В поисках ультратонких и высокочистых материалов | Линия нанопомола и распылительной сушки для сферических теплопроводных материалов сепараторов из оксида алюминия повышает безопасность литиевых аккумуляторов

Home > Новости > Применение > В поисках ультратонких и высокочистых материалов | Линия нанопомола и распылительной сушки для сферических теплопроводных материалов сепараторов из оксида алюминия повышает безопасность литиевых аккумуляторов

В поисках ультратонких и высокочистых материалов | Линия нанопомола и распылительной сушки для сферических теплопроводных материалов сепараторов из оксида алюминия повышает безопасность литиевых аккумуляторов

2026-07-03

Взрывной рыночный спрос: сферический оксид алюминия — ключевой материал для теплопроводных слоев сепараторов

На фоне стремительного роста рынка автомобилей на новых источниках энергии вся производственная цепочка вступила в фазу ускоренного развития. Системы терморегулирования аккумуляторов, являющиеся ключевым звеном, непосредственно связанным с безопасностью людей, демонстрируют экспоненциальный рост спроса на высокоэффективные теплопроводные материалы. Благодаря высокой теплопроводности (30–42 Вт/(м·К)), отличной текучести, высокому коэффициенту наполнения, а также превосходным электроизоляционным и огнезащитным свойствам сферический оксид алюминия стал основным наполнителем теплопроводных материалов для межфазных соединений.

Еще более важно то, что в литиевой аккумуляторной промышленности очищенный оксид алюминия, включая сферический оксид алюминия и бемит, служит незаменимым защитным барьером в качестве ключевого функционального покрытия для аккумуляторных сепараторов. Основные литиевые аккумуляторные сепараторы изготавливаются преимущественно из полиэтилена (PE) и полипропилена (PP), которые имеют низкие температуры плавления (130–165 °C) и низкую термостабильность. При высокой температуре или локальном перегреве они склонны к термоусадке и даже разрыву, что может привести к внутренним коротким замыканиям, возгоранию и взрыву. Нанесение слоя ультрамелкой высокочистой алюмооксидной керамики на одну или обе стороны сепаратора повышает его термостойкость до более чем 500 °C, эффективно подавляет термоусадку, повышает механическую прочность и смачиваемость электролитом, значительно улучшая безопасность и циклический ресурс аккумулятора.

Как крупнейший в мире производитель автомобилей на новых источниках энергии и тяговых аккумуляторов, Китай сталкивается с постоянно растущим спросом на высокочистый, ультрамелкий и сферический порошок оксида алюминия, при этом требования к гранулометрическому составу, чистоте, сферичности, диспергируемости и другим показателям становятся беспрецедентно строгими.

Высокочистый керамический порошок оксида алюминия: прецизионная цепочка контроля от сырья до готовой продукции

Производство высокочистой алюмооксидной керамики представляет собой прецизионную производственную цепочку, объединяющую химическую очистку, физическое формование и высокотемпературное спекание. Ее основа — ультратонкое измельчение, глубокая очистка и сфероидизация исходного порошка. В традиционных процессах промышленный оксид алюминия проходит несколько стадий, включая очистку по процессу Байера, мокрый помол в шаровой мельнице, промывку и удаление примесей, прокаливание для преобразования кристаллической фазы (α-Al₂O₃) и распылительную грануляцию, чтобы получить порошок для высококачественной керамики или покрытия аккумуляторных сепараторов.

Тем не менее традиционное измельчительное оборудование с трудом позволяет получать суспензию оксида алюминия нанометрового масштаба с D50 ≤ 1 мкм, узким распределением частиц, отсутствием агломерации и сверхнизким содержанием металлических примесей. Традиционные башни распылительной сушки также страдают от неравномерного распыления, турбулентного потока горячего воздуха, низкой степени улавливания порошка и высокой доли полых частиц, что существенно ухудшает текучесть и плотность спекания готового порошка. Поэтому интегрированная производственная линия, объединяющая нанопомол и интеллектуальную распылительную сушку, является ключом к устранению узких мест в производстве высококачественного порошка оксида алюминия.

Интеллектуальная интегрированная линия Longxin: высокопроизводительная штифтовая наномельница и высокотемпературная башня распылительной сушки для производства ультрамелкого высокочистого сферического оксида алюминия

В ответ на растущий спрос на высокобезопасные аккумуляторные материалы в отрасли новой энергетики Longxin Intelligent разработала интегрированную производственную линию, состоящую из высокопроизводительных штифтовых наномельниц и высокотемпературных интеллектуальных башен распылительной сушки. Линия специально адаптирована для производства высококачественных порошков, таких как сферический оксид алюминия, бемит, активированный оксид алюминия, нанооксид алюминия и высокочистый гранулированный оксид алюминия, и комплексно повышает качество теплопроводных материалов для аккумуляторных сепараторов.

