一种节能环保型锂电正极材料推板炉的制作方法

文档序号:10402035阅读:519来源:国知局
一种节能环保型锂电正极材料推板炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种推板炉,尤其涉及一种节能环保型锂电正极材料推板炉。
【背景技术】
[0002 ]锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例(正负极材料的质量比为3:1?4:1),因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低。
[0003]锂离子电池是以2种不同的能够可逆地插入及脱出锂离子的嵌锂化合物分别作为电池的正极和负极的2次电池体系。充电时,锂离子从正极材料的晶格中脱出,经过电解质后插入到负极材料的晶格中,使得负极富锂,正极贫锂;放电时锂离子从负极材料的晶格中脱出,经过电解质后插入到正极材料的晶格中,使得正极富锂,负极贫锂。这样正负极材料在插入及脱出锂离子时相对于金属锂的电位的差值,就是电池的工作电压。
[0004]在锂离子电池的组成中,正极材料是决定其电化学性能、安全性能,以及未来发展方向的重要因素,目前,正极材料生产过程中,为了生产出反应均匀、高结晶品质、孔隙均匀、表面积小、视比重大、电化学性能稳定的锂离子电池正极材料产品,常常要利用结晶学原理和空气动力学原理,对正极材料进行焙烧处理。
[0005]推板炉是一种常用的高温煅烧设备,广泛应用于电池材料、陶瓷等行业,具有使用温度范围宽,炉内气氛环境容易控制等特点。
[0006]炉壳用钢板和型钢焊接而成,底部和四周密焊,炉盖板与炉壳间用橡胶石棉板密封;炉壳两侧配挂板。炉膛采用拼装式结构,材料选用99刚玉;推板材料选用刚玉莫来石;推板下面为99瓷滑道板,炉膛两侧为钼丝加热板,钼丝板开有穿丝孔,钼丝穿在其中。
[0007]现有的锂电正极材料推板炉,密封不严,热能流失严重,同时向外部大气排放的有毒有害气体,没有经过任何有效的处理,污染严重,不节能,不环保,对人们的身体健康造成威胁。
【实用新型内容】
[0008](I)要解决的技术问题
[0009]本实用新型为了克服现有的锂电正极材料推板炉,不节能,不环保,热能流失严重,排放有毒有害气体的缺点,本实用新型要解决的技术问题是提供一种节能环保型锂电正极材料推板炉。
[0010](2)技术方案
[0011]为了解决上述技术问题,本实用新型提供了这样一种节能环保型锂电正极材料推板炉,包括有升温炉1、升温炉Π、温度传感器1、高温炉1、高温炉Π、温度传感器Π、冷却炉
1、吸热片、冷却炉Π、出水管、循环栗、进水管、余热利用区、废气处理槽1、废气处理槽Π、出气管、集气管、吸风机、排气管1、排气管π、排气管m、控制系统;
[0012]升温炉I的右侧设置有升温炉Π,升温炉I与升温炉Π相连接,升温炉Π的上方设置有一个出气管,升温炉Π与设置在其上方的一个出气管相连接;升温炉Π的下方设置有温度传感器I,升温炉Π与温度传感器I相连接;
[0013]升温炉Π的右侧设置有高温炉I,升温炉Π与高温炉I相连接,高温炉I的右侧设置有高温炉π,高温炉I与高温炉Π相连接;高温炉I和高温炉Π的上方均设置有三个出气管,高温炉I和高温炉π分别与设置在其上方的三个出气管相连接;
[0014]升温炉Π的上方设置的一个出气管、高温炉I和高温炉Π的上方均设置的三个出气管都分别与集气管相连接,集气管设置在升温炉Π、高温炉I和高温炉Π的上方;
[0015]高温炉Π的右侧设置有冷却炉I,高温炉Π与冷却炉I相连接,冷却炉I的下方设置有温度传感器Π,冷却炉I与温度传感器Π相连接;冷却炉I的右侧设置有冷却炉Π,冷却炉I与冷却炉Π相连接;
[0016]冷却炉I和冷却炉Π的内部均设置有吸热片,分别设置在冷却炉I和冷却炉Π的内部的吸热片的右端均与进水管相连接;冷却炉π的右侧设置有余热利用区,进水管与余热利用区相连接;
[0017]分别设置在冷却炉I和冷却炉Π的内部的吸热片的左端均与出水管相连接,冷却炉Π的下方设置有循环栗,出水管与循环栗相连接,循环栗与余热利用区相连接;
[0018]冷却炉I的上方设置有吸风机,吸风机设置在集气管的右侧,集气管与吸风机相连接;
[0019]冷却炉Π的上方分别设置有废气处理槽I和废气处理槽Π,废气处理槽Π设置在废气处理槽I的右侧,吸风机通过排气管I与废气处理槽I相连接,废气处理槽I通过排气管π与废气处理槽π相连接,排气管m设置在废气处理槽π的上方,排气管m与废气处理槽π相连接;
[0020]温度传感器1、温度传感器Π、循环栗、吸风机都分别与控制系统相连接。
[0021]工作原理:当准备工作时,先将锂电正极材料放置在推板上,并通过推板装置将其推入升温炉I和升温炉Π内,等一切准备就绪,开始对升温炉I和升温炉Π内的锂电正极材料进行升温。锂电正极材料在升温的同时,其会把内部蕴含的有毒有害的物质转化为气体挥发出来,同时由于热胀冷缩的原理,挥发气体会对升温炉I和升温炉Π造成伤害。
