隧道式電池材料微波制備設備及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種隧道式電池材料微波制備設備及方法。設備包括：隧道式箱體和設置在隧道式箱體中的微波發(fā)生器和輸送裝置；隧道式箱體上還設置有用于注入保護氣體的進氣口，隧道式箱體的一端部設置有可開關(guān)的進料口，隧道式箱體的另一端部設置有可開關(guān)的出料口，隧道式箱體的兩端部還分別設置有風幕口，兩個風幕口位于進料口和出料口之間，風幕口上設置有風幕組件，風幕組件包括第一風機、電加熱風道和用于開關(guān)風幕口的擋板，第一風機與電加熱風道的進風口連接，電加熱風道的出風口連接風幕口，擋板設置在風幕口處。實現(xiàn)降低制備設備的能耗，并提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
【專利說明】
隧道式電池材料微波制備設備及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及微波技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種隧道式電池材料微波制備設備及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池具有放電倍率高、使用溫度范圍寬、循環(huán)性能優(yōu)良、安全性好、環(huán)保無污染等優(yōu)點，自問世以來已廣泛應用于移動電話、手提電腦、小型攝像機等便攜式電子設備中，作為新一代能源材料，在電動汽車、衛(wèi)星、航天及軍事等領(lǐng)域應用不斷推進，應用前景廣闊。正極材料是鋰離子電池的重要組成部分，是研究和開發(fā)高性能鋰離子電池的關(guān)鍵所在。中國專利號201020631182.X公開了一種微波陣加熱法連續(xù)生產(chǎn)磷酸鐵鋰的裝置，采用鋼帶輸送物料，通過微波發(fā)生器進行加熱，并采用外殼安裝鋼帶和微波發(fā)生器，同時，外殼的出料口處設置氮氣進口。但是，上述技術(shù)方案在實際使用過程中存在如下缺點:1、由于電池材料微波高溫加熱時，需要避免因高溫產(chǎn)生氧化，上述技術(shù)方案需要在工作過程中持續(xù)加注氮氣；2、持續(xù)加入氮氣將需要消耗更多的電能來維持外殼內(nèi)部的高溫環(huán)境;3、進料口和出料口均處于敞開狀態(tài)，將散失大量的熱能;4、氮氣進口緊鄰出料口，大量的氮氣將從出料口泄露出，導致電池材料加工質(zhì)量下降。如何設計一種能耗低且產(chǎn)品質(zhì)量高的電池材料制備設備是本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種隧道式電池材料微波制備設備及方法，實現(xiàn)降低隧道式電池材料微波制備設備的能耗，并提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0004]本發(fā)明提供一種隧道式電池材料微波制備設備，包括:隧道式箱體和設置在所述隧道式箱體中的微波發(fā)生器和輸送裝置;所述隧道式箱體上還設置有用于注入保護氣體的進氣口，所述隧道式箱體的一端部設置有可開關(guān)的進料口，所述隧道式箱體的另一端部設置有可開關(guān)的出料口，所述隧道式箱體的兩端部還分別設置有風幕口，兩個所述風幕口位于所述進料口和所述出料口之間，所述風幕口上設置有風幕組件，所述風幕組件包括第一風機、電加熱風道和用于開關(guān)所述風幕口的擋板，所述第一風機與所述電加熱風道的進風口連接，所述電加熱風道的出風口連接所述風幕口，所述擋板設置在所述風幕口處。
[0005]進一步的，所述進氣口通過電磁閥連接有可開關(guān)的氮氣罐。
[0006]進一步的，所述隧道式箱體中還設置有紅外溫度傳感器和電偶溫度傳感器。
[0007]進一步的，所述隧道式箱體的內(nèi)壁還設置有保溫層。
[0008]進一步的，所述輸送裝置為陶瓷輸送輥或耐高溫輸送帶
