隧道式電池材料微波制備設(shè)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(shè)備及方法。設(shè)備包括：隧道式箱體和設(shè)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(shè)置有用于注入保護(hù)氣體的進(jìn)氣口，隧道式箱體的一端部設(shè)置有可開關(guān)的進(jìn)料口，隧道式箱體的另一端部設(shè)置有可開關(guān)的出料口，隧道式箱體的兩端部還分別設(shè)置有風(fēng)幕口，兩個(gè)風(fēng)幕口位于進(jìn)料口和出料口之間，風(fēng)幕口上設(shè)置有風(fēng)幕組件，風(fēng)幕組件包括第一風(fēng)機(jī)、電加熱風(fēng)道和用于開關(guān)風(fēng)幕口的擋板，第一風(fēng)機(jī)與電加熱風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口連接，電加熱風(fēng)道的出風(fēng)口連接風(fēng)幕口，擋板設(shè)置在風(fēng)幕口處。實(shí)現(xiàn)降低制備設(shè)備的能耗，并提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】
隧道式電池材料微波制備設(shè)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(shè)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(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，自問(wèn)世以來(lái)已廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話、手提電腦、小型攝像機(jī)等便攜式電子設(shè)備中，作為新一代能源材料，在電動(dòng)汽車、衛(wèi)星、航天及軍事等領(lǐng)域應(yīng)用不斷推進(jìn)，應(yīng)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(guó)專利號(hào)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(guò)微波發(fā)生器進(jìn)行加熱，并采用外殼安裝鋼帶和微波發(fā)生器，同時(shí)，外殼的出料口處設(shè)置氮?dú)膺M(jìn)口。但是，上述技術(shù)方案在實(shí)際使用過(guò)程中存在如下缺點(diǎn):1、由于電池材料微波高溫加熱時(shí)，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(guò)程中持續(xù)加注氮?dú)猓?、持續(xù)加入氮?dú)鈱⑿枰母嗟碾娔軄?lái)維持外殼內(nèi)部的高溫環(huán)境;3、進(jìn)料口和出料口均處于敞開狀態(tài)，將散失大量的熱能;4、氮?dú)膺M(jìn)口緊鄰出料口，大量的氮?dú)鈱某隽峡谛孤冻?，?dǎo)致電池材料加工質(zhì)量下降。如何設(shè)計(jì)一種能耗低且產(chǎn)品質(zhì)量高的電池材料制備設(shè)備是本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)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(shè)備及方法，實(shí)現(xiàn)降低隧道式電池材料微波制備設(shè)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(shè)備，包括:隧道式箱體和設(shè)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(shè)置有用于注入保護(hù)氣體的進(jìn)氣口，所述隧道式箱體的一端部設(shè)置有可開關(guān)的進(jìn)料口，所述隧道式箱體的另一端部設(shè)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(shè)置有風(fēng)幕口，兩個(gè)所述風(fēng)幕口位于所述進(jìn)料口和所述出料口之間，所述風(fēng)幕口上設(shè)置有風(fēng)幕組件，所述風(fēng)幕組件包括第一風(fēng)機(jī)、電加熱風(fēng)道和用于開關(guān)所述風(fēng)幕口的擋板，所述第一風(fēng)機(jī)與所述電加熱風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口連接，所述電加熱風(fēng)道的出風(fēng)口連接所述風(fēng)幕口，所述擋板設(shè)置在所述風(fēng)幕口處。
[0005]進(jìn)一步的，所述進(jìn)氣口通過(guò)電磁閥連接有可開關(guān)的氮?dú)夤蕖?br>[0006]進(jìn)一步的，所述隧道式箱體中還設(shè)置有紅外溫度傳感器和電偶溫度傳感器。
[0007]進(jìn)一步的，所述隧道式箱體的內(nèi)壁還設(shè)置有保溫層。
[0008]進(jìn)一步的，所述輸送裝置為陶瓷輸送輥或耐高溫輸送帶
進(jìn)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(fēng)機(jī)，所述氣體處理箱的中部設(shè)置有過(guò)濾層，所述過(guò)濾層包括海綿和過(guò)濾網(wǎng)，所述過(guò)濾層的上方設(shè)置有噴淋管，所述過(guò)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(shè)置有進(jìn)風(fēng)管，所述進(jìn)風(fēng)管的一端口通過(guò)所述第二風(fēng)機(jī)連接所述隧道式箱體，所述進(jìn)風(fēng)管的另一端口嵌入在所述海綿中，所述水箱通過(guò)所述水栗與所述噴淋管連接。
[0009]進(jìn)一步的，所述隧道式箱體中還設(shè)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(shè)備;具體方法包括:
預(yù)充氣模式:通過(guò)進(jìn)氣口向隧道式箱體中注入保護(hù)氣體直至達(dá)到設(shè)定時(shí)間；
加熱固化模式:進(jìn)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(duì)輸送裝置上的電池材料進(jìn)行微波加熱固化；
存取物料模式:進(jìn)料口、出料口和擋板均處于打開狀態(tài)，第一風(fēng)機(jī)和電加熱風(fēng)道通電，以在進(jìn)料口和出料口處形成熱風(fēng)幕阻擋隧道式箱體中的高溫氣體外泄。
