Сушка и термическая обработка материалов для аккумуляторов — литий-ионные и натрий-ионные технологии
SINOTHERMO производит оборудование для сушки, прокаливания, гранулирования и измельчения, лежащее в основе производства материалов для аккумуляторов — для производителей прекурсоров, катодных и анодных материалов, производителей литиевых и натриевых солей и переработчиков чёрной массы, а также для внутризаводской обработки отходов и пилотных линий НИОКР производителей элементов питания. Единое семейство оборудования охватывает литиевые химические составы (NCM, NCA, LFP, графит, Si-C) и распространяется на натрий-ионные потоки — слоистые оксиды, полианионные катоды, аналоги берлинской лазури, твёрдый углерод и NaPF₆.
0+
Лет опыта в технологическом проектировании
0
Серий оборудования от одного поставщика
O₂ < 500 ppm
Замкнутый цикл инертной сушки N₂ (проектное значение)
< 20 ppb
Целевой показатель магнитных примесей для литиевых солей аккумуляторного класса
Для кого мы работаем
Материалы для аккумуляторов, соли и рециклинг — не нанесение покрытия на электроды
Аккумуляторные элементы изготавливаются из сухих порошков, а эти порошки производятся на заводах по производству материалов — именно там работает наше оборудование. Точное понимание того, что мы делаем (и чего не делаем), экономит ваше время.
Производители материалов для аккумуляторов — наше основное направление
Заводы по производству прекурсоров (pCAM), катодных (CAM) и анодных материалов: соосаждённые гидроксиды, фосфат железа, порошки LFP/NCM/NCA, графит, кремний-углерод и твёрдый углерод — от обезвоживания фильтр-кека до прокаливания и финальной сушки до уровня ppm.
Переработчики и производители солей
Переработчики чёрной массы и заводы по производству литиевых/натриевых солей: чёрная масса с содержанием растворителей и рекуперацией электролита, восстановленные сульфаты и промежуточные продукты гидроксидов, Li₂CO₃ и LiOH·H₂O аккумуляторного класса с герметизацией CO₂ и безжелезной обработкой.
Производители элементов питания — две конкретные области применения
На заводе по производству элементов питания мы обслуживаем две ниши: термическая обработка производственных твёрдых отходов (бракованные электроды, отходы порошка) и сушка для НИОКР / пилотных линий. Сушилки для нанесения покрытия на электроды и осушение сухих помещений — это другая область, и мы честно скажем вам об этом.
Как это работает
От влажного сырья до порошка аккумуляторного класса
Влажные потоки прекурсоров поступают в виде суспензии, фильтр-кека или чёрной массы; правильное сочетание сушки и термических операций превращает их в сухие однородные порошки, необходимые для линии производства электродов.
Feed 进料
- Суспензия
- Фильтр-кек
- Влажный порошок
- Чёрная масса
Drying & Process 干燥与工序
- Распылительная / вихревая сушилка
- Лопастная / грабельная сушилка
- Вакуумная барабанная сушилка
- Сушилка с кипящим слоем + дисковая сушилка
- Барабанная печь
Finished 成品
- pCAM / CAM
- LFP / C
- Графит / Si-C
- Извлечённые металлы
Один партнёр, полная технологическая цепочка
Все термические этапы под одной крышей
Материалы для аккумуляторов проходят через смешивание, распылительную сушку, термическую обработку, измельчение и финальную сушку, прежде чем поступить на линию производства электродов. SINOTHERMO охватывает все этапы термической обработки и обращения с порошками с помощью оборудования, спроектированного для совместной работы.
01
Смешивание и приготовление суспензии
Барабанные, ленточные и конические смесители обеспечивают гомогенизацию порошков-предшественников и добавок, формируя однородные, хорошо диспергированные составы перед мокрой обработкой.
02
Распылительная сушка и гранулирование
Центробежные и форсуночные распылительные сушилки преобразуют суспензии и растворы предшественников в однородные сферические порошки — с тем размером частиц, морфологией и влажностью, от которых зависят электрохимические характеристики электродов.
03
Непрерывная сушка и термообработка
Барабанные вращающиеся печи перемещают гранулированный материал в потоке горячего воздуха с регулируемой скоростью вращения 1–10 об/мин и временем пребывания — обеспечивая непрерывную высокопроизводительную сушку и термообработку при температуре на входе до 350°C.