[0022]为了防止上述问题的发生,在升温炉Π的上方和下方分别设置有出气管和温度传感器I。当对升温炉I和升温炉Π内的锂电正极材料进行升温一定的时间后,升温炉I和升温炉Π内的温度会达到一定的数值。温度传感器I会持续不断地对升温炉Π内的温度进行检测,当温度传感器I检测到升温炉π内的温度达到设置的数值时,温度传感器I会将检测到的温度信息反馈给控制系统。
[0023]控制系统根据温度传感器I反馈的温度信息,开始控制吸风机进行运转,吸风机通过集气管和升温炉Π相连接的出气管,将升温炉I和升温炉Π内的有毒有害气体吸走,并通过与之相连接的排气管I,将有毒有害气体排出到废气处理槽I内。废气处理槽I内装有化学药液,能够与有毒有害气体进行中和反应,基本上实现零污染排放,符合国家对污染性气体的排放标准。
[0024]为了防止对有毒有害气体处理的不彻底,在废气处理槽I处理后的气体,再通过排气管Π排出到废气处理槽Π内。废气处理槽Π内也装有化学药液,同样也能够与有毒有害气体进行中和反应,确保了对有毒有害气体处理的更加干净彻底,待完全符合国家对污染性气体的排放标准后,再通过排气管m排出到外部大气中。
[0025]当对升温炉I和升温炉Π内的锂电正极材料进行升温一定的时间后,再将升温炉I和升温炉Π内的锂电正极材料推入到高温炉I和高温炉Π内,并继续提高温度,并保持一定的时间。同时由于持续的高温,锂电正极材料所挥发的有毒有害气体更加的彻底,为了消除有毒有害气体,吸风机持续不断的运动,并持续的将有毒有害气体排出到废气处理槽I和废气处理槽Π内,进行无害化处理后,再排出到外部大气中。
[0026]当对高温炉I和高温炉Π内的锂电正极材料保持高温一定的时间后,需要将高温炉I和高温炉π内的锂电正极材料,推入到冷却炉I和冷却炉Π内进行冷却降温。在冷却炉I的下方设置有温度传感器Π,当温度传感器Π检测到推入冷却炉I和冷却炉Π内的锂电正极材料的温度高于设定数值时,温度传感器Π会将温度信息反馈给控制系统。
[0027]控制系统根据温度传感器Π所反馈的温度信息,开始控制循环栗运转。循环栗带动冷水从进水管分别进入到冷却炉I和冷却炉Π内的吸热片内,开始吸收冷却炉I和冷却炉Π内的锂电正极材料挥发出的高温,并通过出水管流出到循环栗后,再流入到余热利用区,同时也将冷却炉I和冷却炉Π内的锂电正极材料挥发出的高温带入到余热利用区内进行利用,比如在北方的冬季进行供暖利用。
[0028]当温度传感器Π检测到冷却炉I和冷却炉Π内的锂电正极材料,挥发出的温度达到设定的数值时,温度传感器Π会将温度信息反馈给控制系统。控制系统再根据温度传感器Π所反馈的温度信息,控制循环栗停止运转。然后将冷却降温后的冷却炉I和冷却炉Π内的锂电正极材料,推入下一道工序处理即可。
[0029](3)有益效果
[0030]本实用新型所提供的一种节能环保型锂电正极材料推板炉,具有控制系统和温度传感器,能够自动的进行推板炉的升温冷却操作,不要人工实时检测关注温度,降低了人工成本,能够实现精准的升温保温冷却操作,不会造成热能的浪费,同时采用二级废气处理槽对排放的有毒有害气体进行处理,实现了零污染排放,符合国家环保标准;同时对冷却后的余热进行再利用,更加有效地避免了热能的流失浪费,实现了节能的目的,工作效率高,效果好,结构简单,操作方便,方便维护维修。
【附图说明】
[0031]图1为本实用新型的主视图结构不意图。
[0032]附图中的标记为:1_升温炉I,2_升温炉Π,3_温度传感器I,4_高温炉I,5_高温炉Π,6_温度传感器Π,7_冷却炉1,8_吸热片,9-冷却炉Π,10_出水管,11-循环栗,12-进水管,13-余热利用区,14-废气处理槽I,15-废气处理槽Π,16-出气管,17-集气管,18-吸风机,19-排气管I,20-排气管Π,21-排气管ΙΠ,22-控制系统。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0034]实施例1
[0035]一种节能环保型锂电正极材料推板炉,如图1所示,包括有升温炉11、升温炉Π 2、温度传感器13、高温炉14、高温炉Π 5、温度传感器Π 6、冷却炉17、吸热片8、冷却炉Π 9、出水管10、循环栗11、进水管12、余热利用区13、废气处理槽114、废气处理槽Π 15、出气管16、集气管17、吸风机18、排气管119、排气管Π 20、排气管ΙΠ21、控制系统22。
[0036]升温炉Il的右侧设置有升温炉Π 2,升温炉Il与升温炉Π 2相连接,升温炉Π 2的上方设置有一个出气管16,升温炉Π 2与设置在其上方的一个出气管16相连接;升温炉Π 2的下方设置有温度传感器13,升温炉Π2与温度传感器13相连接。
[0037]升温炉Π 2的右侧设置有高温炉14,升温炉Π 2与高温炉14相连接,高温炉14的右侧设置有高温炉Π 5,高温炉14与
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