[0011]進(jìn)一步的，隧道式電池材料微波制備設(shè)備的隧道式箱體中還設(shè)置有紅外加熱器，所述預(yù)充氣模式還包括紅外加熱器通電預(yù)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(shè)備及方法，通過(guò)在進(jìn)出料口處設(shè)置風(fēng)幕組件，風(fēng)幕組件能夠根據(jù)需要在進(jìn)出料口處形成高風(fēng)速的熱風(fēng)，在正常微波加熱過(guò)程中，進(jìn)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(hù)氣體的使用量，確保隧道式箱體處于高濃度的保護(hù)氣體保護(hù)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(guò)程中，風(fēng)幕組件啟動(dòng)在進(jìn)出料口處形成風(fēng)幕，風(fēng)幕能夠有效的隔絕外部氣體進(jìn)入到隧道式箱體中并同時(shí)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(jìn)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(shí)間，有效的降低了能耗，同時(shí)，由于隧道式箱體中保護(hù)氣體泄漏量非常小，可以根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充保護(hù)氣體，也有效的減少保護(hù)氣體的使用量，降低制造成本，實(shí)現(xiàn)降低隧道式電池材料微波制備設(shè)備的能耗，并提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明隧道式電池材料微波制備設(shè)備實(shí)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(shè)備實(shí)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(shè)備實(shí)施例中空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0015]如圖1-圖3所示，本實(shí)施例隧道式電池材料微波制備設(shè)備，包括:隧道式箱體I和設(shè)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(shè)置有用于注入保護(hù)氣體的進(jìn)氣口(未圖示)，所述隧道式箱體I的一端部設(shè)置有可開關(guān)的進(jìn)料口 11，所述隧道式箱體I的另一端部設(shè)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(shè)置有風(fēng)幕口(未圖示)，兩個(gè)所述風(fēng)幕口位于所述進(jìn)料口 11和所述出料口 12之間，所述風(fēng)幕口上設(shè)置有風(fēng)幕組件3，所述風(fēng)幕組件3包括第一風(fēng)機(jī)31、電加熱風(fēng)道32和用于開關(guān)所述風(fēng)幕口的擋板，(未圖示)所述第一風(fēng)機(jī)31與所述電加熱風(fēng)道32的進(jìn)風(fēng)口連接，所述電加熱風(fēng)道32的出風(fēng)口連接所述風(fēng)幕口，所述擋板設(shè)置在所述風(fēng)幕口處。
[0016]具體而言，本實(shí)施例隧道式電池材料微波制備設(shè)備在實(shí)際使用過(guò)程中，初次開機(jī)后，進(jìn)氣口上連接的電磁閥打開將氮?dú)夤?3中的氮?dú)庾⑷氲剿淼朗较潴wI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?dú)?，而氮?dú)獾募幼⒘扛鶕?jù)隧道式箱體I體積確認(rèn)，具體加注量和加注時(shí)間根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定，在此不做限制。在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)進(jìn)出料口打開時(shí)，風(fēng)幕組件3能夠在進(jìn)出料口處形成高速的熱風(fēng)幕，利用熱風(fēng)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(jìn)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(duì)電池材料進(jìn)行加熱固化的設(shè)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(dá)到60%-80%，同時(shí)，也將有效的降低氮?dú)獾氖褂昧浚行У慕档瓦\(yùn)行成本。優(yōu)選的，隧道式箱體I中還設(shè)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(cè)電池材料的溫度，而電偶溫度傳感器用于檢測(cè)隧道式箱體I中的環(huán)境溫度，參考檢測(cè)的兩種溫度數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)的控制微波發(fā)生器進(jìn)行工作，可以進(jìn)一步的降低能耗。其中，隧道式箱體I的內(nèi)壁還設(shè)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(jìn)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(fēng)機(jī)44，所述氣體處理箱42的中部設(shè)置有過(guò)濾層，所述過(guò)濾層包括海綿421和過(guò)濾網(wǎng)422，所述過(guò)濾層的上方設(shè)置有噴淋管423，所述過(guò)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(shè)置有進(jìn)風(fēng)管425，所述進(jìn)風(fēng)管425的一端口通過(guò)所述第二風(fēng)機(jī)44連接所述隧道式箱體I，所述進(jìn)風(fēng)管425的另一端口嵌入在所述海綿421中，所述水箱41通過(guò)所述水栗43與所述噴淋管423連接。具體的，在加熱過(guò)程中，電池材料中產(chǎn)生的有害氣體可以階段性的通過(guò)第二風(fēng)機(jī)44吸入到氣體處理箱42中進(jìn)行無(wú)害化處理，最終實(shí)現(xiàn)氣體的零污染排放。
[0017]更進(jìn)一步的，所述隧道式箱體I中還設(shè)置有紅外加熱器(未圖示)，在初次開機(jī)時(shí)，紅外加熱器可以預(yù)熱隧道式箱體I中的溫度，以實(shí)現(xiàn)在電池材料在微波加熱過(guò)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(guò)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(shè)備;具體方法包括:
