CN113758237B - 正极材料干燥设备及正极材料干燥生产线 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了正极材料干燥设备及正极材料干燥生产线，其中，正极材料干燥设备包括：回转窑，所述回转窑的窑头和窑尾均设置有密封结构，所述回转窑可相对于所述密封结构转动；排气系统，包括进气管、出气管以及第一风机，所述进气管通过所述密封结构与所述回转窑的窑尾连通，所述出气管通过所述密封结构与所述回转窑的窑头连通；所述第一风机设置在所述进气管和/或所述出气管上，用于使所述回转窑内的气体流向与正极材料输送方向相反；通过采用本申请实施例的正极材料干燥设备，不但可以防止排放物泄露，还可以连续地对正极材料进行干燥加工。

Description

正极材料干燥设备及正极材料干燥生产线
技术领域
本申请涉及电池领域，特别涉及正极材料干燥设备及正极材料干燥生产线。
背景技术
针对电极材料的干燥，在传统做法中，一般是分批将电极材料送至专用的干燥设备中进行干燥，如立式干燥箱、微波干燥炉、双锥干燥器及喷雾干燥塔等。原因在于，电极材料在干燥中会产生粉尘、水蒸气等排放物，因此只能分批对电极材料进行干燥以防止排放物泄露。
申请内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种正极材料干燥设备，不但可以防止排放物泄露，还可以连续地对正极材料进行干燥加工，效率高。
本申请第二方面实施例还提供一种正极材料干燥生产线，包括正极材料干燥设备。
本申请第一方面实施例提供一种正极材料干燥设备，包括：
正极材料干燥设备，包括：
回转窑，所述回转窑的窑头和窑尾均设置有密封结构，所述回转窑可相对于所述密封结构转动；
排气系统，包括进气管、出气管以及第一风机，所述进气管通过所述密封结构与所述回转窑的窑尾连通，所述出气管通过所述密封结构与所述回转窑的窑头连通；所述第一风机设置在所述进气管和/或所述出气管上，用于使所述回转窑内的气体流向与正极材料输送方向相反。
根据本申请第一方面实施例的正极材料干燥设备，至少具有如下技术效果：
设置回转窑用于对正极材料进行加工，正极材料可以不断地从回转窑的窑头投入，经回转窑干燥后再从窑尾流出，与传统做法相比，本申请第一方面实施例的正极材料干燥设备可以连续地对正极材料进行干燥加工，效率高；同时正极材料在干燥的过程中，不断地被回转窑扬起并回落，正极材料始终处于运动状态，与传统做法相比，可避免电极材料粘连到一起；在回转窑的窑头以及窑尾设置密封结构，提升回转窑的气密性；
进气管与所述回转窑的窑尾连通，可通入新鲜干净的压缩空气，并对处于回转窑的窑尾的正极材料吹气，以除去正极材料表面残余的颗粒粉尘及水气，减少正极材料从回转窑流出后，板结在一起的几率；出气管供气体排出，带走正极材料在干燥加工中所产生的粉尘、水蒸气等排放物；
第一风机具有两个方面的作用，第一方面的作用在于驱使回转窑内的气体流动，正极材料在回转窑中不断被扬起并回落，在这个过程中，正极材料上的粉尘会弥漫在回转窑中，流动的气体可以带走粉尘，从而使正极材料表面减少正极材料表面的粉尘附着；第二方面作用在于使气体流动的方向与正极材料的输送方向相反，避免粉尘重新附着在正极材料上。
根据本申请第一方面实施例，沿所述回转窑轴向，排列设置有多个加热装置，所述加热装置用于在所述回转窑上形成多个温度不同的区域。
根据本申请第一方面实施例，所述出气管上设置有除尘器。
根据本申请第一方面实施例，所述排气系统还包括反吹组件，所述反吹组件包括第二风机、总管以及第一管道，所述第一管道至少设置有一根，所述第一管道的一端与所述出气管连通，另一端与所述总管连通，且所述第一管道上设置有控制阀，所述第二风机设置在所述总管上。
