近幾年鎳鈷錳三元材料電池市場發(fā)展迅速，使用鎳鈷錳三元材料制作的鋰電池可用于電動汽車、電動自行車、電動工具以及混合動力汽車等電動設(shè)備上。我國新能源汽車發(fā)展規(guī)劃和財政補貼方面均對動力電池的能量密度提出了更高的要求，一系列政策的實施推動了三元材料向高鎳方向發(fā)展。
       高鎳三元材料是一種高容量、低價位和高安全性的電極材料，但是這種三元材料對磁性異物的要求非常高。三元材料中的主要磁性異物是鐵雜質(zhì)，鋰離子電池中的鐵雜質(zhì)在充電過程中會溶解，并在負(fù)極上還原成單質(zhì)鐵。由于單質(zhì)鐵的晶核較大，具有一定的磁性，且晶體生長迅速，所以很容易在負(fù)極形成鐵枝晶，高硬度的鐵枝晶容易刺破隔膜，造成電池內(nèi)部短路，導(dǎo)致電池自放電，甚至起火、爆炸。國內(nèi)^電池生產(chǎn)商要求三元材料的磁性異物引入量小于8×10-8，對出口產(chǎn)品的引入量要求甚至低于5×10-8。
       鋰離子電池在工業(yè)化生產(chǎn)過程中，三元材料干燥過程是磁性異物引入的主要環(huán)節(jié)，選擇好的干燥技術(shù)對降低磁性異物的引入量至關(guān)重要。常州百得干燥通過大量實驗，將雙錐真空干燥與其他傳統(tǒng)的烘箱干燥、盤式干燥、閃蒸干燥進行對比，^終采用雙錐真空干燥成功解決了鋰離子電池高鎳三元材料中磁性異物引入過高、干燥不均勻、分散性差、易團聚等問題。

高鎳三元811專用重載型雙錐真空干燥機  工作原理
       雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機為雙錐形的回轉(zhuǎn)罐體，罐內(nèi)在真空狀態(tài)下，向夾套內(nèi)通入蒸汽或熱水進行加熱，熱量通過罐體內(nèi)壁與濕物料接觸，濕物料吸熱后蒸發(fā)的水汽，通過真空泵經(jīng)真空排氣管被抽走。由于罐體內(nèi)處于真空狀態(tài)，且罐體的回轉(zhuǎn)使物料不斷的上下內(nèi)外翻動，故加快了物料的干燥速度，提高干燥效率，達到均勻干燥的目的。雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機系統(tǒng)主要由雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機、冷凝器、除塵器、真空抽氣系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等組成。

高鎳三元811專用重載型雙錐真空干燥機  技術(shù)特點
      雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機是集混合、真空干燥于一體的干燥設(shè)備。真空干燥的過程就是將被干燥物料置于密封的筒體內(nèi)，用真空系統(tǒng)抽真空的同時對被干燥物料不斷加熱，使物料內(nèi)部的水分通過壓力差或濃度差擴散到表面，水分子(或其他不凝氣體)在物料表面獲得足夠的動能，在克服分子間的相互吸引力后擴散到真空室的低壓空間，被真空泵抽走而完成與固體的分離。所以，雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機表現(xiàn)為一下特性：
    1、真空干燥的過程中，筒體內(nèi)的壓力始終低于大氣壓力，氣體分子數(shù)少，密度低，含氧量低，因而能干燥容易氧化的藥品，減少物料染菌的機會。
    2、由于濕分在汽化過程中溫度與蒸汽壓力成正比，故真空干燥時，物料中的濕分在低溫下就能汽化，達到低溫干燥，特別適用于有熱敏性物料的藥品生產(chǎn)。
    3、真空干燥可消除常壓熱風(fēng)干燥易產(chǎn)生的表面硬化現(xiàn)象，這是因為真空干燥物料內(nèi)和表面之間壓差大，在壓力梯度作用下，水分很快移向表面，不會出現(xiàn)表面硬化。
    4、由于真空干燥時，物料內(nèi)和外部之間溫度梯度小，由于逆滲透作用使得濕分能夠獨自移動并收集，有效克服熱風(fēng)干燥所產(chǎn)生的失散現(xiàn)象。

高鎳三元811專用重載型雙錐真空干燥機與傳統(tǒng)干燥實際應(yīng)用比較
    1、同一批物料通過雙錐真空干燥機進行烘干時，磁性異物引入量遠遠低于閃蒸干燥與盤式干燥等傳統(tǒng)干燥方式，在電池制備過程中，提高了電池的安全性能。
    2、鋰離子電池高鎳三元811濾餅經(jīng)雙錐真空干燥后其化學(xué)成分未發(fā)生變化，其分散性及產(chǎn)品一致性優(yōu)于同屬于靜態(tài)干燥的烘箱干燥。
    3、采用雙錐真空干燥的鋰離子電池高鎳三元811的篩上物含量低于閃蒸干燥、盤式干燥及烘箱干燥，產(chǎn)品一次成品率^優(yōu)。
    4、烘干同一批物料，雙錐真空干燥消耗的能耗低于其他傳統(tǒng)干燥方式，如閃蒸干燥、盤式干燥及烘箱干燥，降低了生產(chǎn)成本，提高了勞動效率。

