在硅碳的制備過程中，往更高密度、更大充放電性能、更高循環(huán)穩(wěn)定性和更高安全性鋰離電池方面的發(fā)展，是目前甚至以后幾十年研究的熱點(diǎn)。
龍?chǎng)胃稍锔鶕?jù)目前硅碳負(fù)極材料的制備工藝：砂磨→包覆→干燥→煅燒，在干燥環(huán)節(jié)，主要采用閉路循環(huán)噴霧干燥的方法，對(duì)材料進(jìn)行納米化，提高電子和離子的傳輸速度以改善材料的導(dǎo)電性和穩(wěn)定性。
制備硅碳負(fù)極電池材料的過程中，傳統(tǒng)采用真空耙式干燥機(jī)干燥并進(jìn)行溶劑回收，但存在硅碳估計(jì)材料得到不到分散，干燥時(shí)間長(zhǎng)， 不能連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)時(shí)物料裝卸和翻動(dòng)，對(duì)環(huán)境造成污染。龍?chǎng)胃稍锔鶕?jù)多年的設(shè)備制作經(jīng)驗(yàn)和對(duì)物料工藝的了解，改進(jìn)了閉路循環(huán)噴霧干燥機(jī)，作為硅碳負(fù)極材料生產(chǎn)工藝干燥環(huán)節(jié)的新工藝。完全解決了傳統(tǒng)工藝存在的問題，明顯的降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)環(huán)境的影響也是一大改善。
閉路循環(huán)離心噴霧干燥機(jī)適用于干燥過程要防止氧化，干燥后粉體一致性要求高。如醫(yī)藥、化工、食品、鋰電材料等行業(yè)粉體。通過離心噴霧可得到平均粒徑10～100μm的粉體。當(dāng)然整個(gè)干燥過程是在氮?dú)獗Ｗo(hù)下完成的，有機(jī)溶劑可以同時(shí)得到回收。
硅碳負(fù)極材料防爆閉式循環(huán)噴霧干燥機(jī)是系統(tǒng)組成一個(gè)封閉的循環(huán)回路，載熱體可以循環(huán)使用。對(duì)于揮發(fā)物是有機(jī)化學(xué)溶劑、有毒或逸出后能對(duì)人身、環(huán)境造成危害物料的干燥，料液中含有的有機(jī)溶劑或產(chǎn)品是易氧化、易燃、易爆的物料。一般情況下，需用這種流程的物料都是不能接觸氧氣的，所以載熱體大多使用惰性氣體(如氮?dú)�、二氧化碳�?;此種方式又稱惰 性氣體干燥。從干燥器排出的尾氣，經(jīng)過氣固分離后還要經(jīng)過冷凝器回收溶劑或去除濕分，再經(jīng)加熱器升溫后進(jìn)入干燥器進(jìn)行循環(huán)使用。通過載熱體和閉式循環(huán)方式，我們可以有效的避免物質(zhì)干燥遭遇高溫危險(xiǎn)、防止噴霧干燥過程中與氧氣接觸，粉塵90%以上回收。
硅碳負(fù)極材料閉式循環(huán)噴霧干燥機(jī) 新技術(shù)理論：
(1) 把閉式循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)用于防爆型離心噴霧干燥機(jī)上，且*在工業(yè)大生產(chǎn)上應(yīng)用；
(2) 壓差自動(dòng)變送與在線氧氣檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，使系統(tǒng)更安全、產(chǎn)品質(zhì)量更有保證；
(3) 智能化自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)傳統(tǒng)離心噴霧干燥設(shè)備進(jìn)行了升級(jí)；
(4) 創(chuàng)新了機(jī)械密封無泄露技術(shù)，有效地解決了此類系統(tǒng)的泄漏問題。
硅碳負(fù)極材料閉式循環(huán)噴霧干燥機(jī) 設(shè)備結(jié)構(gòu)
(1) 上料系統(tǒng)
上料系統(tǒng)由攪拌槽、隔膜泵、噴槍組成。硬質(zhì)合金干粉球磨制所需顆粒后兌入一定比例的有機(jī)溶劑與成型劑，再次通過球磨機(jī)球磨，是粉末、溶劑與成型劑充分混合，變?yōu)橐环N懸浮狀態(tài)的流動(dòng)性較好的液體；液體進(jìn)入中低速攪拌機(jī)連續(xù)攪拌不讓其沉淀，然后由柱式隔膜泵（上料泵）供料到噴槍進(jìn)行噴霧。攪拌槽采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方案，使料漿上下翻騰不沉淀，系統(tǒng)中設(shè)置攪拌槽二臺(tái)，二槽用管閥連接，待一臺(tái)上料輸送完成后，切換閥門開關(guān)與另一臺(tái)槽連通，使其保證連續(xù)供料。
