【专利摘要】本发明提供一种隧道式电池材料微波制备设备及方法。设备包括：隧道式箱体和设置在隧道式箱体中的微波发生器和输送装置；隧道式箱体上还设置有用于注入保护气体的进气口，隧道式箱体的一端部设置有可开关的进料口，隧道式箱体的另一端部设置有可开关的出料口，隧道式箱体的两端部还分别设置有风幕口，两个风幕口位于进料口和出料口之间，风幕口上设置有风幕组件，风幕组件包括第一风机、电加热风道和用于开关风幕口的挡板，第一风机与电加热风道的进风口连接，电加热风道的出风口连接风幕口，挡板设置在风幕口处。实现降备设备的能耗，并提升产品的质量。
[0001]本发明涉及微波技术领域，尤其涉及一种隧道式电池材料微波制备设备及方法。
[0002]锂离子电池具有放电倍率高、使用温度范围宽、循环性能优良、安全性好、环保无污染等优点，自问世以来已大范围的应用于移动电话、手提电脑、小型摄像机等便携式电子设备中，作为新一代能源材料，在电动汽车、卫星、航天及军事等领域应用不断推进，应用前景广阔。正极材料是锂离子电池的重要组成部分，是研究和开发高性能锂离子电池的关键。中国专利号2.X公开了一种微波阵加热法连续生产磷酸铁锂的装置，采用钢带输送物料，通过微波发生器加热，并采用外壳安装钢带和微波发生器，同时，外壳的出料口处设置氮气进口。但是，上述技术方案在实际使用的过程中存在如下缺点:1、由于电池材料微波高温加热时，需要避免因高温产生氧化，上述技术方案需要在工作过程中持续加注氮气；2、持续加入氮气将需要消耗更多的电能来维持外壳内部的高温环境;3、进料口和出料口均处于敞开状态，将散失大量的热能;4、氮气进口紧邻出料口，大量的氮气将从出料口泄露出，导致电池材料加工质量下降。如何设计一种能耗低且产品质量高的电池材料制备设备是本发明所要解决的技术问题。
[0003]本发明提供一种隧道式电池材料微波制备设备及方法，实现降低隧道式电池材料微波制备设备的能耗，并提升产品的质量。
[0004]本发明提供一种隧道式电池材料微波制备设备，包括:隧道式箱体和设置在所述隧道式箱体中的微波发生器和输送装置;所述隧道式箱体上还设置有用于注入保护气体的进气口，所述隧道式箱体的一端部设置有可开关的进料口，所述隧道式箱体的另一端部设置有可开关的出料口，所述隧道式箱体的两端部还分别设置有风幕口，两个所述风幕口位于所述进料口和所述出料口之间，所述风幕口上设置有风幕组件，所述风幕组件包括第一风机、电加热风道和用于开关所述风幕口的挡板，所述第一风机与所述电加热风道的进风口连接，所述电加热风道的出风口连接所述风幕口，所述挡板设置在所述风幕口处。
[0006]进一步的，所述隧道式箱体中还设置有红外温度传感器和电偶温度传感器。
进一步的，所述隧道式箱体还连接有空气净化装置，所述空气净化装置包含水箱、气体处理箱、水栗和第二风机，所述气体处理箱的中部设置有过滤层，所述过滤层包括海绵和过滤网，所述过滤层的上方设置有喷淋管，所述过滤层的下方形成集水池，所述集水池与所述水箱连接，所述气体处理箱还设置有进风管，所述进风管的一端口通过所述第二风机连接所述隧道式箱体，所述进风管的另一端口嵌入在所述海绵中，所述水箱通过所述水栗与所述喷淋管连接。
[0010]本发明还提供一种隧道式电池材料微波制备方法，采用上述隧道式电池材料微波制备设备;具体方法包括:
加热固化模式:进料口、出料口和挡板均处于关闭状态，微波加热器通电对输送装置上的电池材料来微波加热固化；
存取物料模式:进料口、出料口和挡板均处于打开状态，第一风机和电加热风道通电，以在进料口和出料口处形成热风幕阻挡隧道式箱体中的高温气体外泄。
[0011]进一步的，隧道式电池材料微波制备设备的隧道式箱体中还设置有红外加热器，所述预充气模式还包括红外加热器通电预加热隧道式箱体内的温度。
