Solução de processamento de pós da Longxin

Secador por pulverização para LFP com elevada densidade após batimento

Da oferta excessiva de produtos de gama baixa à escassez de produtos de gama alta — Ajudar os clientes de LFP de elevada densidade de compactação a acelerar a sua transição

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Secador por pulverização para LFP com elevada densidade após batimento

Categoria: Material catódico

Da oferta excessiva de produtos de gama baixa à escassez de produtos de gama alta: ajudar os clientes de LFP a acelerar a sua transformação

Num contexto de condições fortemente divergentes no mercado dos materiais para novas energias, o LFP de elevada densidade de compactação tornou-se essencial para ultrapassar o limite de desempenho dos materiais catódicos das baterias de iões de lítio. Através de avanços nas tecnologias essenciais e da integração dos processos ao longo de toda a cadeia, a Longxin Smart fornece soluções integradas que abrangem tanto os equipamentos como o conhecimento dos processos. Estas soluções cumprem requisitos rigorosos do LFP em matéria de granulometria, esfericidade e outras características essenciais, permitindo aproveitar melhor o valor do material e promovendo, ao mesmo tempo, uma maior densidade energética, mais segurança e uma melhor relação custo-benefício na indústria do LFP.

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A Jiangsu LONGXIN realizou investigação aprofundada sobre as características dos materiais de fosfato de ferro e lítio (LFP) e desenvolveu, de forma independente, um secador inovador por pulverização para pós ultrafinos, concebido especificamente para a produção de LFP. A tecnologia assenta em duas inovações patenteadas: um distribuidor de líquido do tipo vórtice (patente n.º ZL 2021 2 2093525.2) e um secador por pulverização versátil para a produção de pós ultrafinos (patente n.º ZL 2023 2 1168225.9).

Concebido para cumprir requisitos rigorosos de granulometria e esfericidade, o equipamento supera limitações importantes da tecnologia convencional de secagem por pulverização e permite um controlo preciso da distribuição granulométrica. Pode atingir dois intervalos-alvo de granulometria D50: 20–30 μm e 5–10 μm, produzindo partículas maciças e de elevada esfericidade.

A nova geração de secadores por pulverização continua a evoluir em eficiência energética, desempenho de secagem e automatização, ajudando a responder às exigências crescentes do fabrico de baterias LFP e à procura de soluções de secagem de elevado desempenho.

Esquema 3D de dois sistemas de secagem por pulverização Longxin com câmaras de secagem, condutas de exaustão e coletores de poeiras

Princípio de funcionamento do secador por pulverização de pós ultrafinos para fosfato de ferro e lítio (LFP)

1. Atomização da alimentação

A suspensão de LFP é transportada por um sistema de alimentação, como uma bomba de alimentação, até um atomizador centrífugo de alta velocidade situado no topo do secador. Ao rodar a velocidades muito elevadas, normalmente de dezenas de milhares de rotações por minuto ou superiores, o atomizador utiliza a força centrífuga para dispersar a suspensão em pequenas gotículas. Isto aumenta significativamente a área superficial disponível para as transferências de calor e de massa, favorecendo uma secagem rápida.

2. Alimentação de ar quente e contacto

O ar atravessa um sistema de filtração que remove poeiras e outras impurezas, garantindo condições de secagem limpas. O ar filtrado é depois aquecido até à temperatura necessária e introduzido na câmara de secagem através de um distribuidor de ar situado no topo do secador. O ar quente circula num padrão espiral uniforme e contacta com as gotículas atomizadas em cocorrente. As temperaturas de funcionamento situam-se normalmente entre 130°C e 300°C, dependendo das propriedades do material e dos requisitos do processo.

3. Evaporação da humidade e secagem

Ao entrarem em contacto com o ar quente, as pequenas gotículas transferem calor e evaporam a humidade rapidamente, graças à sua grande área superficial. Em poucos segundos, a maior parte da humidade é removida e as gotículas secam e solidificam progressivamente, formando partículas de LFP. O controlo preciso das condições de secagem ajuda a obter a distribuição granulométrica e as características de produto pretendidas.

