electrodo de litio es una composición de recubrimiento de partículas, el proceso de preparación del electrodo, suspensión húmeda uniforme se reviste sobre un colector de corriente de metal, se elimina después el disolvente mediante el secado de deshumidificación polímeros viscosidad de la pasta de electrodo de recubrimiento a menudo requieren añadido unión o dispersante, y un agente conductor tal como negro de carbono. Aunque el contenido de sólidos de generalmente mayor que 30%, pero el proceso de secado, el disolvente se evapora, el recubrimiento siempre experimentará una cierta contracción, recubrir el material sólido húmedo en proximidad entre sí, y finalmente Forme una estructura de electrodos secos porosa.
El proceso de secado de la pieza de revestimiento y procesos de polo de la batería de iones de litio son independientes pero relacionados entre sí; propiedades del recubrimiento, el proceso de secado afecta al diseño y funcionamiento; velocidad de recubrimiento, el espesor del revestimiento determina la longitud de secado; recubrimiento durante el secado hay proceso de nivelación, que afecta a la uniformidad del revestimiento. Por lo tanto, el recubrimiento puede optimizar con precisión la relación entre el uso de un recubrimiento, el proceso de secado, tanto el equilibrio durante el proceso de diseño y en última instancia, afectar el rendimiento técnico del revestimiento integrado.
Método de secado de poste
(1) que emite radiación de secado elemento infrarrojo lejano usando energía térmica de radiación de infrarrojo lejano a la superficie de secado, se seca para vaporizar las características de vaporización de líquidos: velocidad de secado de radiación depende de la temperatura, alta temperatura, de secado rápido tiene la ventaja de que dispositivo. es relativamente simple, y por lo tanto son de uso en un dispositivo de recubrimiento relativamente de baja velocidad. la desventaja es la baja eficiencia del secado, secado desigual, el secado propensos a defectos.
(2) de dos caras soplado de flotación se seca. Secado de flotación se proporciona de toberas secos de lámina de doble cara especialmente diseñados, el envío de la corriente de chorro de alta velocidad, bajo la acción del efecto de fijación a la pared del flujo de aire, que actúa perpendicular a la lámina seca, 4. Bajo la acción de la corriente de aire, la hoja seca se seca en un estado flotante.
(3) caliente secado por convección de aire convencional. Secado por convección es técnicas de secado más tradicionales. Aire de secado caliente en el túnel de secado, el aire de secado en la energía térmica llevada a cabo al objeto a ser secado por convección de aire, la ebullición de líquido y se seca. La ventaja el dispositivo es simple, el inconveniente es la baja eficiencia de la de secado, el secado de choque se sustituye gradualmente por el aparato de secado por aire caliente moderno y eficiente.
(4) que circula secado por impacto de aire caliente. El uso eficiente de técnicas de secado de aire desarrolló la mecánica de fluidos de inyección de aire de secado a través de toberas especialmente diseñado, chorro de alta velocidad a la superficie a secar, la capa de impiden todavía se secó al aire el secado de la superficie del impacto . destruido bajo la acción, acelerando así el proceso de secado, la eficacia de secado se mejora en gran medida circulando características secado por impacto de aire caliente son: tasa y temperatura de secado, pero también, y el secado de volumen de aire sobre aumento de volumen de aire puede aumentar el secado por circulación de soplador de aire de secado parcial. velocidad, mejorado en gran medida por el calor del aire de secado, que circula de este modo características de secado de aire caliente de adición eficiente de la energía de impacto mediante el aumento de la cantidad de soplado de aire para mejorar la velocidad de secado, el agrietamiento puede evitarse utilizando una alta temperatura de secado posibles deficiencias resultante se secan.
(5) sobrecalentado secado de vapor. El vapor sobrecalentado se calienta a una de vapor saturado del líquido de modo que todos evaporó, el calentamiento por vapor se continuó para obtener un secado de vapor sobrecalentado es el medio de secado en contacto directo con el revestimiento húmedo, en el cual el calor es principalmente convección material entrante, el disolvente se secó distancia precipitó significa un nuevo secado medio de secado en el proceso de secado, el vapor sobrecalentado como medio de secado a través de la superficie del material, el calor a un revestimiento húmedo, la superficie de revestimiento libre de disolvente calor de vaporización, con lo que una diferencia con la concentración de humedad de la superficie material en el interior. en esta diferencia, la humedad difunde desde el interior en forma de líquido o gas a la superficie, el vapor de agua vaporizado lejos de la corriente de vapor de agua sobrecalentado. la ventaja es calor latente del vapor se puede utilizar, de alta eficiencia térmica, efecto ahorro de energía se puede lograr, sobrecalentado secado de vapor de secado por aire caliente de un coeficiente de transferencia de calor grande.
(6) de microondas de secado. El secado por microondas está a una frecuencia de la energía de microondas calentando el material de 915-2450MHZ calentó para evaporar método de secado en agua. A diferencia de medios de secado tradicional secado por microondas en la misma dirección y la conductividad térmica en la dirección de difusión de agua en comparación con el método convencional de secado, secado por microondas tiene una tasa de secado rápido, ahorro de energía, alta eficiencia de producción, la producción de buen efecto limpio, secado, fácil de automatizar y controlar el funcionamiento, ventajas y mejorar la calidad del producto.