根据本申请第一方面实施例，所述反吹组件还包括第二管道，所述第二管道一端与所述除尘器的粉尘收集端连接，另一端与所述总管连通，且所述第二管道上设置有控制阀。
根据本申请第一方面实施例，所述总管、所述进气管、所述出气管、所述第一管道以及所述第二管道中至少之一设置有气体加热器。
本申请第二方面实施例提供一种正极材料干燥生产线，包括上述第一方面实施例的正极材料干燥设备。
具体地，通过采用上述实施例的正极材料干燥设备，减低本实施例的正极材料干燥生产线的排放物泄露几率，同时提升生产效率。
根据本申请第二方面实施例，还包括上料结构，还包括上料结构，所述上料结构包括螺旋进料器以及进料箱，所述螺旋进料器的进料端与所述进料箱连接，所述螺旋进料器的出料端通过密封结构与所述回转窑的窑头连通。
根据本申请第二方面实施例，所述进料箱通过排尘管与所述除尘器连接，并且所述排尘管通过第三管道与所述总管连通。
根据本申请第二方面实施例，还包括下料结构，所述下料结构包括出料箱以及对辊破碎机，所述出料箱的一端通过密封结构与所述回转窑的窑尾连通，另一端与所述对辊破碎机连接。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请第二方面实施例的正极材料干燥生产线的结构示意图；
图2为图1中所示的密封结构的剖面结构示意图。
附图标记：排气系统100；进气管110；出气管120；第一风机130；回转窑200；加热装置210；填料函220；压盖230；端盖240；填料250；密封结构260；反吹组件300；第一管道310；第二管道320；第三管道330；第二风机340；总管350；除尘器400；上料结构500；螺旋进料器510；进料箱520；排尘管530；气体加热器600；下料结构700；出料箱710；对辊破碎机720。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“正面”、“反面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
下面参照图1对本申请实施例的正极材料干燥设备进行描述：
正极材料干燥设备，包括：
回转窑200，所述回转窑200的窑头和窑尾均设置有密封结构260，所述回转窑200可相对于所述密封结构260转动；
排气系统100，包括进气管110、出气管120以及第一风机130，所述进气管110通过所述密封结构260与所述回转窑200的窑尾连通，所述出气管120通过所述密封结构260与所述回转窑200的窑头连通；所述第一风机130设置在所述进气管110和/或所述出气管120上，用于使所述回转窑200内的气体流向与正极材料输送方向相反。
具体地，设置回转窑200用于对正极材料进行加工，正极材料可以不断地从回转窑200的窑头投入，经回转窑200干燥后再从窑尾流出，与传统做法相比，本申请第一方面实施例的正极材料干燥设备可以连续地对正极材料进行干燥加工，效率高；同时正极材料在干燥的过程中，不断地被回转窑200扬起并回落，正极材料始终处于运动状态，与传统做法相比，可避免电极材料粘连到一起；在回转窑200的窑头以及窑尾设置密封结构260，提升回转窑200的气密性；
进气管110与所述回转窑200的窑尾连通，可通入新鲜干净的压缩空气，并对处于回转窑的窑尾的正极材料吹气，以除去正极材料表面残余的颗粒粉尘及水气，减少正极材料从回转窑流出后，板结在一起的几率；出气管120供气体排出，带走正极材料在干燥加工中所产生的粉尘、水蒸气等排放物；
可以理解的是，出气管120上还设置有空气炮或气包，且设置在靠近回转窑200窑头的位置。
第一风机130具有两个方面的作用：第一方面的作用在于驱使回转窑200内的气体流动，正极材料在回转窑200中不断被扬起并回落，在这个过程中，正极材料上的粉尘会弥漫在回转窑200中，流动的气体可以带走粉尘，从而减少正极材料表面的粉尘附着；