04
Измельчение и классификация
Ударные измельчители доводят материал до контролируемой фракции 80–450 меш, восстанавливая тонкое и однородное распределение частиц после предыдущих стадий обработки.
05
Сушка и охлаждение порошка
Сушилки с псевдоожиженным слоем бережно сушат и охлаждают литиевые соли и готовые порошки до стабильной влажности, обеспечивая безопасную упаковку, хранение и транспортировку.
Что усложняет сушку батарейных материалов
Восемь ключевых проблем сушки материалов для батарей
Литиевая и натриевая химия имеют пять общих жёстких ограничений — а натрий-ионные технологии добавляют ещё три собственных. Каждая сушилка SINOTHERMO для батарейных материалов проектируется с учётом этого перечня.
01
Термочувствительность
Низкотемпературная, щадящая сушка сохраняет кристаллическую структуру, удельную площадь поверхности (по БЭТ) и морфологию частиц — перегрев укрупняет частицы и разрушает электрохимические характеристики.
02
Окисление → Инертный газ
Высоконикелевые прекурсоры, углеродно-покрытый LFP, кремний-углеродные материалы и чёрная масса окисляются в потоке горячего воздуха. Защита N₂ с содержанием O₂ ниже 500 ppm в распылительных контурах и до 20–100 ppm при прокаливании.
03
Металлические загрязнения
Содержание магнитных примесей для материалов battery-grade нормируется на уровне ppb (LiOH·H₂O обычно < 20 ppb). Контактные детали из безжелезных сталей SUS304/316L в сочетании с многоступенчатой магнитной сепарацией.
04
Пылевые взрывы
Мелкие фракции графита, углерода и чёрной массы горючи и электропроводны. Системы взрывного сброса давления и подавления взрыва спроектированы по стандартам EN 14491 / EN 14373, с инертизацией N₂ и антистатическим заземлением.
05
Сверхнизкая остаточная влажность
Целевые значения для катодных материалов — 80–100 ppm, для анодных — ниже 50 ppm. Остаточная влага повреждает слой SEI, приводит к образованию HF, вызывает газовыделение и может спровоцировать тепловой разгон.
06
Отходящий газ HCN — берлинская лазурь (натрий)
Катодные материалы на основе аналогов берлинской лазури выделяют HCN при температуре выше ~200°C. Сушка активации должна проводиться при температуре продукта не выше жёсткого предела 180°C, под динамическим вакуумом, с контролем HCN и щелочной очисткой отходящих газов.
07
Гидролиз с образованием HF — NaPF₆ (натрий)
Следы влаги гидролизуют NaPF₆ с образованием HF и POF₃. Двухступенчатая вакуумная сушка до содержания KF ≤ 50 ppm с использованием коррозионностойких контактных материалов и очисткой отходящих газов от HF.
08
Высокотемпературная инертная карбонизация (натрий)
Аноды из твёрдого углерода карбонизируются при 1000–1400°C в атмосфере N₂/Ar с содержанием O₂ ниже 10 ppm — печи с косвенным нагревом предотвращают контакт продуктов горения с порошком.
Материалы литиевых батарей
Краткий справочник «Материал × Оборудование» — Литий
Типовые цели сушки, температурные диапазоны и атмосферы для основных потоков материалов литиевых батарей, а также оборудование SINOTHERMO, обычно подбираемое для каждого из них. Точные параметры подтверждаются испытаниями материала.
