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遠紅外干燥箱在電池生產(chǎn)實驗中具有關(guān)鍵應(yīng)用價值。其通過高效紅外輻射加熱特性，可加速電極漿料溶劑揮發(fā)、提升隔膜干燥均勻性，在電池組裝前處理環(huán)節(jié)顯著縮短干燥周期。實驗表明，該設(shè)備溫控精度達 ±1℃，干燥效率較傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥提升 30% 以上，且能減少活性物質(zhì)熱降解，對提高電池能量密度與循環(huán)穩(wěn)定性具有重要意義。文中結(jié)合電極制備、隔膜處理等環(huán)節(jié)，分析其工藝參數(shù)優(yōu)化與常見問題解決方案。

一、實驗背景與目的

在鋰電池、鈉電池等新型電池的生產(chǎn)過程中，電極片的干燥工藝直接影響電池的性能和安全性。傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥能耗高、效率低，而遠紅外干燥箱具有加熱均勻、穿透性強、節(jié)能高效等優(yōu)勢。本實驗旨在驗證遠紅外干燥箱在電池極片干燥中的應(yīng)用效果，優(yōu)化干燥參數(shù)，并分析其對電池性能的影響。

二、實驗方案與步驟

實驗設(shè)備與材料

2  設(shè)備：遠紅外干燥箱（溫控范圍：室溫~200℃）、電子天平、厚度測量儀、水分測定儀、電化學(xué)測試設(shè)備。

2  材料：鋰電池正極片（NCM或LFP）、負極片（石墨或硅基）、鋁箔/銅箔集流體、NMP溶劑（用于漿料涂布）。

實驗步驟

樣品制備：

2  將正負極漿料均勻涂布在集流體上，形成濕極片。

2  測量初始濕膜厚度和水分含量（記錄為基準(zhǔn)值）。

干燥參數(shù)設(shè)定：

2  設(shè)定遠紅外干燥箱溫度（如80℃、100℃、120℃）。

2  調(diào)整干燥時間（如5min、10min、15min）。

干燥實驗：

2  將濕極片放入干燥箱，按設(shè)定參數(shù)進行干燥。

2  每隔一定時間取樣，測量極片厚度和殘余溶劑含量。

性能測試：

2  干燥后極片進行輥壓，測試粘結(jié)強度。

2  組裝成電池（扣式或軟包電池），進行充放電測試，評估容量、循環(huán)壽命等。

三. 常見問題及解決方案

問題1：極片干燥不均勻

2  原因：遠紅外輻射分布不均或極片擺放不當(dāng)。

2  解決方案：優(yōu)化干燥箱內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)，確保均勻輻射；調(diào)整極片擺放間距，避免重疊。

問題2：極片開裂或翹曲

2  原因：干燥溫度過高或升溫速率過快，導(dǎo)致應(yīng)力集中。

2  解決方案：采用梯度升溫（如先60℃預(yù)熱，再升至目標(biāo)溫度），降低熱沖擊。

問題3：溶劑殘留超標(biāo)

2  原因：干燥時間不足或溫度過低。

2  解決方案：延長干燥時間或提高溫度，并采用水分測定儀實時監(jiān)測。

問題4：能耗過高

2  原因：干燥時間過長或溫度設(shè)定不合理。

2  解決方案：優(yōu)化溫度-時間組合，采用間歇式干燥（如脈沖加熱模式）。

四. 實驗結(jié)果與展望

實驗數(shù)據(jù)表明，遠紅外干燥箱在100℃、10min條件下，極片干燥優(yōu)，殘余溶劑<100ppm，且電極結(jié)構(gòu)完整。相比傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥，遠紅外干燥可節(jié)能約30%，并提高生產(chǎn)效率。未來可結(jié)合在線監(jiān)測技術(shù)，實現(xiàn)智能化干燥控制，進一步提升電池制造質(zhì)量。

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