進一步的，所述隧道式箱體還連接有空氣凈化裝置，所述空氣凈化裝置包括水箱、氣體處理箱、水栗和第二風機，所述氣體處理箱的中部設置有過濾層，所述過濾層包括海綿和過濾網(wǎng)，所述過濾層的上方設置有噴淋管，所述過濾層的下方形成集水池，所述集水池與所述水箱連接，所述氣體處理箱還設置有進風管，所述進風管的一端口通過所述第二風機連接所述隧道式箱體，所述進風管的另一端口嵌入在所述海綿中，所述水箱通過所述水栗與所述噴淋管連接。
[0009]進一步的，所述隧道式箱體中還設置有紅外加熱器。
[0010]本發(fā)明還提供一種隧道式電池材料微波制備方法，采用上述隧道式電池材料微波制備設備;具體方法包括:
預充氣模式:通過進氣口向隧道式箱體中注入保護氣體直至達到設定時間；
加熱固化模式:進料口、出料口和擋板均處于關(guān)閉狀態(tài)，微波加熱器通電對輸送裝置上的電池材料進行微波加熱固化；
存取物料模式:進料口、出料口和擋板均處于打開狀態(tài)，第一風機和電加熱風道通電，以在進料口和出料口處形成熱風幕阻擋隧道式箱體中的高溫氣體外泄。
[0011]進一步的，隧道式電池材料微波制備設備的隧道式箱體中還設置有紅外加熱器，所述預充氣模式還包括紅外加熱器通電預加熱隧道式箱體內(nèi)的溫度。
[0012]本發(fā)明提供的隧道式電池材料微波制備設備及方法，通過在進出料口處設置風幕組件，風幕組件能夠根據(jù)需要在進出料口處形成高風速的熱風，在正常微波加熱過程中，進出料口處于關(guān)閉裝置，可以有效的減少熱量的損失并且大大減少保護氣體的使用量，確保隧道式箱體處于高濃度的保護氣體保護下，避免電池材料高溫與氧氣產(chǎn)生氧化，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量;而在存取物料的過程中，風幕組件啟動在進出料口處形成風幕，風幕能夠有效的隔絕外部氣體進入到隧道式箱體中并同時減少隧道式箱體中內(nèi)的高溫氣體外泄，從操作人員在完成存取物料后，關(guān)閉進出料口便可以繼續(xù)生產(chǎn)，而隧道式箱體中的溫度依然處于高溫狀態(tài)，大大降低了微波發(fā)生器的加熱功率和加熱時間，有效的降低了能耗，同時，由于隧道式箱體中保護氣體泄漏量非常小，可以根據(jù)需要進行適當?shù)难a充保護氣體，也有效的減少保護氣體的使用量，降低制造成本，實現(xiàn)降低隧道式電池材料微波制備設備的能耗，并提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明隧道式電池材料微波制備設備實施例的結(jié)構(gòu)示意圖一；
圖2為本發(fā)明隧道式電池材料微波制備設備實施例的結(jié)構(gòu)示意圖二；
圖3為本發(fā)明隧道式電池材料微波制備設備實施例中空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
[0015]如圖1-圖3所示，本實施例隧道式電池材料微波制備設備，包括:隧道式箱體I和設置在所述隧道式箱體I中的微波發(fā)生器(未圖示)和輸送裝置2;所述隧道式箱體I上還設置有用于注入保護氣體的進氣口(未圖示)，所述隧道式箱體I的一端部設置有可開關(guān)的進料口 11，所述隧道式箱體I的另一端部設置有可開關(guān)的出料口 12，所述隧道式箱體I的兩端部還分別設置有風幕口(未圖示)，兩個所述風幕口位于所述進料口 11和所述出料口 12之間，所述風幕口上設置有風幕組件3，所述風幕組件3包括第一風機31、電加熱風道32和用于開關(guān)所述風幕口的擋板，(未圖示)所述第一風機31與所述電加熱風道32的進風口連接，所述電加熱風道32的出風口連接所述風幕口，所述擋板設置在所述風幕口處。