4. Recolha do produto

As partículas secas de LFP descem com o fluxo de ar e entram num sistema de filtração por mangas. As mangas filtrantes separam as partículas sólidas dos gases de exaustão, permitindo recolher eficientemente o pó acabado. Os gases de exaustão limpos são depois descarregados do sistema de secagem por um ventilador de tiragem induzida.

Sistema de secagem por pulverização de LFP com elevada densidade após batimento 02

Vantagens técnicas do secador por pulverização de pós ultrafinos para fosfato de ferro e lítio (LFP)

1. Elevada eficiência de secagem

Atomização rápida

O atomizador centrífugo de alta velocidade transforma rapidamente a suspensão de LFP em pequenas gotículas, aumentando consideravelmente a área superficial disponível para as transferências de calor e de massa. Isto permite uma evaporação rápida da humidade, pelo que as gotículas podem secar em poucos segundos, em condições de funcionamento adequadas, formando produtos em pó ou granulados, reduzindo a necessidade de etapas adicionais de secagem e melhorando a eficiência de produção.

Secagem uniforme

O ar quente entra na câmara de secagem num fluxo espiral uniforme e contacta com as gotículas atomizadas em cocorrente. Isto favorece uma transferência de calor consistente em toda a câmara, ajudando a minimizar a secagem irregular e a garantir uma qualidade estável do produto.

2. Qualidade superior do produto

Elevada pureza do produto

O sistema de secagem de construção fechada minimiza a exposição ao ambiente exterior, reduzindo o risco de contaminação. Para aplicações que exigem um controlo mais rigoroso do oxigénio, configurações específicas, como a circulação de azoto em circuito fechado, podem proporcionar proteção adicional. Manter a pureza do produto é essencial para os materiais catódicos LFP e ajuda a assegurar um desempenho e uma segurança consistentes das baterias.

Granulometria uniforme e estrutura densa

A atomização centrífuga de alta velocidade favorece uma formação consistente de gotículas, ajudando a obter uma distribuição granulométrica uniforme no produto seco. Com um controlo preciso do processo, o sistema pode produzir partículas maciças e de elevada esfericidade, com boas propriedades de escoamento e dispersão. Estas características podem melhorar a densidade de empacotamento do pó e apoiar as operações a jusante e o desempenho das baterias.

3. Facilidade de operação e controlo

Elevado nível de automatização

O sistema pode ser equipado com um sistema de controlo avançado, como um PLC, para automatizar o processo de secagem. Os operadores podem definir parâmetros essenciais, incluindo o caudal de alimentação, a velocidade do atomizador e as temperaturas de secagem, reduzindo a intervenção manual, simplificando a operação e minimizando o impacto dos erros humanos na uniformidade do produto.

Ajuste flexível do processo

Os parâmetros de funcionamento podem ser ajustados a diferentes requisitos de produção e características dos materiais, permitindo um controlo preciso das principais propriedades do produto, incluindo a granulometria, a densidade aparente e o teor de humidade residual.

4. Eficiência energética e desempenho ambiental

Recuperação de calor residual

Dependendo da configuração do sistema, as unidades de recuperação de calor residual podem captar e reutilizar energia térmica do processo de secagem para pré-aquecer o ar de entrada ou satisfazer outras necessidades de aquecimento. Isto ajuda a melhorar a eficiência energética global e a reduzir os custos de exploração.

Recolha eficiente de poeiras

Os sistemas de recolha de poeiras de elevada eficiência, como os filtros de mangas com limpeza por jato pulsado, captam os pós finos gerados durante a secagem e reduzem as emissões de poeiras. Isto ajuda a manter um ambiente de produção mais limpo e a melhorar a recuperação do pó.

Aplicações versáteis

Além dos materiais LFP, o equipamento pode ser adaptado a outros materiais de elétrodos para baterias e a matérias-primas líquidas adequadas, incluindo soluções, emulsões, suspensões e pastas, para produzir pós ou grânulos. Os parâmetros de funcionamento e as configurações do processo podem ser ajustados às propriedades específicas de cada material e às características pretendidas para o produto.