攪拌槽內(nèi)的漿料由隔膜泵自吸至泵內(nèi)，隔膜泵上安置調(diào)壓裝置，可視物料所需要壓力任意調(diào)節(jié)泵壓，即可根據(jù)不同的物料特性，選擇zui佳的壓力恒定值作為生產(chǎn)中的壓力指標(biāo)。
(2) 干燥機(jī)主體
防爆型噴霧干燥機(jī)主機(jī)主要由干燥塔、錐底、振打器等組成，按產(chǎn)量設(shè)定霧化半徑、停留時(shí)間與處理風(fēng)量。為避免外界環(huán)境空氣帶入塔內(nèi)，以減少隱患，本塔采用微正壓操作。振打器采用PLC程序控制，間隔振打干燥塔筒壁，是靜電或其它原因吸附在塔壁上的干粉振動(dòng)落下，減少吸附，便于連續(xù)生產(chǎn)。
干燥塔上部是熱風(fēng)入塔口，裝有熱風(fēng)分布器，熱空氣通過熱風(fēng)分布器均勻地分布開來，與霧滴進(jìn)行均勻有效的熱交換，使霧滴干燥成為干粉產(chǎn)品，溶劑則由循環(huán)引風(fēng)機(jī)引送至溶劑回收系統(tǒng)。
(3) 收集系統(tǒng)
由旋風(fēng)分離器、雙層翻板閥、冷卻振動(dòng)臺(tái)組成。主要收料是靠干燥塔錐底的雙層翻板閥。翻板閥由上下兩層組成，當(dāng)下翻板開啟下料時(shí)，上翻板自動(dòng)關(guān)閉密封，使外界空氣進(jìn)不去，而上翻板開啟時(shí)，下翻板自動(dòng)關(guān)閉密封，這樣的有序循環(huán)進(jìn)行，在隔斷外界空氣的情況下，保持連續(xù)正常生產(chǎn)。輔助收料是旋風(fēng)分離器，有少量干粉通過旋風(fēng)分離器收集；冷卻振動(dòng)臺(tái)是專門冷卻成品干粉的一種裝置，由于成型劑熔點(diǎn)低，干燥塔出口時(shí)溫度還較高，物料仍處于軟化狀態(tài)，通過該配置后，物料得到充分冷卻，滿足了包裝質(zhì)量要求。
(4) 回收裝置
在生產(chǎn)中，溶劑回收很重要，回收越好，生產(chǎn)成本越低，效益就越好。本系統(tǒng)配置冷凍噴淋回收裝置，經(jīng)冷凍機(jī)冷卻后的冷己烷在噴淋塔內(nèi)不斷的循環(huán)噴淋，將系統(tǒng)循環(huán)氣體中的己烷冷卻回收下來。
(5) 循環(huán)風(fēng)機(jī)與管路系統(tǒng)
循環(huán)風(fēng)機(jī)是本系統(tǒng)的主要配置件，必須保證在密閉狀態(tài)下運(yùn)行并執(zhí)行送風(fēng)與引風(fēng)任務(wù)，風(fēng)機(jī)上均裝有密封裝置，外界環(huán)境空氣不會(huì)入內(nèi)。
送風(fēng)管道與引風(fēng)管道采用快開式連接夾箍，接觸部采用軟聚四氟乙烯（耐高溫）作墊料，拆卸既方便，又能確保不漏風(fēng)。
(6) 在線氧氣濃度分析儀
分析儀主要顯示干燥塔內(nèi)氧氣濃度情況，一般情況下，塔內(nèi)氧氣濃度設(shè)定并控制在0.5%～3%范圍，如一旦超出了設(shè)定值即能自動(dòng)補(bǔ)氮，使氧氣濃度始終保持在設(shè)定的范圍內(nèi)，另外，當(dāng)塔內(nèi)壓力超過設(shè)定值時(shí)，塔體控制閥會(huì)自動(dòng)打開，壓力達(dá)到設(shè)定值后自動(dòng)關(guān)閉，本儀器表采用自動(dòng)化編程連鎖模式，可以確保本系統(tǒng)萬無一失。
(7) 加熱系統(tǒng)
防爆型噴霧干燥機(jī)加熱采用導(dǎo)熱油爐—散熱器的熱媒傳播方式，導(dǎo)熱油爐置于非防爆區(qū)，油爐用電加熱導(dǎo)熱油，再通過散熱片潔凈空氣，然后由引風(fēng)機(jī)引入干燥塔內(nèi)，采用此種加熱方式zui為安全。
(8) 控制系統(tǒng)
可編程控制器為中心，控制各個(gè)重要功能裝置及故障報(bào)警，采用進(jìn)口智能儀表控制溫度，采用西門子電器元件控制個(gè)回路的開停，采用氧氣檢測(cè)分析儀控制塔內(nèi)的氧氣濃度。
本系統(tǒng)設(shè)有防爆口與緊急情況下連鎖停機(jī)裝置，可以確保安全。控制系統(tǒng)操作很方便，電氣儀表均具有自動(dòng)化功能，而且很穩(wěn)定。
龍?chǎng)胃稍锛夹g(shù)工程師，對(duì)鋰電正負(fù)極材料有著十幾年的工作經(jīng)驗(yàn)，熟悉產(chǎn)品的制備工藝流程，能夠提供各環(huán)節(jié)工藝的指導(dǎo)和意見，歡迎廣大鋰電廠家來廠考察和試料，共同探討鋰電行業(yè)干燥新發(fā)展。