Опираясь на четыре ключевых этапа — ультратонкое измельчение, точное разделение, эффективную грануляцию и интеллектуальное управление, — линия формирует полностью замкнутый производственный цикл от исходной суспензии до высокотекучего сферического порошка, обеспечивая соответствие готовой продукции строгим требованиям к покрытиям сепараторов тяговых аккумуляторов: высокой чистоте, узкому распределению частиц по размерам, высокой сферичности и низкому содержанию металлических примесей.

Как высокопроизводительные штифтовые наномельницы Longxin серии WSP обеспечивают превосходное, стабильное и экономичное измельчение

Высокопроизводительные штифтовые наномельницы Longxin Intelligent серии WSP расширяют возможности нанопомола благодаря трем ключевым технологическим инновациям:

Композитная турбинно-штифтовая трехмерная система измельчения
Внутри камеры измельчения из карбида кремния материал подвергается одновременному воздействию окружного вихревого потока и радиального удара. В сочетании с циркониевыми мелющими телами высокой сферичности размером 0,2–0,5 мм частицы измельчаются за счет совместного действия сдвига, столкновения и выдавливания, что обеспечивает стабильный контроль D50 в диапазоне от 100 нм до 2 мкм.
Бесситовая технология центробежного разделения
Полностью исключая традиционные металлические сита, система разделяет мелющие тела и суспензию под действием центробежных сил, полностью предотвращая засорение сит и металлическое загрязнение. Она поддерживает сверхдлительную непрерывную работу и отвечает требованиям к чистоте при производстве высокочистых материалов.
Интеллектуальная система управления с обратной связью
Интегрированная с ПЛК, датчиками температуры и давления, а также онлайн-детекторами размера частиц, система может взаимодействовать с MES-системами для автоматической регулировки параметров, полной прослеживаемости качества и гибкой переналадки продукции. Она совместима с различными материалами, включая литий-железо-фосфат, кремний-углеродные анодные материалы и бемит.
Камера измельчения из карбида кремния обеспечивает теплопроводность, в 3 раза превышающую теплопроводность нержавеющей стали. В сочетании с охлаждением стенок рубашки она поддерживает низкую температуру выгрузки, эффективно предотвращая фазовые превращения и агломерацию термочувствительных материалов, таких как бемит, и стабилизируя свойства суспензии.

Высокотемпературная башня распылительной сушки: CFD-моделирование и полностью собственная технология для получения гранулированного порошка высокой сферичности

Высокотемпературная интеллектуальная башня распылительной сушки Longxin Intelligent, предназначенная для высококачественных суспензий после нанопомола, оснащена пятью ключевыми технологическими решениями, гарантирующими текучесть, сферичность и степень улавливания гранулированного порошка:

Система распределения горячего воздуха, оптимизированная методом CFD
Численное моделирование обеспечивает точное управление внутренним полем потока горячего воздуха и равномерную сушку, исключая локальный перегрев и неполное высушивание.
Полностью разработанный компанией сверхвысокоскоростной центробежный распылитель
Частота вращения достигает 20 000 об/мин, что обеспечивает образование более мелких распыленных капель с более узким распределением по размерам и повышает степень сфероидизации гранул.
Настраиваемые распылительные диски для различных задач
Доступны плоские, зубчатые и комбинированные диски для работы с суспензиями оксида алюминия, бемита и других материалов с различной вязкостью и содержанием твёрдой фазы.
Двойная система масляно-воздушного охлаждения с мониторингом в реальном времени
Обеспечивает стабильную длительную работу распылителя при рабочей температуре свыше 200 °C.
Современный автономный импульсный рукавный пылеуловитель
Оптимизированная с помощью CFD структура потока, термостойкие фильтрующие рукава (термостойкость ≥200 °C) и система защиты холодным воздухом обеспечивают степень улавливания порошка свыше 99 %, минимизируя потери ультратонкого порошка.

Гранулированный этой системой порошок оксида алюминия обладает высокой сферичностью и превосходной текучестью. Его можно напрямую подавать на автоматические линии нанесения покрытий, значительно повышая однородность и адгезию покрытий сепараторов.