[0016]具體而言，本實施例隧道式電池材料微波制備設備在實際使用過程中，初次開機后，進氣口上連接的電磁閥打開將氮氣罐13中的氮氣注入到隧道式箱體I中，從而替換出隧道式箱體I中氧氣，使得隧道式箱體I充滿氮氣，而氮氣的加注量根據(jù)隧道式箱體I體積確認，具體加注量和加注時間根據(jù)實際需要設定，在此不做限制。在運行過程中，當進出料口打開時，風幕組件3能夠在進出料口處形成高速的熱風幕，利用熱風幕將隧道式箱體I內(nèi)部與外界隔離開，一方面能夠避免外界的氣體進入到隧道式箱體I中，另一方面避免隧道式箱體I中的高溫氣體外泄，這樣便可以方便操作人員將加工成型的電池材料取出并放入新的待加工的電池材料。相比于現(xiàn)有技術(shù)中采用微波技術(shù)對電池材料進行加熱固化的設備相比，由于隧道式箱體I中高溫的氣體泄漏量極少，可以大大降低能耗，節(jié)能效率可以達到60%-80%，同時，也將有效的降低氮氣的使用量，有效的降低運行成本。優(yōu)選的，隧道式箱體I中還設置有紅外溫度傳感器(未圖示)和電偶溫度傳感器(未圖示)，利用紅外溫度傳感器可以檢測電池材料的溫度，而電偶溫度傳感器用于檢測隧道式箱體I中的環(huán)境溫度，參考檢測的兩種溫度數(shù)據(jù)動態(tài)的控制微波發(fā)生器進行工作，可以進一步的降低能耗。其中，隧道式箱體I的內(nèi)壁還設置有保溫層，利用保溫層提高保溫性能，另外，輸送裝置2可以為陶瓷輸送輥或耐高溫輸送帶
進一步的，所述隧道式箱體I還連接有空氣凈化裝置4，所述空氣凈化裝置4包括水箱41、氣體處理箱42、水栗43和第二風機44，所述氣體處理箱42的中部設置有過濾層，所述過濾層包括海綿421和過濾網(wǎng)422，所述過濾層的上方設置有噴淋管423，所述過濾層的下方形成集水池424，所述集水池424與所述水箱41連接，所述氣體處理箱42還設置有進風管425，所述進風管425的一端口通過所述第二風機44連接所述隧道式箱體I，所述進風管425的另一端口嵌入在所述海綿421中，所述水箱41通過所述水栗43與所述噴淋管423連接。具體的，在加熱過程中，電池材料中產(chǎn)生的有害氣體可以階段性的通過第二風機44吸入到氣體處理箱42中進行無害化處理，最終實現(xiàn)氣體的零污染排放。
[0017]更進一步的，所述隧道式箱體I中還設置有紅外加熱器(未圖示)，在初次開機時，紅外加熱器可以預熱隧道式箱體I中的溫度，以實現(xiàn)在電池材料在微波加熱過程中，隧道式箱體I內(nèi)的環(huán)境溫度較高，便于電池材料通過微波加熱快速固化。
[0018]本發(fā)明還提供一種隧道式電池材料微波制備方法，采用上述隧道式電池材料微波制備設備;具體方法包括:
預充氣模式:通過進氣口向隧道式箱體中注入保護氣體直至達到設定時間；
加熱固化模式:進料口、出料口和擋板均處于關(guān)閉狀態(tài)，微波加熱器通電對輸送裝置上的電池材料進行微波加熱固化；
存取物料模式:進料口、出料口和擋板均處于打開狀態(tài)，第一風機和電加熱風道通電，以在進料口和出料口處形成熱風幕阻擋隧道式箱體中的高溫氣體外泄。
[0019]進一步的，隧道式電池材料微波制備設備的隧道式箱體中還設置有紅外加熱器，所述預充氣模式還包括紅外加熱器通電預加熱隧道式箱體內(nèi)的溫度。
[0020]本發(fā)明提供的隧道式電池材料微波制備設備及方法，通過在進出料口處設置風幕組件，風幕組件能夠根據(jù)需要在進出料口處形成高風速的熱風，在正常微波加熱過程中，進出料口處于關(guān)閉裝置，可以有效的減少熱量的損失并且大大減少保護氣體的使用量，確保隧道式箱體處于高濃度的保護氣體保護下，避免電池材料高溫與氧氣產(chǎn)生氧化，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量;而在存取物料的過程中，風幕組件啟動在進出料口處形成風幕，風幕能夠有效的隔絕外部氣體進入到隧道式箱體中并同時減少隧道式箱體中內(nèi)的高溫氣體外泄，從操作人員在完成存取物料后，關(guān)閉進出料口便可以繼續(xù)生產(chǎn)，而隧道式箱體中的溫度依然處于高溫狀態(tài)，大大降低了微波發(fā)生器的加熱功率和加熱時間，有效的降低了能耗，同時，由于隧道式箱體中保護氣體泄漏量非常小，可以根據(jù)需要進行適當?shù)难a充保護氣體，也有效的減少保護氣體的使用量，降低制造成本，實現(xiàn)降低隧道式電池材料微波制備設備的能耗，并提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
