莱芜挚虐实业有限公司

隨著鋰電業的高速發展，設備的更新迭代也在加速進行。在日前舉行的“2022中國（遂寧）國際鋰電產業大會暨新能源汽車及動力電池國際交流會”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

行業周知，水分含量會對三元材料的性能有影響。喻堅指出，首先水分過量就會影響PVDF的流平性和流動性，不利于漿液涂布，同時還會引起電解質的分解，產生腐蝕性特別強的***，最終導致電池出現安全性問題。第二，水分會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，必須要進行精準控制。目前行業普遍要求含水率在800PPM以下。

在干燥過程中，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，因為金屬異物會導致負極產生枝晶、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，所以生產過程中要以產品的PPB級數量標準來進行精準控制。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，另外物料品質控制也是重要的內容。喻堅指出，在干燥過程中溫度不能超過120℃，否則會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，目前市場上的干燥設備，主要存在產能低、干燥時間比較長等痛點。另外，客戶對含水率要求高，有的含水率已經要求到500PPM以下，這也是需要改進的地方。

宏工釜式干燥機性能優異

據喻堅介紹，目前市場上主流的干燥機設備主要有釜式、雙錐、耙式、振動以及盤式等種類，通過對這些干燥機進行產能、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異。

雙錐干燥機是因為內部沒有槳葉結構，所以萬一材料粘壁就會造成材料過熱的情況。且進、出料口需要人工的輔助，無法實現設備的全自動化。耙式干燥機在工作過程中的轉速比較高，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，要對軸密封進行頻繁的維修和配換。盤式干燥機，雖然產能比較大，但是對金屬異物的控制不夠好，并且易損件較多，需要經常維護。

目前宏工科技已經研發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，能夠滿足不同客戶的需求。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，能夠較好保證整個系統的真空度。

宏工釜式干燥機有五大優勢

據喻堅介紹，宏工科技的釜式干燥設備產品具有五大優勢。第一是高產能、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。

第一高產能，現在宏工科技已經制造出規格5000升的釜式干燥機，設計產能每批3000千克，已經遠超同行業的同類型設備。喻堅表示，影響真空度的是軸密封和進出料口。宏工通過改良機械密封，其轉數比較低而且不與物料接觸，所以能夠長時間保持較高的真空度。進料口是氣囊的補償密封，能夠遠比現在市場上的球閥和蝶閥效果好很多。出料口有兩個密封，一個軸密封和一個端密封，兩個地方都設置吹掃口，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，物料在整個干燥過程中，中心物料可以往下走，底部物料通過離心運動往邊緣走，邊緣物料通過槳葉抬升作用往上面走，能夠保證整個物料的循環均勻干燥。

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。設備的濾芯過濾面積比較大，是常規過濾面積的2.5倍，所以過濾的風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節都集成在一個控制系統里，根據設定程序自行運轉。系統設置多處壓力和溫度傳感器，可以監控整個干燥過程中的系統參數，溫度、濕度、壓力、設備轉數等，整個智能控制不需要人工參與，能夠實現智能化操作。

據喻堅介紹，宏工科技成立于2008年，專業從事物料處理和工業自動化的研究及EPC工程總包服務，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、無錫、株洲和長沙有四個生產研發基地。從2015年進軍鋰電行業，目前公司已經成為鋰電材料、精細化工等領域物料自動化處理解決方案的領先企業。