第二方面作用在于使气体流动的方向与正极材料的输送方向相反，避免粉尘重新附着在正极材料上。
具体地，密封结构260具有多种不同的结构形式，以下列举其中一种结构形式予以说明，参照图2，所述密封结构260包括压盖230、填料函220、端盖240以及填料250，所述压盖230和填料函220构成气密结构，所述气密结构内部形成有容纳腔，所述气密结构套接在回转窑上，所述填料250设置在容纳腔内，并且与回转窑紧密接触，形成密封，所述端盖240与填料函220连接，并且罩住回转窑的窑头或窑尾区域。在本申请中，上料结构500可接入至端盖240中与窑头连通；下料结构700也可接入至端盖240中与窑尾连通。
在本申请的一些实施例中，参照图1，沿所述回转窑200轴向，排列设置有多个加热装置210，所述加热装置210用于在所述回转窑200上形成多个温度不同的区域。
具体地，加热装置210设置多个，可使回转窑200形成多个温度不同的区域，并构成温区；加热装置210沿轴向排列设置，使得各个温区沿回转窑200的轴向排列，使得正极材料在回转内可先后经过各个温区，从而对正极材料的干燥更为彻底。
更深入地，温区分为四个，并且沿从窑头到窑尾方向，分别是第一温区、第二温区、第三温区以及第四温区。第一温区内的温度为120～150℃，第二温区内的温度为150～180℃，第三温区内的温度为180～200℃，第四温区内的温度为室温。
正极材料从第一温区到第三温区的过程中，整体上是处于一个升温的过程，但是在一些情况中，第一温区和第二温区之间存在较大温差，和/或第二温区和第三温区之间存在较大温差，若正极材料的升温过程过于剧烈，则有可能损坏正极材料的内部构造。
在本实施例中，第一风机130还具有第三方面的作用：第一风机130使所述回转窑200内的气体流向与正极材料输送方向相反，因而会将被第三温区加热的气体送至第二温区和第三温区之间的区域，从而使得第三温区和第二温区之间的温度过渡趋于平缓；将被第二温区加热的风送至第二温区和第一温区之间的区域，从而使得第二温区和第一温区之间的温度过渡趋于平缓，从而起到保护正极材料内部构造的的作用；并且还能够减少加热装置210的设置数量。
在本申请的一些实施例中，所述出气管120上设置有除尘器400。
具体地，设置除尘器400以收集排放物中的粉尘。优选的，所述除尘器400为布袋除尘器。
在本申请的一些实施例中，参见图1，所述排气系统100还包括反吹组件300，所述反吹组件300包括第二风机340、总管350以及第一管道310，所述第一管道310至少设置有一根，所述第一管道310的一端与所述出气管120连通，另一端与所述总管350连通，且所述第一管道310上设置有控制阀，所述第二风机340设置在所述总管350上。
具体地，在长期使用中，出气管120内的粉尘可能会发生堆积，使出气管120内的截面积减小，进而使影响出气管120的排气效率，因而设置反吹组件300可定时或不定时地向出气管120内通入脉冲气流，以清除灰尘堆积或者防止灰尘堆积。
深入地，气体被第二风机340所驱使形成脉冲气流，先后经由总管350以及第一管道310，并通过第一管道310进入出气管120；进入出气管120的脉冲气流，一部分顺着出气管120的排气方向流动，以清除第一管道310下游的灰尘堆积，另一部分逆着出气管120的排气方向流动，以清除出气管120上游的灰尘堆积。
更为深入地，当出气管120较长时，出气管120内部各处会产生各种不同的灰尘堆积，并且脉冲气流的作用范围较小，因此设置单一的出气管120无法全面的清除各个灰尘堆积点，并且由单一的出气管120形成的脉冲气流会在出气管120内产生排气背压，不利于出气管120排气。因此当出气管120较长时，可设置多个第一管道310，以在出气管120内各处都产生脉冲气流，以减少排气背压的影响。
