金属涂层烘干，涂层烘干设备

本文主要给大家介绍关于金属涂层烘干，以及涂层烘干设备相应的知识点，希望对大家有所帮助。

锂电池电极是由颗粒组成的涂层。在电极制备过程中，将均匀的湿浆料涂覆在金属集流体上，然后通过干燥除去湿涂层中的溶剂。电极浆料常常需要添加聚合物粘结剂或分散剂，以及炭黑等导电剂。虽然固含量一般大于30，但在干燥过程中，当溶剂蒸发时，涂层总会出现一定的收缩，固体物质会在湿涂层中相互靠近，最终形成多孔的干电极结构。

锂离子电池极片的干燥过程和涂覆过程既独立又相互关联；涂层的性质影响干燥过程的设计和操作；涂布速度和涂层厚度决定干燥长度；涂层在干燥过程中有一个流平过程，影响涂层的均匀性。因此，涂料在设计过程中能否准确地采用的涂布和干燥工艺并平衡两者之间的关系，最终将影响涂料的综合技术性能。

电极干燥方法

远红外线辐射干燥。通过远红外发射元件将热能辐射到被干燥物表面，使液体蒸发干燥。特点其干燥速度主要取决于辐射温度，温度越高，干燥速度越快。优点是设备比较简单，所以都用在比较低端的涂布机上。缺点是干燥效率低，干燥不均匀，容易造成干燥题。

双面送风漂浮干燥。漂浮干燥是在干燥箔的两侧安装特殊设计的空气喷嘴，并送出高速喷射气流。在气流的贴壁效应作用下，垂直作用于干燥箔。在气流的作用下，干燥片变成漂浮状态。

常规对流热风干燥。对流干燥是一种较为传统的干燥技术。将加热后的干燥空气送入烘道，通过空气的对流将干燥空气中的热能传导给被干燥物，使液体蒸发干燥。其优点是设备简单，缺点是干燥效率低，在现代干燥设备中逐渐被高效热风冲击干燥所取代。

循环热风震荡干燥。利用空气射流流体力学原理开发的高效干燥技术。通过特殊设计的喷嘴将干燥空气高速喷射到被干燥物体表面，通过干燥静态空气层的冲击阻碍被干燥物体表面受到破坏，从而加快干燥速度工艺，大大提高干燥效率。循环热风冲击干燥的特点是干燥速度与温度和干燥风量有关。可采用干燥空气部分循环的方式，增大风量以提高干燥速度，大大提高干燥空气热量的利用率。因此，循环热风冲击干燥具有高效节能的特点。另外，增加送风量以提高干燥速度，可以避免高温干燥可能引起的开裂和干燥题。

过热蒸汽干燥。过热蒸气是将液体加热至完全蒸发的饱和蒸气，然后继续加热而得到的蒸气。过热蒸汽干燥是干燥介质与湿涂层直接接触，热量主要通过对流传递给物料，干燥析出的溶剂被干燥介质带走的一种新型干燥方法。干燥过程中，过热蒸汽作为干燥介质穿过材料表面，将热量传递给湿涂层。涂层表面的游离溶剂受热汽化，导致材料表面与内部的水分浓度存在差异。在这种差异下，内部水分从液态或气态扩散到表面，汽化的水蒸气被过热蒸汽流带走。优点是可以利用蒸汽的潜热，热效率高，达到节能的效果。过热蒸汽干燥的传热系数比热风干燥大。

微波炉干燥。微波干燥是利用频率915-2450MHZ的微波能量加热物料使水分蒸发的干燥方法。微波干燥与传统干燥方法的不同之处在于，热量传导的方向与水分扩散的方向相同。与传统干燥方法相比，微波干燥具有干燥速度快、节能环保、生产效率高、清洁生产、干燥效果优良、易于自动化控制、提高产品质量等优点。

目前，一些厂家生产的涂布机采用热风干燥，也采用风嘴供风，形式上与冲击干燥类似，但风嘴的结构设计以及风量、风速无法达到要求。达到冲击效果。仍然是对流干燥，干燥效率不高。

材料水级

图1材料的水类

物料的总水分、平衡水分、游离水分、化合水分和游离水分之间的关系如图1所示。

平衡水分可通过干燥方法除去的水分。游离水分无法通过干燥除去的水分。

结合水分包括材料细胞壁中的水分、材料毛细管中的水分以及以结晶水形式存在于固体材料中的水分。

未结合的水分包括机械附着在固体表面的水分，如材料表面吸附的水分、较大孔隙中的水分等。

干燥的基本原理

干燥通过加热使水或其他溶剂蒸发并除去所产生的蒸汽，从而除去固体物料中的水分的操作。

图2干燥过程示意图

如图2所示，水分在材料表面汽化，靠近表面有一层气膜。气膜中水蒸气的分压等于材料中水的蒸气压，气相中水的传质驱动力就是该气体膜的蒸气压与水的分压之差。大部分气相中含有水蒸气。同时，热空气对物料进行加热，并将热量传递给湿物料。驱动力是热风与物料之间的温度梯度；在对流干燥中，由于介质的不断流动，汽化的水分被带走，从而形成分压差。

干燥过程得以进行的必要条件是被干燥物料中的水分所产生的水蒸气分压大于热空气中的水蒸气分压。如果两者相等，说明蒸发已达到平衡，干燥停止；如果热空气中水蒸气的分压较高，则材料反而会吸水。

物料的干燥过程是传热与传质的结合

热风使物料温度升高；

液体在材料表面的蒸发、汽化过程；

内部液体通过孔隙扩散到表面的过程。

干燥动力学过程

干燥曲线干燥过程中物料的含水率x、干燥时间t、物料表面温度T之间的关系曲线，如图3所示。

图3干燥曲线

干燥速率曲线物料干燥速率u与物料含水率X的关系曲线，如图4所示。

图4干燥速率曲线

水分的内部扩散和表面汽化是同时进行的，但在干燥过程的不同阶段其速率不同，因此控制干燥速率的机理也不同。干燥过程分为预热升温段AB、恒速干燥段BC和减速干燥段CDE。

预热段AB物料被加热

恒速干燥阶段BC被干燥物料表面始终保持湿润并蒸发，蒸汽中的热量被物料吸收。热量全部用于蒸发物料表面的水分。几乎相等，此时干燥速率保持稳定，呈现恒定的干燥状态。

第一减速阶段在湿温度下，物料内部水分的扩散速率低于表面水分的汽化速率。此时物料表面不能保持充分湿润，形成“干燥区”，导致干燥速率下降。

第二减速阶段水的汽化面逐渐向物料内部移动，使传热传质路径加长，阻力增大，干燥速率降低。

图5极片干燥过程示意图

锂电池电极浆料组布均匀，然后溶剂蒸发导致湿涂层厚度减小，石墨颗粒逐渐相互靠近直至形成最致密的堆叠状态，涂层收缩终止，然后进一步溶剂蒸发迫使气液界面推进到孔隙结构内部，最终形成多孔结构的干电极涂层。大孔隙倾向于优先排出液相。在涂层收缩过程中，表面的小孔被液相充满，直至涂层收缩停止，孔内充满溶剂。然后进一步除去溶剂，涂层中首先产生大尺寸的孔隙，而小孔隙由于毛细管力更难以排空液相。

本文授权

欢迎大家关注本公众号

金属涂层烘干和一些关于涂层烘干设备的相关话题，今天就讲到这里了，如本篇文章对各位有所帮助，记得关注订阅本站。