
锂电新材料生产过程(如正极材料混合、硅基负极粉制备、极片分切等环节)会产生大量超细粉尘,这类粉尘不仅具有粒径小(0.1-5μm)、悬浮性强、粘附性高的特点,部分金属粉尘(铝、铜)及锂电活性材料还存在极高的易燃易爆风险,*小点火能量可低至10mJ,同时部分粉尘(钴、镍化合物)对人体呼吸系统存在毒性危害。如果还是一味的使用传统的除尘方式,不能彻底解决生产过程中产生的粉尘,因此选择一套合理的中央集尘系统很是有必要。
一、源头捕捉装置:精准控尘无泄漏
针对锂电生产各环节产尘特性,定制化设计吸尘装置,实现源头封闭捕捉:
- 电极混合环节:采用密闭式搅拌机+侧吸罩组合,作业腔维持-0.02MPa负压,防止粉尘外溢,吸尘罩风速控制在1.2-1.5m/s。
- 极片分切环节:分切机集成密闭吸尘腔体,搭配负压吸附装置,避免金属粉尘与活性材料碎屑扩散,配套旋风预分离器去除大颗粒(>10μm)。
- 焊接/装配环节:配置万向吸尘臂,适配局部工位产尘,搭配移动式防爆吸尘器,灵活补吸微量粉尘。
- 废料回收环节:独立破碎间采用湿法降尘与干式集尘结合模式,防止破碎过程中粉尘二次飞扬。
二、 管道输送系统:低阻防静电设计
优化管道布局与材质,避免粉尘沉积与静电积聚:
- 材质选型:采用不锈钢或防静电PVC管道,表面电阻≤10Ω,全程可靠接地,导除静电。
- 布局设计:主管道分支角度<30°,采用圆形管道(相较于方形管道减少湍流与压损),缩短管道长度并减少弯头,定期设置清灰口;根据粉尘 bulk density 调整输送风速,确保粉尘处于悬浮状态,避免沉积。
- 辅助装置:每个吸尘点配置防爆型 blast gate,调节气流分配,确保各产尘点捕捉效率均衡。
三、高效过滤除尘器:四级净化达标排放
选用定制化防爆脉冲布袋除尘器,集成四级过滤系统,适配锂电超细粉尘特性:
- 过滤流程:一级旋风除尘(去除>10μm颗粒)→二级防静电滤筒除尘(去除1-10μm颗粒,滤材采用PTFE覆膜防静电纤维,表面电阻≤10Ω)→三级静电除尘(捕捉0.1-1μm超细粉尘)→四级活性炭吸附(处理伴随的VOCs,提升尾气质量),*终过滤精度达0.1μm,除尘效率≥99.5%。
- 结构设计:上箱体花板孔均匀分布,孔边光滑无毛刺,保证滤袋密封性;中箱体设置气流分布装置,避免局部风速过高导致滤袋磨损;下箱体灰斗倾角≥55°,确保粉尘顺利滑落。
- 清灰系统:采用淹没式脉冲阀,喷吹量大、寿命长,搭配气包(配备安全阀、压力表),根据滤袋压差自动调节喷吹间隔(压差范围设定800-1200Pa),避免过度清灰或清灰不彻底。
- 防爆配置:配备泄爆装置、无焰泄爆系统及隔爆阀,爆炸压力达到设定值时自动泄压,阻止火焰蔓延;整机符合ATEX Zone 21粉尘防爆区域认证。
四、 风机与驱动系统:防爆节能联动
风机选型:采用防爆变频离心风机,电机符合ATEX/IECEx标准,风量范围10000-50000m³/h,根据产尘负荷动态调节转速,节能15%-30%。
降噪设计:风机加装消声器,外壳采用隔音材料,运行噪音控制在85dB以下,符合车间环保要求。
五、 卸灰与粉尘处理装置:安全无二次污染
卸灰装置:采用星型卸料器(防爆型),搭配螺旋输送机,实现粉尘连续密闭排出,避免卸灰过程中空气进入引发粉尘飞扬。
惰性保护:卸料及存储环节注入氮气,维持微正压环境,抑制粉尘氧化,降低爆炸风险。
粉尘回收:收集的锂电粉尘经密闭包装机脱气处理(采用“抽真空-振动-再抽真空”工艺,脱气效率98%),提升堆积密度40%,便于回收利用或危废处置。