高鎳三元811專用重載型雙錐真空干燥機  技術(shù)改進
    1、常規(guī)雙錐干燥機的抽真空頭為單頭且不隨罐體旋轉(zhuǎn)，由于抽真空頭一般較重和在安裝時真空管與旋轉(zhuǎn)軸不同心的原因，往往造成真空管與罐體自臂座間的密封填料磨損過快，造成間隙過大，少量物料進入罐體自臂座，且與碳鋼部分接觸，若物料被鐵離子污染，會在下一批物料干燥時被真空抽入罐內(nèi)造成一批物料的報廢，后果極其嚴(yán)重。同時物料進入罐體自臂座內(nèi)還會造成真空管磨損及管端密封部件（旋轉(zhuǎn)接頭或機封）的損壞。
       我單位工程技術(shù)人員針對此缺點通過技術(shù)攻關(guān)，采用新型結(jié)構(gòu)解決了這個技術(shù)難點。設(shè)計了：裝有真空頭的抽真空管與罐體同步旋轉(zhuǎn)的先進技術(shù)，這樣避免了其他廠家設(shè)備因筒體與真空管的磨損而導(dǎo)致產(chǎn)品被殘余物料或密封圈磨損物料污染的弊病。在眾多企業(yè)使用后，^的效果得到廣泛的好評，被認(rèn)為是目前國內(nèi)解決這一問題的^好^有效的措施。
    2、真空過濾裝置，該過濾裝置設(shè)計成三套濾芯，保證足夠的過濾面積。
       與錐體中心線水平安裝，濾芯采用五層SUS304不銹鋼燒結(jié)網(wǎng)制成，過濾精度達10um。
    3、筒體兩端密封均采用耐高溫的旋轉(zhuǎn)接頭，采用球面石墨密封技術(shù)進行密封，改變了以往填料密封容易磨損而漏真空、漏水的不良現(xiàn)象。
    4、可升降傳動電機的安裝高度
    由于本設(shè)備設(shè)計了電機活動支架，能夠確保在皮帶長時間運行后有變形、松動的情況下，通過調(diào)整電機活動支架來調(diào)節(jié)皮帶的^佳張緊度。
    5、減速機輸出鏈輪與傳動鏈輪采用雙排兩條進行傳動，并且設(shè)計了鏈條張緊機構(gòu)，確保鏈條緊配。避免鏈條松動時，罐體運動時有滑動現(xiàn)象、對軸有較大扭力易損壞設(shè)備的現(xiàn)象發(fā)生。
    6、設(shè)備采用變頻調(diào)速的方式，使設(shè)備啟動平穩(wěn)，電機電流不過大，延長設(shè)備壽命。
    7、采用潔凈型進料人孔蓋，既能保證開關(guān)方便，又能保證潔凈和平整密封；人孔蓋與桶體密封采用耐溫耐壓的硅橡膠材料；出料口為渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)的真空蝶閥，不僅可以確保罐內(nèi)真空度，而且可以調(diào)節(jié)出料時的流量，蝶閥短接加設(shè)快裝悶蓋，保證設(shè)備使用時的真空度。
    8、干燥器內(nèi)膽 、夾套和軸套焊接成一體后，經(jīng)大型鏜床對軸套對面平面度及筒體的同心度進行鏜孔加工，以保證兩端主軸的徑向跳動不超過0.2mm。
    9、設(shè)計了先進的溫度測量與控制裝置
      將溫度探頭伸進罐內(nèi)并真正測量到物料本身的溫度，解決了其他廠家將溫度探頭設(shè)置在真空管上，測量抽真空空氣的溫度而導(dǎo)致該溫度與罐內(nèi)物料實際溫差較大的問題；同時，在罐體上還設(shè)有獨特的測量物料真實溫度的溫度表，以校正兩個溫度點的誤差，更加^的控制好物料溫度，以避免一些熱敏物料受高溫烘干而變質(zhì)變性等問題的發(fā)生；
    10、在系統(tǒng)壓力測量方面，除了在真空管路上設(shè)有真空表顯示系統(tǒng)壓力外，還在罐體上設(shè)置了隔膜式真空表，以反映的罐內(nèi)真空度，這樣可以防止系統(tǒng)“假真空”現(xiàn)象的發(fā)生，并防止一些意外事故發(fā)生。
    11、為了防止一些粉體物料烘干過程中真空罩堵塞，系統(tǒng)設(shè)有氮氣反吹系統(tǒng)。
       在烘干過程中進行不定時的反吹真空罩，以確保抽氣順暢，加快干燥，而且在干燥末期，反吹入氮氣能置換罐內(nèi)的濕空氣，使罐內(nèi)的臨界水分降低，以滿足干燥水分要求高的要求。

       針對鋰離子電池材料、三元前驅(qū)體的相關(guān)特性和生產(chǎn)工藝要求，百得干燥設(shè)計制造的重載型雙錐真空干燥機，成功解決了鋰離子電池高鎳三元材料磁性異物引入量高、干燥不均勻、分散性差、易團聚等問題，有利于鋰離子電池材料的工業(yè)化生產(chǎn)。