在本申请的一些实施例中，参见图1，所述反吹组件300还包括第二管道320，所述第二管道320一端与所述除尘器400的粉尘收集端连接，另一端与所述总管350连通，且所述第二管道320上设置有控制阀。
具体地，设置第二管道320，可对布袋除尘器通入脉冲气流，以对布袋除尘器的粉尘收集端进行清洁。
更具体地，当本申请实施例中的除尘器400为前述实施例中的布袋除尘器时，所述第二管道320的一端对准布袋除尘器的布袋本体。
在本申请的一些实施例中，所述总管350、出气管120、所述第一管道310以及所述第二管道320中至少之一设置有气体加热器600。
具体地，出气管120内的水蒸气可能会在出气管120的内壁上凝结，并吸附粉尘结合成块，难以清理。因此在本实施例中，所述总管350、所述出气管120、所述第一管道310以及所述第二管道320中至少之一设置有气体加热器600，可加热气体以防止气体中的水蒸气凝结。
优选的，所述总管350、所述出气管120、所述第一管道310以及所述第二管道320均设置有气体加热器600。
本申请第二方面实施例提供一种正极材料干燥生产线，参见图1，包括上述第一方面实施例的正极材料干燥设备。
具体地，通过采用上述实施例的正极材料干燥设备，可以连续地对正极材料进行干燥加工，效率高，并且还能够防止排放物泄露。
根据本申请第二方面实施例，还包括上料结构500，所述上料结构500包括螺旋进料器510以及进料箱520，所述螺旋进料器510的进料端与所述进料箱520连接，所述螺旋进料器510的出料端通过密封结构260与所述转窑200的窑头连通。
具体地，进料箱520用于储存正极材料，并通过螺旋进料器510输送至回转窑200中，螺旋进料器510密封性好，可防止排放物倒灌。
根据本申请第二方面实施例，所述进料箱520通过排尘管530与所述除尘器400连接，并且所述排尘管530通过第三管道330与所述总管350连通。
在不同情境中，第三管道330具有不同的作用，以下列举其中两者应用场景举例说明：
在一些应用场景中，进料箱520用于储存正极材料，并且正极材料在螺旋进料器510的作用下，进料箱520内的正极材料会越来越少，并且各个正极材料之间会发生相对滚动，使部分原本附着在正极材料表面的粉尘扬起，并弥漫在进料箱520内。设置连通进料箱520和除尘器400的排尘管530，可使除尘器400吸附进料箱520内的灰尘，防止灰尘重新附着在正极材料上，减少正极材料进入回转窑200时所携带的灰尘的；设置连通排尘管530和总管350的第三管道330，可向排尘管530内通入脉冲气体，以防止灰尘在排尘管530内堆积从而阻塞排尘管530的情况的出现。
在另一些应用场景中，还会设置有输料管道，并将输料管道接入至进料箱520内，输料管道不断将正极材料输送进进料箱520内，进料箱起到一个中转的作用，因而正极材料所携带的灰尘会不断在进料箱520内积累，因此设置第三管道330可排除一部分进料箱520内所积累的粉尘，以防止进料箱520内积累过多的粉尘。
根据本申请第二方面实施例，还包括下料结构700，所述下料结构700包括出料箱710以及对辊破碎机720，所述出料箱710的一端通过密封结构260与所述回转窑200的窑尾连通，另一端与所述对辊破碎机720连接。
具体地，设置下料结构700，可接收从回转窑200内流出的正极材料，并且进一步输送到下一级加工装置。设置出料箱710暂时储存正极材料，设置对辊破碎机720，防止正极材料重新粘结到一起的情况出现，影响后续加工。以下以一个具体实施例的形式详细描述本申请的正极材料干燥生产线，参见图1：
正极材料干燥生产线，包括：
