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遠紅外干燥技術優(yōu)化-提升電池極片干燥效率的實驗研究

檢測樣品:電池

檢測項目:/

方案概述:?遠紅外干燥箱在電池生產(chǎn)實驗中具有關鍵應用價值。其通過高效紅外輻射加熱特性,可加速電極漿料溶劑揮發(fā)、提升隔膜干燥均勻性,在電池組裝前處理環(huán)節(jié)顯著縮短干燥周期。實驗表明,該設備溫控精度達 ±1℃,干燥效率較傳統(tǒng)熱風干燥提升 30% 以上,且能減少活性物質(zhì)熱降解,對提高電池能量密度與循環(huán)穩(wěn)定性具有重要意義。文中結合電極制備、隔膜處理等環(huán)節(jié),分析其工藝參數(shù)優(yōu)化與常見問題解決方案。

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更新時間2025年06月09日

上傳企業(yè)上海喆圖科學儀器有限公司

下載方案

遠紅外干燥箱在電池生產(chǎn)實驗中具有關鍵應用價值。其通過高效紅外輻射加熱特性,可加速電極漿料溶劑揮發(fā)、提升隔膜干燥均勻性,在電池組裝前處理環(huán)節(jié)顯著縮短干燥周期。實驗表明,該設備溫控精度達 ±1℃,干燥效率較傳統(tǒng)熱風干燥提升 30% 以上,且能減少活性物質(zhì)熱降解,對提高電池能量密度與循環(huán)穩(wěn)定性具有重要意義。文中結合電極制備、隔膜處理等環(huán)節(jié),分析其工藝參數(shù)優(yōu)化與常見問題解決方案。

一、實驗背景與目的

在鋰電池、鈉電池等新型電池的生產(chǎn)過程中,電極片的干燥工藝直接影響電池的性能和安全性。傳統(tǒng)熱風干燥能耗高、效率低,而遠紅外干燥箱具有加熱均勻、穿透性強、節(jié)能高效等優(yōu)勢。本實驗旨在驗證遠紅外干燥箱在電池極片干燥中的應用效果,優(yōu)化干燥參數(shù),并分析其對電池性能的影響。

二、實驗方案與步驟

實驗設備與材料

2  設備:遠紅外干燥箱(溫控范圍:室溫~200℃)、電子天平、厚度測量儀、水分測定儀、電化學測試設備。

2  材料:鋰電池正極片(NCMLFP)、負極片(石墨或硅基)、鋁箔/銅箔集流體、NMP溶劑(用于漿料涂布)。

實驗步驟

樣品制備:

2  將正負極漿料均勻涂布在集流體上,形成濕極片。

2  測量初始濕膜厚度和水分含量(記錄為基準值)。

干燥參數(shù)設定:

2  設定遠紅外干燥箱溫度(如80℃、100℃120℃)。

2  調(diào)整干燥時間(如5min10min、15min)。

干燥實驗:

2  將濕極片放入干燥箱,按設定參數(shù)進行干燥。

2  每隔一定時間取樣,測量極片厚度和殘余溶劑含量。

性能測試:

2  干燥后極片進行輥壓,測試粘結強度。

2  組裝成電池(扣式或軟包電池),進行充放電測試,評估容量、循環(huán)壽命等。

. 常見問題及解決方案

問題1:極片干燥不均勻

2  原因:遠紅外輻射分布不均或極片擺放不當。

2  解決方案:優(yōu)化干燥箱內(nèi)部反射結構,確保均勻輻射;調(diào)整極片擺放間距,避免重疊。

問題2:極片開裂或翹曲

2  原因:干燥溫度過高或升溫速率過快,導致應力集中。

2  解決方案:采用梯度升溫(如先60℃預熱,再升至目標溫度),降低熱沖擊。

問題3:溶劑殘留超標

2  原因:干燥時間不足或溫度過低。

2  解決方案:延長干燥時間或提高溫度,并采用水分測定儀實時監(jiān)測。

問題4:能耗過高

2  原因:干燥時間過長或溫度設定不合理。

2  解決方案:優(yōu)化溫度-時間組合,采用間歇式干燥(如脈沖加熱模式)。

. 實驗結果與展望

實驗數(shù)據(jù)表明,遠紅外干燥箱在100℃10min條件下,極片干燥優(yōu),殘余溶劑<100ppm,且電極結構完整。相比傳統(tǒng)熱風干燥,遠紅外干燥可節(jié)能約30%,并提高生產(chǎn)效率。未來可結合在線監(jiān)測技術,實現(xiàn)智能化干燥控制,進一步提升電池制造質(zhì)量。

 


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