預(yù)充氣模式:通過(guò)進(jìn)氣口向隧道式箱體中注入保護(hù)氣體直至達(dá)到設(shè)定時(shí)間；
加熱固化模式:進(jìn)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(duì)輸送裝置上的電池材料進(jìn)行微波加熱固化；
存取物料模式:進(jìn)料口、出料口和擋板均處于打開狀態(tài)，第一風(fēng)機(jī)和電加熱風(fēng)道通電，以在進(jìn)料口和出料口處形成熱風(fēng)幕阻擋隧道式箱體中的高溫氣體外泄。
[0019]進(jìn)一步的，隧道式電池材料微波制備設(shè)備的隧道式箱體中還設(shè)置有紅外加熱器，所述預(yù)充氣模式還包括紅外加熱器通電預(yù)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(shè)備及方法，通過(guò)在進(jìn)出料口處設(shè)置風(fēng)幕組件，風(fēng)幕組件能夠根據(jù)需要在進(jìn)出料口處形成高風(fēng)速的熱風(fēng)，在正常微波加熱過(guò)程中，進(jìn)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(hù)氣體的使用量，確保隧道式箱體處于高濃度的保護(hù)氣體保護(hù)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(guò)程中，風(fēng)幕組件啟動(dòng)在進(jìn)出料口處形成風(fēng)幕，風(fēng)幕能夠有效的隔絕外部氣體進(jìn)入到隧道式箱體中并同時(shí)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(jìn)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(shí)間，有效的降低了能耗，同時(shí)，由于隧道式箱體中保護(hù)氣體泄漏量非常小，可以根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充保護(hù)氣體，也有效的減少保護(hù)氣體的使用量，降低制造成本，實(shí)現(xiàn)降低隧道式電池材料微波制備設(shè)備的能耗，并提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種隧道式電池材料微波制備設(shè)備，其特征在于，包括:隧道式箱體和設(shè)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(shè)置有用于注入保護(hù)氣體的進(jìn)氣口，所述隧道式箱體的一端部設(shè)置有可開關(guān)的進(jìn)料口，所述隧道式箱體的另一端部設(shè)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(shè)置有風(fēng)幕口，兩個(gè)所述風(fēng)幕口位于所述進(jìn)料口和所述出料口之間，所述風(fēng)幕口上設(shè)置有風(fēng)幕組件，所述風(fēng)幕組件包括第一風(fēng)機(jī)、電加熱風(fēng)道和用于開關(guān)所述風(fēng)幕口的擋板，所述第一風(fēng)機(jī)與所述電加熱風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口連接，所述電加熱風(fēng)道的出風(fēng)口連接所述風(fēng)幕口，所述擋板設(shè)置在所述風(fēng)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(shè)備，其特征在于，所述進(jìn)氣口通過(guò)電磁閥連接有可開關(guān)的氮?dú)夤蕖?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道式電池材料微波制備設(shè)備，其特征在于，所述隧道式箱體中還設(shè)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(shè)備，其特征在于，所述隧道式箱體的內(nèi)壁還設(shè)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(shè)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(shè)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(fēng)機(jī)，所述氣體處理箱的中部設(shè)置有過(guò)濾層，所述過(guò)濾層包括海綿和過(guò)濾網(wǎng)，所述過(guò)濾層的上方設(shè)置有噴淋管，所述過(guò)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(shè)置有進(jìn)風(fēng)管，所述進(jìn)風(fēng)管的一端口通過(guò)所述第二風(fēng)機(jī)連接所述隧道式箱體，所述進(jìn)風(fēng)管的另一端口嵌入在所述海綿中，所述水箱通過(guò)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(shè)備，其特征在于，所述隧道式箱體中還設(shè)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(shè)備;具體方法包括: 預(yù)充氣模式:通過(guò)進(jìn)氣口向隧道式箱體中注入保護(hù)氣體直至達(dá)到設(shè)定時(shí)間； 加熱固化模式:進(jìn)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(duì)輸送裝置上的電池材料進(jìn)行微波加熱固化； 存取物料模式:進(jìn)料口、出料口和擋板均處于打開狀態(tài)，第一風(fēng)機(jī)和電加熱風(fēng)道通電，以在進(jìn)料口和出料口處形成熱風(fēng)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(shè)備的隧道式箱體中還設(shè)置有紅外加熱器，所述預(yù)充氣模式還包括紅外加熱器通電預(yù)加熱隧道式箱體內(nèi)的溫度。
【文檔編號(hào)】H01M4/04GK106058145SQ201610562152
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月18日
【發(fā)明人】劉西葉, 張良學(xué), 劉亞男, 張友福, 孫賢安, 杜俊磊, 張良玉, 管仁斌
【申請(qǐng)人】劉西葉