| Материал | Целевой показатель | Температура | Атмосфера | Рекомендуемое оборудование |
|---|---|---|---|---|
| Прекурсор NCM/NCA (pCAM) | before calcination | 150–180°C | N₂ | Распылительная сушилка · Вакуумная лопастная/грабельная сушилка · Центробежно-вихревая сушилка |
| Катодный материал NCM/NCA (CAM) | ppm-grade | 150–180°C · calcine 700–1000°C | N₂ | Вертикальная дисковая сушилка · Барабанная печь |
| Фосфат железа FePO₄·2H₂O | remove 2H₂O | 200–300°C | Air / N₂ | Центробежно-вихревая сушилка · Вакуумная грабельная сушилка · Дисковая сушилка · Барабанная печь |
| Готовый LFP LiFePO₄/C | spheroidised granules | spray outlet ~125°C · calcine | N₂ / Ar | Распылительное гранулирование (LPG/YPG/GXP) · Барабанная печь |
| Графитовый / Si-C анодный материал | < 50 ppm | 110–130°C | N₂ / explosion-proof | Сушка в кипящем слое + вакуумная дисковая сушилка · Ленточная сушилка · Барабанная печь |
| Чёрная масса (переработка) | low + solvent recovery | ≤ 200°C vacuum (up to 650°C) | N₂ + vacuum | Вакуумная лопастная/грабельная сушилка · Двойной конус · Барабанная печь |
| Производственные отходы (отбракованные электроды, порошок) | binder burnout / pyrolysis | 300–800°C | N₂ / vacuum, low-O₂ | Электрический косвенного нагрева барабанная печь |
| Регрануляция отходов порошка | D50 200–500 μm | ambient | air | Осциллирующий гранулятор · Валковый компактор |
| Соли Li₂CO₃ / LiOH·H₂O | battery-grade, < 20 ppb magnetic | LiOH 80–95°C · anhydrous 300–450°C | N₂ + CO₂-seal | Герметичная дисковая/пластинчатая сушилка · Грабельная/лопастная сушилка · Сушка в кипящем слое |
Материалы натрий-ионных батарей
Сушка натрий-ионных батарей (SIB): те же принципы, что и для лития, но строже
Натрий-ионные катодные материалы производятся по той же последовательности «соосаждение → сушка → прокалка», что и литиевые химии, а взаимозаменяемые полианионные катоды (NVP, NVPF, NFPP, NFS) обрабатываются на линиях распылительной грануляции LFP-типа. Однако диапазон сушки строже в трёх аспектах: берлинская лазурь и её аналоги должны оставаться ниже жёсткого предела 180°C с очисткой отходящих газов от HCN, NaPF₆ гидролизуется до HF при следовых количествах влаги, а твёрдый углерод карбонизируется при 1000–1400°C в бескислородной инертной среде. То же семейство оборудования SINOTHERMO, которое сушит литиевые материалы, полностью покрывает шесть из восьми ключевых потоков натриевых материалов.
| Материал | Целевой показатель | Температура | Атмосфера | Рекомендуемое оборудование |
|---|---|---|---|---|
| Прекурсор слоистого оксида | < 0.5 wt% | ~120°C | N₂ / vacuum | Вакуумная лопастная/грабельная сушилка · Двойной конус |
| Катодный материал слоистого оксида (CAM) | ppm-grade | calcine 800–950°C · rebake 200–300°C | O₂ / dry air, then N₂ | Барабанная печь · Вакуумная лопастная сушилка |
| Берлинская лазурь / прусский белый (PBA) | ~2 wt% activated | 120–180°C (≤ 180°C hard limit) | vacuum + N₂ | Вакуумная лопастная/грабельная сушилка + скруббер HCN |
| Полианионные материалы NVP · NVPF · NFPP · NFS | spheroidised granules | spray outlet ~90°C · calcine 500–900°C | Ar (Ar/H₂ for NVPF) | Распылительная сушилка · Барабанная печь (Ar) |
| Карбонизация твёрдого углерода | d₀₀₂ control | 1000–1400°C | N₂/Ar, O₂ < 10 ppm | Барабанная печь косвенного нагрева |
| Финишная обработка порошка твёрдого углерода | < 200 ppm electrode-grade | 120–200°C vacuum | N₂ + vacuum, LOC O₂ < 8% | Вакуумный двойной конус · Сушка в кипящем слое |
| Соль электролита NaPF₆ | KF ≤ 50 ppm | 120–180°C → 60–100°C vacuum > 12 h | N₂ → vacuum | Вакуумная коническая/лопастная сушилка + скруббер HF |
Также обрабатываются: электролитные соли NaFSI / NaTFSI, прекурсорные соли Na₂CO₃ и NaOH·H₂O с сушкой в среде, герметизированной от CO₂ и без контакта с железом — свяжитесь с нами, указав спецификацию вашего материала.