Porque poderão os secadores por pulverização de fosfato de ferro e lítio da LONGXIN ter uma posição forte no mercado

Os secadores por pulverização de fosfato de ferro e lítio (LFP) da LONGXIN podem ter uma posição competitiva no mercado por vários motivos, incluindo vantagens técnicas, capacidade de fabrico, qualificações no setor e procura crescente de materiais LFP de elevado desempenho.

1. Vantagens técnicas

Controlo preciso da granulometria

O secador por pulverização de pós ultrafinos recentemente desenvolvido pela LONGXIN para materiais LFP permite um controlo preciso da granulometria, atingindo dois intervalos-alvo de D50: 20–30 μm e 5–10 μm. Em comparação com os secadores convencionais por pulverização habitualmente utilizados na China, que normalmente produzem partículas com um D50 de 30–50 μm, esta tecnologia oferece maior flexibilidade para cumprir os requisitos de diferentes aplicações. Um controlo mais preciso da granulometria pode ajudar os fabricantes a otimizar as propriedades dos materiais e a responder à procura crescente de materiais LFP de elevado desempenho.

Elevada esfericidade e estrutura maciça das partículas

O equipamento da LONGXIN foi concebido para produzir partículas de LFP maciças e de elevada esfericidade. Em comparação com as partículas ocas ou de forma irregular que os processos convencionais de secagem por pulverização podem produzir, uma estrutura de partículas mais esférica e compacta pode melhorar o escoamento do pó e as suas características de empacotamento, apoiando as operações subsequentes e o desempenho do material.

Capacidade de produção em grande escala

Segundo as informações divulgadas, o equipamento oferece capacidades de evaporação de 25 a 8000 kg/h, em comparação com aproximadamente 100–1000 kg/h nos equipamentos convencionais. Esta ampla gama de capacidades permite adaptar as soluções a diferentes escalas de produção, podendo tornar a tecnologia atrativa para grandes fabricantes de materiais para baterias.

2. Capacidade empresarial e qualificações no setor

Sólidas capacidades de engenharia e fabrico

A LONGXIN é especializada na conceção, fabrico, comercialização e assistência de equipamentos de secagem, bem como em tecnologia térmica industrial e projetos de engenharia de secagem de grande escala. Com uma moderna oficina de maquinação de aproximadamente 20000 m², a empresa dispõe de uma base de fabrico significativa para apoiar a produção de equipamentos e a execução de projetos.

Certificações e qualificações reconhecidas

O LONGXIN Group foi reconhecido como Empresa Nacional de Alta Tecnologia e recebeu a distinção Jiangsu Famous Trademark. Entre as certificações e qualificações indicadas contam-se a marcação CE, a certificação de gestão da qualidade ISO 9001:2015, a certificação de gestão da segurança e saúde no trabalho e a certificação de sistemas de gestão ambiental. Estas credenciais podem reforçar a confiança dos clientes nos seus processos de fabrico e na gestão da qualidade.

Equipa técnica experiente

A empresa conta com uma equipa de profissionais com mais de uma década de experiência em transmissão mecânica e equipamentos de secagem. A sua experiência abrange o desenvolvimento de soluções de processo, a conceção de equipamentos, a engenharia dos processos de fabrico, a automatização elétrica, a gestão da produção e o serviço ao cliente. Esta capacidade multidisciplinar permite desenvolver soluções de engenharia personalizadas e prestar assistência técnica contínua.

3. Procura do mercado e desenvolvimento do setor

Procura crescente de materiais LFP

O desenvolvimento contínuo dos veículos elétricos e do armazenamento de energia em baterias de iões de lítio está a impulsionar a procura de materiais para baterias, incluindo o fosfato de ferro e lítio. À medida que os fabricantes procuram melhorar a densidade energética, a segurança, a eficiência de processamento e a relação custo-benefício, a procura de tecnologias de secagem especializadas capazes de cumprir especificações cada vez mais exigentes para os materiais poderá continuar a crescer.

Reputação no setor e relações com os clientes

Através da sua experiência em projetos de engenharia e da capacidade de desenvolvimento de equipamentos, a LONGXIN poderá ter construído uma forte reputação junto dos clientes do setor dos equipamentos de secagem. Relações duradouras com os clientes, a execução bem-sucedida de projetos e as recomendações podem reforçar o reconhecimento da marca e apoiar o desenvolvimento futuro do mercado.

