全自动立式隔膜压滤机在锂电行业中主要用于高精度固液分离环节,其高效脱水、低能耗和自动化特性使其成为提升正极材料品质的关键设备。以下从技术原理、应用工序、适用产品及行业案例展开系统分析:
一、立式压滤机的工作原理与技术特点
1、工作流程
立式压滤机采用高压隔膜挤压与气体吹干技术,分为两种模式:
长程序(6步):过滤 → 一次隔膜挤压(16bar高压) → 滤饼洗涤 → 二次挤压 → 高压风干(压缩空气脱水) → 自动卸料及滤布清洗。
短程序(4步):过滤 → 隔膜挤压 → 风干 → 卸料清洗。单循环时间仅6-10分钟,大幅提升效率。
2、核心技术创新
同步注浆与高压脱水:各滤室独立进料,确保滤板受力均匀,结合16bar隔膜挤压和高压吹风,使滤饼含水率显著降低(如三元正极材料可达5%以下),减少后续干燥能耗。
密封与结构设计:四立柱镀铬框架结构(40Cr锻造导向柱)承受400吨拉压力,避免液压不同步导致的侧向力变形,延长设备寿命。
智能控制:PLC+触摸屏系统实时监控工艺参数,实现全自动化运行,减少人工干预。
二、在锂电行业的具体应用工序
立式压滤机主要应用于正极材料合成后的固液分离与洗涤工段,具体包括:
1、浆料压滤除杂:去除电极浆料(如钴酸锂、三元前驱体)中的团聚颗粒和未分散杂质,提升浆料均匀性。
2、滤饼洗涤:水平滤板设计配合置换式洗涤,高效去除残留锂离子(如硫酸根、钠离子),洗涤耗水降低50%以上,保障材料纯度(如Li含量波动≤0.05%)。
3、深度脱水:高压隔膜挤压+气吹双级脱水,使滤饼含水率降至5%以下(传统设备>25%),减少后续烧结能耗40%。
4、工序位置示例:
正极材料合成 → 压滤洗涤(立式压滤机) → 干燥 → 烧结 → 成品包装
三、适用压滤机的锂电产品类型
立式压滤机主要用于对滤饼纯度和含水率要求严苛的正极材料生产:
材料类型 | 应用环节 | 工艺要求 | 压滤机作用 |
三元材料 | 洗涤脱水 | 低残留硫/钠,含水率<18% | 多级洗涤+16bar挤压干燥 |
磷酸铁锂(LFP) | 锂化后分离 | 铁溶出控制,低水分 | 耐酸材质滤板(如316L不锈钢) |
钴酸锂/锰酸锂 | 合成浆料过滤 | 无金属杂质 | 滤布精密过滤(1–3微米) |
电极浆料 | 匀浆后杂质去除 | 无颗粒团聚 | 设计防漏滤板 |
四、应用优势
1、核心优势
节能降耗:洗涤水减少50%,干燥能耗降低30%;
占地优化:立式结构节省50%空间(对比卧式设备);
品质提升:滤饼含水率均匀(20点检测波动<2%)。
五、总结
全自动立式隔膜压滤机在锂电行业的核心价值在于其 “高效脱水-低耗洗涤-全自动运行”三位一体能力,尤其适配正极材料的高标准生产需求。