Ключевое оборудование
Машины, стоящие за производством материалов для батарей
Десять рабочих лошадок производства и переработки материалов для батарей — каждая спроектирована, изготовлена и испытана на нашем собственном заводе в Чанчжоу. Также доступен однокорпусный конический вакуумный аппарат и другие варианты исполнения; расскажите нам о вашем конкретном сырье и технологическом окне.
Обезвоживание и рекуперация растворителя
Распылительная сушка и гранулирование
Непрерывная сушка и термообработка
Финальная сушка до ppm и охлаждение
Переработка батарей
Замыкая цикл: сушка извлечённых материалов для батарей
Переработка аккумуляторов — одно из наиболее быстрорастущих направлений литиевой промышленности. После выщелачивания, экстракции и осаждения извлечённые материалы — литиевые соли, никель-кобальт-марганцевые соединения и гидроксидные прекурсоры — покидают производство в виде влажных фильтровальных осадков, суспензий и растворов, которые необходимо высушить, прежде чем они смогут вновь войти в цепочку поставок в качестве квалифицированного сырья для аккумуляторов.
Чёрная масса сама по себе содержит остаточный электролит (EC/DMC/EMC) и влагу, поэтому её сушат в среде инертного N₂ с косвенным нагревом и ступенчатым вакуумом от 0,2 до 500 мбар — селективно конденсируя и улавливая каждый растворитель по мере высыхания порошка. SINOTHERMO поставляет оборудование для этого этапа под ключ: вакуумные лопастные и грабельные сушилки для осадков с содержанием растворителей, центробежно-вихревые сушилки, преобразующие фильтровальные осадки непосредственно в порошок, и распылительные сушилки, восстанавливающие растворённые соли в однородные сыпучие порошки, готовые к повторному использованию.
Обработка отходов на производстве
Электрические барабанные печи для отходов производства аккумуляторов
На заводах по производству элементов питания образуются бракованные электроды, отходы электродного порошка и обрезки после нанесения покрытия, надрезки и формирования. Электрически нагреваемая печь косвенного барабанного типа выжигает связующие вещества и остатки электролита при 300–800°C в среде N₂ или в вакууме — обеспечивая извлечение ценных металлов или уменьшение объёма для последующей переработки. Для пылящих мелких отходов, непригодных для транспортировки, осциллирующие грануляторы и валковые компакторы повторно агломерируют порошок до D50 200–500 мкм без его повторного растворения.
Отсутствие дымовых газов сгорания
Электрический резистивный нагрев исключает контакт выхлопных газов горелки с материалом — никакого загрязнения потоков аккумуляторного класса CO₂, H₂O или SO₂ в процессе выжигания связующих.
Зонное регулирование температуры ±5°C
Независимо регулируемые зоны электрического нагрева точно поддерживают кривую пиролиза — 300–400°C для растворителей электролита, 400–600°C для разложения связующих PVDF/CMC/SBR, до 800°C для полного удаления органики.
Чистая и простая система очистки отходящих газов
Отходящий газ содержит только технологический газ и продукты разложения связующих — HF/POF₃ направляются в щелочной скруббер с онлайн-мониторингом F⁻, CO — на дожигание, растворители — на конденсационное улавливание.
Рекомендуемое оборудование
Центробежная распылительная сушилка LPG-5: с чего начинаются исследования и разработки в области аккумуляторов
Распылительная сушка преобразует суспензии аккумуляторных материалов и растворы прекурсоров в мелкодисперсные однородные порошки за один непрерывный этап — а лабораторная установка LPG-5 предоставляет эту возможность прямо на исследовательском стенде, обеспечивая результаты, которые напрямую масштабируются до промышленных сушилок серии LPG.
Наш опыт работы с требовательной корейской аккумуляторной промышленностью — включая пусконаладочные работы на месте и обучение операторов для лабораторных распылительных сушилок LPG-5 в задачах, связанных с LFP, — позволяет нам сопровождать вашу команду от первых испытаний до стабильной ежедневной эксплуатации.
Почему SINOTHERMO
Разработано для обеспечения безопасности, чистоты и контроля влажности аккумуляторного класса
Защита инертным газом
Атмосфера N₂ с содержанием O₂ ниже 500 ppm (расчётное значение) в замкнутом контуре распылительной сушки — защищает высоконикелевые прекурсоры, LFP с углеродным покрытием, Si-C анод и чёрную массу, одновременно снижая риск пылевого взрыва.