Conclusão

As potenciais vantagens competitivas da LONGXIN residem na sua tecnologia de controlo da granulometria, na capacidade de produzir partículas maciças e de elevada esfericidade, na capacidade de produção escalável e nas competências de engenharia integradas. Em conjunto com os seus recursos de fabrico e experiência em secagem industrial, estas vantagens poderão posicionar a empresa para servir fabricantes de LFP que procuram soluções de processamento de maior desempenho.

Contudo, uma quota de mercado elevada não pode ser demonstrada apenas com especificações técnicas e qualificações empresariais. A verificação dessa afirmação exigiria dados de mercado independentes, instalações de equipamentos confirmadas, referências de clientes ou números de expedições do setor.

Duas grandes torres de secagem por pulverização com plataformas de acesso instaladas no interior de uma oficina de produção

A Jiangsu LONGXIN está empenhada em promover a inovação tecnológica nos equipamentos de secagem, nos sistemas térmicos industriais e nos equipamentos inteligentes, e valoriza profundamente a confiança que os clientes depositam na empresa.

A propriedade intelectual é um ativo essencial partilhado pela LONGXIN e pelos seus clientes. No LONGXIN Group, a integridade e o profissionalismo são princípios fundamentais da atividade, e a empresa mantém uma política de tolerância zero relativamente às infrações. Assume uma posição firme contra todos os atos de violação da propriedade intelectual e está empenhada em combater quaisquer atividades ilegais relacionadas.

Proteger a propriedade intelectual é a nossa maior responsabilidade, dever e compromisso. Estamos empenhados em honrar a confiança dos nossos clientes através da integridade e de ações concretas, garantindo que a violação da propriedade intelectual não tem lugar nas nossas operações.

Parâmetros do processo – Secador por pulverização de pós ultrafinos para fosfato de ferro e lítio (LFP)

N.º Parâmetro Especificações
1 Material de alimentação Suspensão de precursor de fosfato de ferro e lítio (LFP), D50: 300–400 nm
2 Temperatura de alimentação 20–35°C; base de dimensionamento: 20°C
3 Teor de sólidos da alimentação 30–40% para secagem por pulverização centrífuga; base de dimensionamento: 40%
4 Teor de humidade final Base de dimensionamento: ≤1,5%
5 Granulometria do produto final D50: 20–30 μm após secagem por pulverização centrífuga
6 Capacidade de produção de produto seco (precursor de LFP) 1785 kg/h
  Nota sobre a capacidade e a granulometria Tanto a capacidade de produção como a granulometria final podem aumentar à medida que aumenta o teor de sólidos da suspensão de alimentação.
7 Fonte de calor Conjunto de aquecedores elétricos; elementos de aquecimento / construção do aquecedor em SS304
8 Temperatura do ar de entrada Regulável entre 240–300°C; base de dimensionamento: 270°C
9 Temperatura do ar de exaustão Regulável entre 80–110°C; base de dimensionamento: 100°C
10 Materiais de construção Câmara de secagem: SS304, δ3,0 mm; superfície interna polida em espelho até Ra ≤ 0,8 μm. Revestimento exterior da secção cilíndrica: chapa ondulada de SS304, δ0,8 mm. Revestimento exterior da secção cónica: chapa de SS304, δ1,0 mm.

Especificações técnicas – Secador por pulverização de pós ultrafinos para fosfato de ferro e lítio (LFP)

N.º Parâmetro Especificações
1 Diâmetro interno da câmara de secagem Ø8000 mm
2 Diâmetro exterior da câmara de secagem Ø8200 mm
3 Altura da voluta de ar quente 1500 mm
4 Altura da secção cilíndrica da câmara de secagem 7930 mm
5 Diâmetro da saída de descarga da câmara de secagem Ø1050 mm
6 Ângulo do cone / secção de descarga 57°
7 Altura da secção cónica da câmara de secagem 6650 mm
8 Altura da saída de descarga acima do pavimento 2500 mm
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