[0012]本发明提供的隧道式电池材料微波制备设备及方法，通过在进出料口处设置风幕组件，风幕组件可以依据需要在进出料口处形成高风速的热风，在正常微波加热过程中，进出料口处于关闭装置，可以有效的减少热量的损失并且大大减少保护气体的使用量，确保隧道式箱体处于高浓度的保护气体保护下，避免电池材料高温与氧气产生氧化，以提高产品的质量;而在存取物料的过程中，风幕组件启动在进出料口处形成风幕，风幕能够有效的隔绝外部气体进入到隧道式箱体中并同时减少隧道式箱体中内的高温气体外泄，从操作人员在完成存取物料后，关闭进出料口便可以继续生产，而隧道式箱体中的温度依然处于高温状态，大大降低了微波发生器的加热功率和加热时间，有效的降低了能耗，同时，由于隧道式箱体中保护气体泄漏量非常小，可以根据自身的需求进行适当的补充保护气体，也有效的减少保护气体的使用量，降造成本，实现降低隧道式电池材料微波制备设备的能耗，并提高产品的质量。
[0013]图1为本发明隧道式电池材料微波制备设备实施例的结构示意图一；
图3为本发明隧道式电池材料微波制备设备实施例中空气净化装置的结构示意图。
[0015]如图1-图3所示，本实施例隧道式电池材料微波制备设备，包括:隧道式箱体I和设置在所述隧道式箱体I中的微波发生器(未图示)和输送装置2;所述隧道式箱体I上还设置有用于注入保护气体的进气口(未图示)，所述隧道式箱体I的一端部设置有可开关的进料口 11，所述隧道式箱体I的另一端部设置有可开关的出料口 12，所述隧道式箱体I的两端部还分别设置有风幕口(未图示)，两个所述风幕口位于所述进料口 11和所述出料口 12之间，所述风幕口上设置有风幕组件3，所述风幕组件3包括第一风机31、电加热风道32和用于开关所述风幕口的挡板，(未图示)所述第一风机31与所述电加热风道32的进风口连接，所述电加热风道32的出风口连接所述风幕口，所述挡板设置在所述风幕口处。
[0016]具体而言，本实施例隧道式电池材料微波制备设备在实际使用过程中，初次开机后，进气口上连接的电磁阀打开将氮气罐13中的氮气注入到隧道式箱体I中，从而替换出隧道式箱体I中氧气，使得隧道式箱体I充满氮气，而氮气的加注量根据隧道式箱体I体积确认，具体加注量和加注时间根据实际需要设定，在此不做限制。在运行过程中，当进出料口打开时，风幕组件3能够在进出料口处形成高速的热风幕，利用热风幕将隧道式箱体I内部与外界隔离开，一方面能够避免外界的气体进入到隧道式箱体I中，另一方面避免隧道式箱体I中的高温气体外泄，这样便可以方便操作人员将加工成型的电池材料取出并放入新的待加工的电池材料。相比于现有技术中采用微波技术对电池材料进行加热固化的设备相比，由于隧道式箱体I中高温的气体泄漏量极少，可以大大降低能耗，节能效率可以达到60%-80%，同时，也将有效的降低氮气的使用量，有效的降低运行成本。优选的，隧道式箱体I中还设置有红外温度传感器(未图示)和电偶温度传感器(未图示)，利用红外温度传感器可以检测电池材料的温度，而电偶温度传感器用于检测隧道式箱体I中的环境温度，参考检测的两种温度数据动态的控制微波发生器进行工作，可以进一步的降低能耗。其中，隧道式箱体I的内壁还设置有保温层，利用保温层提高保温性能，另外，输送装置2可以为陶瓷输送辊或耐高温输送带
进一步的，所述隧道式箱体I还连接有空气净化装置4，所述空气净化装置4包括水箱41、气体处理箱42、水栗43和第二风机44，所述气体处理箱42的中部设置有过滤层，所述过滤层包括海绵421和过滤网422，所述过滤层的上方设置有喷淋管423，所述过滤层的下方形成集水池424，所述集水池424与所述水箱41连接，所述气体处理箱42还设置有进风管425，所述进风管425的一端口通过所述第二风机44连接所述隧道式箱体I，所述进风管425的另一端口嵌入在所述海绵421中，所述水箱41通过所述水栗43与所述喷淋管423连接。具体的，在加热过程中，电池材料中产生的有害气体可以阶段性的通过第二风机44吸入到气体处理箱42中进行无害化处理，最终实现气体的零污染排放。
[0017]更进一步的，所述隧道式箱体I中还设置有红外加热器(未图示)，在初次开机时，红外加热器可以预热隧道式箱体I中的温度，以实现在电池材料在微波加热过程中，隧道式箱体I内的环境温度较高，便于电池材料通过微波加热快速固化。
[0018]本发明还提供一种隧道式电池材料微波制备方法，采用上述隧道式电池材料微波制备设备;具体方法包括:
加热固化模式:进料口、出料口和挡板均处于关闭状态，微波加热器通电对输送装置上的电池材料进行微波加热固化；
存取物料模式:进料口、出料口和挡板均处于打开状态，第一风机和电加热风道通电，以在进料口和出料口处形成热风幕阻挡隧道式箱体中的高温气体外泄。
[0019]进一步的，隧道式电池材料微波制备设备的隧道式箱体中还设置有红外加热器，所述预充气模式还包括红外加热器通电预加热隧道式箱体内的温度。
[0020]本发明提供的隧道式电池材料微波制备设备及方法，通过在进出料口处设置风幕组件，风幕组件能够根据需要在进出料口处形成高风速的热风，在正常微波加热过程中，进出料口处于关闭装置，可以轻松又有效的减少热量的损失并且大幅度减少保护气体的使用量，确保隧道式箱体处于高浓度的保护气体保护下，避免电池材料高温与氧气产生氧化，以提升产品的质量;而在存取物料的过程中，风幕组件启动在进出料口处形成风幕，风幕可以有明显效果地的隔绝外部气体进入到隧道式箱体中并同时减少隧道式箱体中内的高温气体外泄，从操作人员在完成存取物料后，关闭进出料口便能够继续生产，而隧道式箱体中的温度依然处于高温状态，大幅度的降低了微波发生器的加热功率和加热时间，有效的降低了能耗，同时，由于隧道式箱体中保护气体泄漏量非常小，能够准确的通过需要进行适当的补充保护气体，也有效的减少保护气体的使用量，降造成本，实现降低隧道式电池材料微波制备设备的能耗，并提升产品的质量。
1.一种隧道式电池材料微波制备设备，其特征在于，包括:隧道式箱体和设置在所述隧道式箱体中的微波发生器和输送装置;所述隧道式箱体上还设置有用于注入保护气体的进气口，所述隧道式箱体的一端部设置有可开关的进料口，所述隧道式箱体的另一端部设置有可开关的出料口，所述隧道式箱体的两端部还分别设置有风幕口，两个所述风幕口位于所述进料口和所述出料口之间，所述风幕口上设置有风幕组件，所述风幕组件包括第一风机、电加热风道和用于开关所述风幕口的挡板，所述第一风机与所述电加热风道的进风口连接，所述电加热风道的出风口连接所述风幕口，所述挡板设置在所述风幕口处。2.根据权利要求1所述的隧道式电池材料微波制备设备，其特征在于，所述进气口通过电磁阀连接有可开关的氮气罐。3.根据权利要求1所述的隧道式电池材料微波制备设备，其特征在于，所述隧道式箱体中还设置有红外温度传感器和电偶温度传感器。4.根据权利要求1所述的隧道式电池材料微波制备设备，其特征在于，所述隧道式箱体的内壁还设置有保温层。5.根据权利要求1所述的隧道式电池材料微波制备设备，其特征在于，所述输送装置为陶瓷输送辊或耐高温输送带。6.根据权利要求1所述的隧道式电池材料微波制备设备，其特征在于，所述隧道式箱体还连接有空气净化装置，所述空气净化装置包括水箱、气体处理箱、水栗和第二风机，所述气体处理箱的中部设置有过滤层，所述过滤层包括海绵和过滤网，所述过滤层的上方设置有喷淋管，所述过滤层的下方形成集水池，所述集水池与所述水箱连接，所述气体处理箱还设置有进风管，所述进风管的一端口通过所述第二风机连接所述隧道式箱体，所述进风管的另一端口嵌入在所述海绵中，所述水箱通过所述水栗与所述喷淋管连接。7.根据权利要求1所述的隧道式电池材料微波制备设备，其特征在于，所述隧道式箱体中还设置有红外加热器。8.—种隧道式电池材料微波制备方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任一所述的隧道式电池材料微波制备设备;具体方法包括: 预充气模式:通过进气口向隧道式箱体中注入保护气体直至达到设定时间； 加热固化模式:进料口、出料口和挡板均处于关闭状态，微波加热器通电对输送装置上的电池材料来微波加热固化； 存取物料模式:进料口、出料口和挡板均处于打开状态，第一风机和电加热风道通电，以在进料口和出料口处形成热风幕阻挡隧道式箱体中的高温气体外泄。9.根据权利要求8所述的隧道式电池材料微波制备方法，其特征是，隧道式电池材料微波制备设备的隧道式箱体中还设置有红外加热器，所述预充气模式还包括红外加热器通电预加热隧道式箱体内的温度。
【发明人】刘西叶, 张良学, 刘亚男, 张友福, 孙贤安, 杜俊磊, 张良玉, 管仁斌