Actualmente, algunos fabricantes Coater y se secaron mediante aire caliente, también con toberas de soplado, vista de la forma y el secado por impacto como, pero el diseño de su volumen y la velocidad de toberas de viento no se logran el efecto del impacto, el proceso de secado Aún el secado por convección, la eficiencia de secado no es alta.
Clasificación del agua en materiales
Figura 1 clasificación de la humedad de los materiales
La relación entre la humedad total del material, la humedad de equilibrio, la humedad libre, la humedad combinada y el agua no ligada se muestra en la Figura 1.
Equilibrio de humedad: Humedad que puede eliminarse mediante el secado. Humedad libre: Humedad que no puede eliminarse mediante el secado.
La humedad combinada incluye la humedad en la pared celular del material, la humedad en el capilar dentro del material y la humedad presente en el material sólido en forma de agua cristalina.
La humedad no adherida incluye la humedad que está unida mecánicamente a una superficie sólida, como la humedad en la superficie del material, la humedad en poros más grandes, etc.
Principio básico de secado
Secado: la operación de eliminar la humedad de los materiales sólidos calentando el agua u otro solvente y eliminando el vapor generado.
Figura 2 Diagrama esquemático del proceso de secado
Como se muestra, la humedad vaporizada en la superficie del material, una capa de aire cerca de la superficie de la película 2 está presente, la presión parcial de vapor de agua en el material de película de gas es igual a la presión de vapor del agua, la transferencia de masa de agua fuerza impulsora para este gas en la fase gaseosa el cuerpo de lámina con la diferencia de presión de vapor en fase gaseosa en vapor de agua de la presión parcial del mismo tiempo, la temperatura de calentamiento de material de aire caliente, para transferir calor al material húmedo, el gradiente de temperatura es la fuerza impulsora del aire caliente y el secado de material ;. convectivo, debido al flujo constante de medio Quite el agua vaporizada para formar una diferencia de presión parcial.
proceso de secado esencial para llevar a cabo: la presión parcial de vapor de agua se seca el material en el agua es mayor que el calor generado por la presión parcial de vapor de agua en el aire si son iguales, indica la evaporación de equilibrio, el secado se detuvo; si el vapor de aire caliente. La presión parcial es grande, pero el material absorbe agua en su lugar.
El proceso de secado de los materiales es una combinación de transferencia de calor y transferencia de masa:
(1) el aire caliente calienta el material;
(2) El proceso de evaporación y evaporación del líquido en la superficie del material;
(3) El proceso de líquido interno que se difunde a través de los poros hacia la superficie.
Dinámica de secado
Curva de secado: la relación entre el contenido de humedad del material durante el secado y el tiempo de secado t, la temperatura superficial T del material, como se muestra en la Figura 3.
Figura 3 curva de secado
Curva de velocidad de secado: la relación entre la velocidad de secado del material uy el contenido de humedad del material X, como se muestra en la Figura 4.
Figura 4 curva de velocidad de secado
difusión superficie interior y vaporización del agua se lleva a cabo de forma simultánea, pero en diferentes etapas del proceso de secado, que diferentes tarifas, de modo que el mecanismo de control de la velocidad de secado no es el mismo. El precalentamiento del proceso de secado se divide en sección de calentamiento AB, BC y soltar sección de secado constante Sección de secado rápido CDE.
(1) Sección de calentamiento de precalentamiento AB: el material se calienta y se calienta
(2) velocidad de secado constante etapa BC: la superficie del material a secar ha mantenido una evaporación de la humedad húmedo, el material absorbente de calor es vapor de agua, que se utiliza para calentar toda la superficie de los materiales de evaporación, la velocidad de evaporación de la humedad de la superficie y el material de humedad del material dentro de La velocidad de difusión es casi igual, y la velocidad de secado permanece estable en este momento, mostrando un estado seco de velocidad constante.
(3) la primera etapa de desaceleración (segmentos de CD): Material de humedad de la superficie interna es menor que la velocidad de difusión de la tasa de vaporización del agua en una temperatura de bulbo húmedo, a continuación, la superficie del material no puede mantenerse "zona seca" formado húmeda completa, conduciendo a velocidad de secado decreciente.
(4) una segunda etapa de deceleración (DE para): superficie de vaporización de agua se mueve gradualmente hacia el interior del material, de modo que el calor y la ruta de transferencia de masa se alargaron, la resistencia aumenta, resultando en velocidad de secado decreciente.
Figura 5 Diagrama esquemático del proceso de secado de la pieza polar
Lithium composición de pasta de electrodo uniformemente distribuido y, a continuación, el disolvente se evaporó reducción de espesor de revestimiento en húmedo inducida, partículas de grafito se aproximan gradualmente uno al otro, hasta que un estado de apilamiento más densa, la contracción recubrimiento se termina (Fig. 5C), seguido de una evaporación adicional de la fuerza de gas disolvente interfase líquido avanzada en la estructura de poros internos, y finalmente un recubrimiento de electrodo seco para formar una estructura porosa (Fig. 5e). macroporos tiende fase de evacuación de prioridad, el proceso de contracción del recubrimiento, la superficie interna de los finos huecos llenos de líquido, conocido retracción de recubrimiento se detiene (Fig. 5C), el disolvente llena los poros. adicional se elimina después el disolvente, para producir un primer recubrimiento de poros de mayor tamaño (Fig. 5D), mientras que los pequeños agujeros debido a la fuerza capilar, la evacuación de líquido más difícil.