Безжелезная конструкция ppb-класса
Контактные части из SUS304/316L, электрополированные поверхности и многоступенчатая магнитная сепарация — контроль магнитных примесей аккумуляторного класса, подтверждённый на линиях LFP и литиевых солей.
Сверхнизкая остаточная влажность
Сочетание вакуума и низкотемпературной сушки обеспечивает остаточную влажность ppm-уровня, требуемую для катодных и анодных порошков (зависит от материала).
Инженерная взрывобезопасность
Взрывные клапаны и системы подавления взрыва спроектированы по EN 14491 / EN 14373, антистатическое заземление, пылеулавливание под отрицательным давлением и инертизация N₂ для горючей угольной пыли.
Рекуперация растворителей
Ступенчатое регулирование вакуума от 0,2 до 500 мбар позволяет избирательно улавливать карбонаты электролита и технологические растворители в процессе сушки материала — степень рекуперации до 99% (расчётное значение).
Масштабирование от лаборатории до линии
Одна и та же конструктивная платформа применяется от лабораторной распылительной сушилки LPG-5 до полномасштабного производства — результаты пилотных испытаний переносятся напрямую, а наша испытательная лаборатория предварительно проверяет ваш материал.
Избранный опыт
Подтверждено на реальных материалах для аккумуляторов
Подборка реализованных проектов по материалам для аккумуляторов — названия клиентов не раскрываются в соответствии с условиями конфиденциальности. Полные референсы доступны при личном разговоре, с согласия каждого клиента.
Распылительная сушилка
Катодный порошок LFP — Корея
Распылительная сушка в пилотном масштабе с использованием технологии LFP (LPG-5, 2025 г.), с вводом в эксплуатацию на месте и обучением операторов.
Вакуумный двухконусный аппарат
Катодный материал для натрий-ионных аккумуляторов
Двухконусная барабанная вакуумная сушка SZG-5000 — низкотемпературная, безкислородная, бережная периодическая обработка.
Распылительная сушилка
Порошки твердотельного электролита
Распылительная сушка LPG-5 для ключевых материалов твердотельных аккумуляторов на пилотной линии НИОКР.
Электрическая вращающаяся печь
Производственные отходы завода по выпуску элементов питания
Термическая обработка бракованных электродов и отходов электродного порошка для ведущего производителя элементов питания — контролируемая атмосфера, без дымовых газов.
Дисковая сушилка
Li₂CO₃ аккумуляторного класса (> 99,5%)
Непрерывная вертикальная дисковая сушка — без загрязнения, стабильная остаточная влажность.
Распылительные и вакуумные сушилки
Катод NCM, прекурсор и LFP/LMFP
Сушка тройного катодного материала и прекурсора, сульфатов никеля/марганца/кобальта, фосфата железа и порошков LFP/LMFP.
Распылительная сушилка
Углеродные нанотрубки (проводящая добавка) и графен
Распылительная сушка низкоконцентрированных наносуспензий с контролем морфологии порошка и диспергируемости.
Гранулятор
Отходы электродов суперконденсаторов
Сухое гранулирование отходов электродного порошка — повторная агломерация без повторного растворения материала.
Смежные направления химии
Та же платформа применима шире
Платформа инертного контура распылительного гранулирования, вакуумной сушки и прокаливания, применяемая для литиевых и натриевых материалов, также используется для порошков твердотельного электролита аккумуляторов (распылительное гранулирование в инертной среде перед высокотемпературным спеканием), порошков керамических покрытий сепараторов, таких как бемит и оксид алюминия, электродных материалов суперконденсаторов, а также сушки промышленных суспензий и осадков сточных вод.
Проверьте на реальном материале
Протестируйте вашу суспензию перед инвестированием
Отправьте нам образцы прекурсорной суспензии, фильтр-кека или регенерированных солей — наша испытательная лаборатория проводит испытания на лабораторном и пилотном оборудовании, чтобы вы получили реальные данные по размеру частиц, влажности и выходу продукта ещё до принятия решения о запуске производственной линии.
