辊道炉中锂离子电池正极材料烧结温度场仿真及影响因素分析

Simulation of temperature field of sintered lithium-ion battery cathode materials in roller kiln and influencing factors analysis

为了研究锂离子电池正极材料制备过程中辊道炉腔内的温度场分布和确定影响因素的主次作用,文章采用有限元分析法建立辊道炉的三维仿真模型,并用FLUENT软件对辊道炉腔内温度场进行仿真分析。以辊道炉腔内加热功率、入口空气速度和入口空气温度为影响因素,对不同试验条件下辊道炉腔内温度场分布进行仿真;分析了三种因素对辊道炉腔内温度场均匀性影响的主次作用和确定了不同因素的最优水平组合。分析结果显示,锂离子电池正极材料温度场仿真结果与实际生产情况基本一致;辊道炉腔内温度场均匀性影响作用最大的是加热功率,最小的是入口空气速度;不同因素的最优组合为:加热功率为200kW/m^(3),进口空气速度为30m/s,进口空气温度为300℃。