【主權(quán)項】
1.一種隧道式電池材料微波制備設備，其特征在于，包括:隧道式箱體和設置在所述隧道式箱體中的微波發(fā)生器和輸送裝置;所述隧道式箱體上還設置有用于注入保護氣體的進氣口，所述隧道式箱體的一端部設置有可開關(guān)的進料口，所述隧道式箱體的另一端部設置有可開關(guān)的出料口，所述隧道式箱體的兩端部還分別設置有風幕口，兩個所述風幕口位于所述進料口和所述出料口之間，所述風幕口上設置有風幕組件，所述風幕組件包括第一風機、電加熱風道和用于開關(guān)所述風幕口的擋板，所述第一風機與所述電加熱風道的進風口連接，所述電加熱風道的出風口連接所述風幕口，所述擋板設置在所述風幕口處。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道式電池材料微波制備設備，其特征在于，所述進氣口通過電磁閥連接有可開關(guān)的氮氣罐。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道式電池材料微波制備設備，其特征在于，所述隧道式箱體中還設置有紅外溫度傳感器和電偶溫度傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道式電池材料微波制備設備，其特征在于，所述隧道式箱體的內(nèi)壁還設置有保溫層。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道式電池材料微波制備設備，其特征在于，所述輸送裝置為陶瓷輸送輥或耐高溫輸送帶。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道式電池材料微波制備設備，其特征在于，所述隧道式箱體還連接有空氣凈化裝置，所述空氣凈化裝置包括水箱、氣體處理箱、水栗和第二風機，所述氣體處理箱的中部設置有過濾層，所述過濾層包括海綿和過濾網(wǎng)，所述過濾層的上方設置有噴淋管，所述過濾層的下方形成集水池，所述集水池與所述水箱連接，所述氣體處理箱還設置有進風管，所述進風管的一端口通過所述第二風機連接所述隧道式箱體，所述進風管的另一端口嵌入在所述海綿中，所述水箱通過所述水栗與所述噴淋管連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道式電池材料微波制備設備，其特征在于，所述隧道式箱體中還設置有紅外加熱器。8.—種隧道式電池材料微波制備方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-7任一所述的隧道式電池材料微波制備設備;具體方法包括: 預充氣模式:通過進氣口向隧道式箱體中注入保護氣體直至達到設定時間； 加熱固化模式:進料口、出料口和擋板均處于關(guān)閉狀態(tài)，微波加熱器通電對輸送裝置上的電池材料進行微波加熱固化； 存取物料模式:進料口、出料口和擋板均處于打開狀態(tài)，第一風機和電加熱風道通電，以在進料口和出料口處形成熱風幕阻擋隧道式箱體中的高溫氣體外泄。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的隧道式電池材料微波制備方法，其特征在于，隧道式電池材料微波制備設備的隧道式箱體中還設置有紅外加熱器，所述預充氣模式還包括紅外加熱器通電預加熱隧道式箱體內(nèi)的溫度。
【文檔編號】H01M4/04GK106058145SQ201610562152
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月18日
【發(fā)明人】劉西葉, 張良學, 劉亞男, 張友福, 孫賢安, 杜俊磊, 張良玉, 管仁斌
【申請人】劉西葉