò)120℃，否則會(huì )導致物料晶體結構不穩定，容易破碎，對電池性能造成不良影響。他表示，目前市場(chǎng)上的干燥設備，主要存在產(chǎn)能低、干燥時(shí)間比較長(cháng)等痛點(diǎn)。另外，客戶(hù)對含水率要求高，有的含水率已經(jīng)要求到500PPM以下，這也是需要改進(jìn)的地方。
宏工釜式干燥機性能優(yōu)異
據喻堅介紹，目前市場(chǎng)上主流的干燥機設備主要有釜式、雙錐、耙式、振動(dòng)以及盤(pán)式等種類(lèi)，通過(guò)對這些干燥機進(jìn)行產(chǎn)能、密封性、異物增加量、破粉率、殘留率等方面的比較，釜式干燥機的性能表現都比較優(yōu)異。
雙錐干燥機是因為內部沒(méi)有槳葉結構，所以萬(wàn)一材料粘壁就會(huì )造成材料過(guò)熱的情況。且進(jìn)、出料口需要人工的輔助，無(wú)法實(shí)現設備的全自動(dòng)化。耙式干燥機在工作過(guò)程中的轉速比較高，所以破粉率和金屬異物控制不是很好。振動(dòng)干燥機設備平臺的剛性和耗能比較大。而且雙錐、耙式，因為它們的軸密封始終與物料接觸，所以為了保證設備的真空度，要對軸密封進(jìn)行頻繁的維修和配換。盤(pán)式干燥機，雖然產(chǎn)能比較大，但是對金屬異物的控制不夠好，并且易損件較多，需要經(jīng)常維護。
目前宏工科技已經(jīng)研發(fā)出三種規格的釜式干燥機，分別是500L、2000L和5000L的容量，處理容積分別是350L、1200L和2500L。喻堅表示，公司設備的攪拌功率相對比較小，工作的轉數一般是在1-10轉，能夠滿(mǎn)足不同客戶(hù)的需求。設備的加熱模塊出口可以控制在30-250度，控制精準在±1度左右，真空泵的功率大概在5.5千瓦、11千瓦和15千瓦，能夠較好保證整個(gè)系統的真空度。
宏工釜式干燥機有五大優(yōu)勢
據喻堅介紹，宏工科技的釜式干燥設備產(chǎn)品具有五大優(yōu)勢。第一是高產(chǎn)能、高真空度，第二是低金屬異物和低破粉率，第三是低殘留率，第四是低損耗率，第五是智能化集成。
第一高產(chǎn)能，現在宏工科技已經(jīng)制造出規格5000升的釜式干燥機，設計產(chǎn)能每批3000千克，已經(jīng)遠超同行業(yè)的同類(lèi)型設備。喻堅表示，影響真空度的是軸密封和進(jìn)出料口。宏工通過(guò)改良機械密封，其轉數比較低而且不與物料接觸，所以能夠長(cháng)時(shí)間保持較高的真空度。進(jìn)料口是氣囊的補償密封，能夠遠比現在市場(chǎng)上的球閥和蝶閥效果好很多。出料口有兩個(gè)密封，一個(gè)軸密封和一個(gè)端密封，兩個(gè)地方都設置吹掃口，能保證密封面的清潔度。
第二低金屬異物和低破粉率，現在設備筒體和槳葉都噴涂碳化鎢，而且筒體在高溫下結構比較穩定，槳葉和筒體、筒壁的間距都控制在一定范圍，能夠減少設備與物料之間的磨損造成金屬異物增加。對于低破粉率，采用低速電機加高速電機的傳動(dòng)方式，低速干燥、高速出料，能夠減少物料之間的擠壓碰撞而導致的保護層破壞。
第三低殘留率，在設備里面主要是槳葉的結構，目前槳葉分為兩把耙式槳葉和一把推式槳葉，推式槳葉設置了刮刀，控制筒體的平面度，能夠嚴格控制刮刀和筒體的間距，控制在3毫米左右，所以能夠把握比較低的殘留率。而且，物料在整個(gè)干燥過(guò)程中，中心物料可以往下走，底部物料通過(guò)離心運動(dòng)往邊緣走，邊緣物料通過(guò)槳葉抬升作用往上面走，能夠保證整個(gè)物料的循環(huán)均勻干燥。
第四低損耗率。氣固分離器設置了加熱功能，避免了氣體因為溫度和壓力的變化造成冷凝，然后減少物料的敷袋。設備設置了氣囊反吹功能，就算物料敷袋，也可以把物料反吹回釜體。設備的濾芯過(guò)濾面積比較大，是常規過(guò)濾面積的2.5倍，所以過(guò)濾的風(fēng)速比較慢且精度很高，可以很好地減少物料的流失。
第五智能化集成。喻堅表示，公司的干燥設備能夠把所有環(huán)節都集成在一個(gè)控制系統里，根據設定程序自行運轉。系統設置多處壓力和溫度傳感器，可以監控整個(gè)干燥過(guò)程中的系統參數，溫度、濕度、壓力、設備轉數等，整個(gè)智能控制不需要人工參與，能夠實(shí)現智能化操作。
據喻堅介紹，宏工科技成立于2008年，專(zhuān)業(yè)從事物料處理和工業(yè)自動(dòng)化的研究及EPC工程總包服務(wù)，提供一站式物料處理綜合解決方案。公司核心設備目前有釜式干燥機、研磨機、包裝機等。公司目前在東莞、無(wú)錫、株洲和長(cháng)沙有四個(gè)生產(chǎn)研發(fā)基地。從2015年進(jìn)軍鋰電行業(yè)，目前公司已經(jīng)成為鋰電材料、精細化工等領(lǐng)域物料自動(dòng)化處理解決方案的領(lǐng)先企業(yè)。
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