创新驱动新能源绿色未来 连续式气氛回转炉赋能负极材料高效生产
信息来源:本站 | 发布日期:
2025-03-06 14:12:53
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在新能源汽车及各类交通工具蓬勃发展的当下,新能源锂电池的应用极为广泛。作为锂电池关键构成的负极材料,其合成与品质保障至关重要。锂电池负极材料属于粉体材料,主要成分为炭。因其形状不规则,在锂电池充放电过程中,不规则的表面易引发电池损坏。为提升锂电池质量、延长使用寿命,需将炭处理为表面相对规则的球形,通常做法是在炭粒表面包覆沥青材料,再置于烧结炉中烧结,使沥青炭化。考虑到烧结时负极材料易被氧化,该过程一般在氮气保护气体环境下进行。
随着新能源汽车市场爆发式增长及储能产业加速布局,全球锂电池性能迭代需求持续攀升。
作为锂电池核心材料的负极材料,其包覆造粒及碳化工艺正面临严峻挑战:
(1) 传统间歇式生产存在工艺衔接不畅、导致生产效率低下,烧结过程中能耗居高不下;
(2) 高温烧结产生的烟气含焦油等污染物,传统处理效率不足70%,对环境造成较大压力;
(3) 批次间参数波动引发产品一致性差,工艺参数波动直接影响材料克容量和首 次效率等关键指标。
针对负极材料烧结碳化生产瓶颈,龙鑫干燥依托丰富热工装备研发经验,历时3年技术攻关成功推出前沿创新的连续式气氛回转焙烧系统,攻克包覆造粒与碳化一体化生产难题,实现“品质、效率、环保”三重跃升。该装备通过"四区段温控耦合技术",结合AI驱动的工艺参数优化模型,精准控制负极材料振实密度、比表面积,产品一致性和质量得到了比较大的提升。
核心技术创新实现行业颠覆性突破
(1)
四区段智能温控系统
预热段→ 包覆段→ 碳化段→ 冷却段;
创新温控耦合技术,实现碳层梯度烧结精准调控;
AI驱动工艺参数优化模型,精准控制比表面积、振实密度、挥发份等碳化品质参数,产品一致性和质量得到了比较大的提升;
(2)
工艺集成化:破解效率与品质困局
龙鑫技术团队通过1000+小时工艺实验,深度解析造粒粒径分布、包覆剂添加比例、碳化温度曲线等参数对材料性能的影响规律,创新开发“造粒-包覆-碳化”全流程连续生产工艺;
高效连续生产:物料停留时间精准调控,单线处理量可达1吨/小时,提升产品合格率;
性能精准调控:通过PLC智能控制系统,实现温度、氧含量、转速等参数动态优化,保障负极材料比表面积、振实密度、挥发份等关键指标稳定达标,提升负极材料的电化学性能。
(3)
烟气净化系统:绿色制造的硬核保障
针对传统工艺焦油污染难题,龙鑫研发“多级冷凝+静电捕集+活性炭吸附”组合式烟气处理技术;
焦油高效脱除:通过三级冷凝器将烟气温度从600℃快速降至80℃以下,结合高压静电捕集装置(去除率>95%);
超低排放达标:末端配置活性炭吸附塔,助力客户通过环评验收。
(4)
智能冷却安全系统
非接触式螺旋导流冷却技术;
氮气循环保护系统,确保出料温度≤80℃;
冷却水零渗透设计,消除传统喷淋式冷却安全隐患;
(5)
节能降耗:全链路热能循环利用
创新应用高温烟气逆流换热技术,将预碳化区高温余热回收用于造粒段加热,降低综合能耗;结合密封式炉体结构与氮气保护系统,减少碳化过程天然气消耗量,单吨生产成本大幅下降。
以技术变革驱动产业升级,龙鑫干燥将持续深耕在负极材料装备领域,为全球新能源产业提供更高效、更清洁的智能制造解决方案。现诚邀行业伙伴莅临龙鑫生产基地实地考察,共同探讨负极材料生产技术创新路径。