正极材料干燥设备，包括：回转窑200，所述回转窑200的窑头和窑尾均设置有密封结构260，所述回转窑200可相对于所述密封结构260转动；排气系统100，包括进气管110、出气管120以及第一风机130，所述进气管110通过所述密封结构260与所述回转窑200的窑尾连通，所述出气管120通过所述密封结构260与所述回转窑200的窑头连通；所述第一风机130设置在所述进气管110和/或所述出气管120上，用于使所述回转窑200内的气体流向与正极材料输送方向相反。加热装置210，沿所述回转窑200轴向排列设置有三个，所述加热装置210用于在所述回转窑200上形成多个温度不同的区域。
除尘器400，设置在所述出气管120上。
反吹组件300，所述反吹组件300包括第二风机340、总管350、第二管道320以及第一管道310，所述第一管道310设置有一根，所述第一管道310的一端与所述出气管120连通，另一端与所述总管350连通，且所述第一管道310上设置有控制阀，所述第二风机340设置在所述总管350上，所述第二管道320一端与所述除尘器400的粉尘收集端连接，另一端与所述总管350连通，且所述第二管道320上设置有控制阀。
气体加热器600，设置在所述总管350、出气管120、所述第一管道310以及所述第二管道320上。
上料结构500，所述上料结构500包括螺旋进料器510以及进料箱520，所述螺旋进料器510的进料端与所述进料箱520连接，所述螺旋进料器510的出料端通过密封结构260与所述回转窑200的窑头连通，所述进料箱520通过排尘管530与所述除尘器400连接，并且所述排尘管530通过第三管道330与所述总管350连通。
本具体实施例的有益技术效果参见上述全部实施例。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.正极材料干燥设备，其特征在于，包括：
回转窑，所述回转窑的窑头和窑尾均设置有密封结构，所述回转窑可相对于所述密封结构转动；
排气系统，包括进气管、出气管以及第一风机，所述进气管通过所述密封结构与所述回转窑的窑尾连通，所述出气管通过所述密封结构与所述回转窑的窑头连通；所述第一风机设置在所述进气管和/或所述出气管上，用于在回转窑工作时使所述回转窑内的气体流向与正极材料输送方向相反；所述出气管上设置有除尘器；
沿所述回转窑轴向，排列设置有四个加热装置，所述加热装置用于在所述回转窑上形成四个温度不同的温区；四个温区沿从窑头到窑尾方向，且分别是第一温区、第二温区、第三温区以及第四温区；第一温区内的温度为120～150℃，第二温区内的温度为150～180℃，第三温区内的温度为180～200℃，第四温区内的温度为室温；
所述排气系统还包括反吹组件，所述反吹组件包括第二管道、第二风机、总管以及第一管道，所述第一管道至少设置有一根，所述第一管道的一端与所述出气管连通，另一端与所述总管连通，且所述第一管道上设置有控制阀，所述第二风机设置在所述总管上；所述第二管道一端与所述除尘器的粉尘收集端连接，另一端与所述总管连通，且所述第二管道上设置有控制阀；所述总管、所述出气管、所述进气管、所述第一管道以及所述第二管道中至少之一设置有气体加热器。
2.正极材料干燥生产线，其特征在于，包括如权利要求1所述的正极材料干燥设备。
3.根据权利要求2所述的正极材料干燥生产线，其特征在于，还包括上料结构，所述上料结构包括螺旋进料器以及进料箱，所述螺旋进料器的进料端与所述进料箱连接，所述螺旋进料器的出料端通过密封结构与所述回转窑的窑头连通。
4.根据权利要求3所述的正极材料干燥生产线，其特征在于，所述进料箱通过排尘管与所述除尘器连接，并且所述排尘管通过第三管道与所述总管连通。
5.根据权利要求2所述的正极材料干燥生产线，其特征在于，还包括下料结构，所述下料结构包括出料箱以及对辊破碎机，所述出料箱的一端通过密封结构与所述回转窑的窑尾连通，另一端与所述对辊破碎机连接。
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