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鋰電池極片濕涂層干燥基本過程

2020-04-24

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(dú)立，又相互聯(lián)系;涂層的性質(zhì)

，影響到干燥工藝的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)過程中能否準(zhǔn)確地運(yùn)用最佳的涂布、干燥工藝

，平衡兩者的關(guān)系

，最終影響到涂布的綜合技術(shù)性能。

一

、極片干燥方式

　　(1)遠(yuǎn)紅外輻射干燥

。用遠(yuǎn)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(jìn)行干燥

。特點(diǎn)：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(diǎn)是設(shè)備比較簡單

，因此都在比較低擋的涂布機(jī)中應(yīng)用。其缺點(diǎn)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(fēng)飄浮干燥。漂浮干燥是在干燥箔材雙面設(shè)置特殊設(shè)計(jì)的風(fēng)嘴

，送高速噴射的氣流

，在空氣流動(dòng)附壁效應(yīng)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(jìn)行干燥。

　　(3)常規(guī)對(duì)流熱風(fēng)干燥

。對(duì)流干燥是比較傳統(tǒng)的干燥技術(shù)

。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(duì)流傳導(dǎo)到被干燥物體

，使液體蒸發(fā)汽化進(jìn)行干燥

。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，其缺點(diǎn)是干燥效率低

，在現(xiàn)代干燥設(shè)備中逐漸被高效熱風(fēng)沖擊干燥所取代

。

　　(4)循環(huán)熱風(fēng)沖擊干燥。利用空氣噴射流體力學(xué)原理發(fā)展起來的高效干燥技術(shù)

。干燥空氣通過特殊設(shè)計(jì)的風(fēng)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(fēng)沖擊干燥的特點(diǎn)是：干燥速度和溫度有關(guān)

，而且和干燥風(fēng)量有關(guān)

。可以通過部分循環(huán)干燥空氣送風(fēng)加大風(fēng)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(fēng)沖擊干燥具有高效節(jié)能的特點(diǎn)。另外用增大送風(fēng)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(duì)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(kuò)散

，氣化的水蒸汽由過熱蒸汽氣流帶走。其優(yōu)點(diǎn)是可以利用蒸汽的潛熱,熱效率高

，可達(dá)到節(jié)約能源的效果

，過熱蒸汽干燥要比熱風(fēng)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(jìn)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(dǎo)的方向與水分?jǐn)U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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作及控制以及可以提高產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)

。

　　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(dòng)力為此氣膜蒸氣壓與氣相主體中水蒸氣分壓之差。同時(shí)

，熱空氣對(duì)物料加熱升溫

，將熱量傳遞給濕物料，驅(qū)動(dòng)力是熱空氣與物料的溫度梯度;對(duì)對(duì)流干燥

，由于介質(zhì)的不斷流動(dòng)

，帶走氣化的水分，從而形成分壓差

。

　　干燥過程得以進(jìn)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(dá)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(jié)合的過程：

　　(1)熱空氣對(duì)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(kuò)散到表面的過程

。

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