Комплексная интеграция многомерных энергосберегающих технологий: Longxin Intelligent разрабатывает высокоэффективные низкоэнергозатратные распылительные сушильные системы

Распылительные сушильные башни относятся к энергоёмкому оборудованию, и затраты на энергию обычно составляют более 50 % общих эксплуатационных расходов. Благодаря системному применению многомерных энергосберегающих стратегий при проектировании оборудования и его эксплуатации Longxin Intelligent эффективно снижает энергопотребление, повышает тепловой КПД и объединяет высокоэффективную сушку с экологичным производством. Ниже представлены основные технические решения для энергосбережения:

Управление тепловой энергией горячего воздуха для повышения эффективности использования тепла
- Оптимизация разницы температур на входе и выходе: повышение температуры входящего воздуха при обеспечении требуемой влажности порошка позволяет сократить необходимый объём горячего воздуха.
- Система рекуперации отходящего тепла: высокотемпературные выхлопные газы уносят 10–20 % технологического тепла. Longxin Intelligent в стандартной комплектации оснащает оборудование воздуховоздушными теплообменниками или модулями предварительного нагрева с рециркуляцией выхлопных газов. Рекуперированное тепло предварительно нагревает свежий приточный воздух, снижая нагрузку на основные нагреватели, а также подогревает исходную суспензию до 40–60 °C, уменьшая её вязкость и улучшая распыление.
Точная регулировка технологических параметров для снижения энергопотребления на исходном этапе
- Повышение содержания твёрдой фазы: увеличение концентрации твёрдого вещества в суспензии оксида алюминия с 30 % до 45–50 % сокращает объём испаряемой воды почти на 30 %, напрямую снижая энергопотребление более чем на 20 %. Высококонцентрированная суспензия с низкой вязкостью, получаемая на наномельницах Longxin с бисерной загрузкой, обеспечивает надёжную подачу материала с высокой концентрацией.
- Интеллектуальное согласование параметров распыления: центробежные распылители с регулируемой частотой вращения динамически изменяют скорость в соответствии со свойствами суспензии, обеспечивая равномерный размер капель и предотвращая вторичную сушку или потери мелкого порошка из-за слишком крупных капель. Равномерное распыление сокращает продолжительность сушки и устраняет непроизводительные потери тепла.
Стабильная непрерывная подача
Высокоточные шнековые насосы с ПИД-регулированием расхода по замкнутому контуру устраняют колебания температуры, вызванные нестабильной подачей, стабилизируют тепловое поле внутри башни и предотвращают повторные циклы нагрева.
Оптимизированная конструкция оборудования и системная архитектура
Высокоэффективное пылеулавливание и возврат порошка: термостойкие рукавные пылеуловители с автономной очисткой от золы обеспечивают степень улавливания свыше 99 %. Снижение потерь материала означает уменьшение энергозатрат на единицу продукции. Автоматическая периодическая очистка от золы стабилизирует перепад давления в системе и снижает энергопотребление вентиляторов дымососов.
Интеллектуальная система управления для динамического энергосбережения
- Трёхмерный мониторинг теплового поля: многоточечные датчики, установленные на входе воздуха, в зоне сушки и на выходе воздуха, формируют модели распределения тепла в реальном времени.
- Адаптивная настройка параметров алгоритма: автоматическая регулировка температуры входящего воздуха, скорости вращения распылителя и объёма отработанного воздуха на основе концентрации исходного материала, а также температуры и влажности окружающей среды позволяет поддерживать работу оборудования в точке минимального эффективного энергопотребления.
- Хранение рецептур и переключение одним нажатием: предварительное сохранение оптимальных кривых сушки для сферического оксида алюминия, бемита, активированного оксида алюминия и других материалов устраняет потери энергии при подборе технологических параметров методом проб и ошибок.

Интеллектуальные производственные линии обеспечивают стабильные характеристики аккумуляторов: от контролируемых свойств материалов до надёжной работы системы

Интегрированная линия нанопомола и распылительной сушки Longxin Intelligent не только решает производственные задачи при выпуске сферического порошка оксида алюминия — ультратонкого, высокочистого и высокосферичного, — но и обеспечивает стабильность характеристик партий, полную прослеживаемость и гибкое производство благодаря интеллектуальному управлению на всех этапах. Это решение успешно внедрено на многих ведущих предприятиях по производству аккумуляторных материалов для выпуска функциональных покрытий, таких как сферический оксид алюминия и композитные слои бемита для сепараторов тяговых аккумуляторов.

В эпоху приоритета безопасности новой энергетики точность каждого микрона материала имеет значение для безопасности передвижения тысяч конечных пользователей. Longxin Intelligent продолжит углублять исследования и разработки в области нанопомола и интеллектуальной сушки, придерживаясь миссии согласования характеристик оборудования с промышленными требованиями. Мы предоставляем стабильные, эффективные и интеллектуальные решения для полного технологического цикла производства высококачественных порошков, включая сферический оксид алюминия, высокочистый керамический порошок оксида алюминия и бемит, помогая цепочке новой энергетики перейти в новую эру повышенной безопасности и превосходных характеристик.