辊道窑冷却系统技术方案

本发明专利技术公开了辊道窑冷却系统

【技术实现步骤摘要】
辊道窑冷却系统、辊道窑及锂电材料的冷却方法


[0001]本专利技术涉及锂电材料烧结
，具体涉及辊道窑冷却系统
、
辊道窑及锂电材料的冷却方法
。

技术介绍

[0002]锂电池作为新能源的一种得到广泛的应用，锂电池的电极由原料烧结而成，需要用到大型辊道窑，现有的锂电原料烧成辊道窑通常由入口的置换室
、
升温段
、
恒温段
、
冷却段和出口置换室等部分组成
。
匣钵内装载待烧结的粉末状物料，常温匣钵从入口置换室进入，依次通过辊道窑升温段
、
恒温段进行烧成，之后进入到冷却段进行冷却，匣钵最后从出口置换室出来
。
[0003]匣钵出窑炉置换室前虽然经过了冷却段的冷却，但是由于冷却的总时间短
、
仅通过水冷翅片管或者水冷盘管上下直接冷却，由于电极材料本身的导热系数偏低，匣钵内的电极材料表面温度能降至
120℃
以下，但是匣钵内部的料芯温度大于
250℃
，其远高于表面温度，个别情况下物料的温度甚至大于
400℃。
出料温度过高，导致后续输送线上的集尘装置和吸料装置等需要直接和高温原料接触，经常高温而出现停机甚至损坏，造成了大量的经济损失
。
对于电极的负极材料，当温度大于
300℃
时，高温的负极材料会和氧气发生反应，导致物料被氧化和比表面积升高，进而导致产品的品质下降，报废量大增，这时需要对后续工序段增加额外的氮气氛围进行保护，大大增加了设备投入成本，因而现要一种对匣钵内电极材料进行均匀冷却的设备
。
[0004]现有公布号为
CN116164544A
的专利申请公开了一种锂电池正极材料烧结用匣钵及其及其制备方法，包括机架，用于放置锂电池正极材料，所述机架的架框内均布有导气柱；升降托盘，用于托起锂电池正极材料，所述升降托盘设置在架框的内部，所述升降托盘开设有与导气柱配合的通孔；升降机构，所述升降机构设置在机架下方，用于驱动升降托盘升降，所述架框开设有与升降机构配合的导向口，该锂电池烧结用匣钵内设有导气柱，提高锂电材料的受热和散热效率，该匣钵需要对匣钵进行改造，且冷却效率较低，无法适应流水线生产
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一是提供一种辊道窑冷却系统，解决了现有锂电材料烧结后冷却不均匀和不适应流线快速生产的问题
。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0007]一种辊道窑冷却系统，包括输送辊道
、
匣钵
、
冷却装置
、
第一伸缩装置
、
进水管和出水管，所述输送辊道用于连续运送所述匣钵，所述第一伸缩装置设置在所述输送辊道的上方，所述冷却装置与所述第一伸缩装置相连，所述冷却装置可向所述输送辊道的方向移动，所述进水管和所述出水管分别与所述冷却装置相连，用于持续供应冷却水，可以所述匣钵内的锂电材料进行流水线式降温，提升了降温效率和降温效率
。
[0008]进一步的，所述冷却装置包括冷却管
、
至少一根支管和主管，所述主管设置在所述第一伸缩装置上，至少一根所述支管的一端与所述主管相连，另一端与所述冷却管相连，可以向所述匣钵内插入多支所述冷却管，提高降温的效率，达到使锂电材料内部温度均衡的目的
。
[0009]更进一步的，所述冷却管包括进水口
、
出水口
、
管身和穿刺部，所述进水口和所述出水口均设置在所述管身的一端上，所述穿刺部设置在所述管身的另一端上，通过所述穿刺部刺入到锂电材料内，向所述管身通入冷却水，由冷却水带走锂电材料内部的热量
。
[0010]作为优选的，所述冷却管还包括散热腔
、
真空腔和设置在所述真空腔内的换热液，所述散热腔与所述进水口和所述出水口分别连通，所述真空腔的一端伸入到所述散热腔内，另一端与所述穿刺部相连，所述真空腔处于所述管身中，换热能力强且降低所述匣钵内粉料温度的均匀程度高
。
[0011]优选的，所述冷却管还包括多个管身，多个管身设置成并排的多组，每组所述管身相互连通形成冷却腔，所述进水口和所述出水口分别与所述冷却腔两侧的所述管身相连，所述冷却腔内设有供冷却水流动的通道，可以扩大插入到粉料中的面积，适合于大份粉料使用
。
[0012]更优的，所述通道的截面是连续的“S”形，可以增加冷却水与粉料的接触面积
。
[0013]更优的，所述穿刺部是锥形的金属构造，导热能力强且穿刺能力好，不易磨损
。
[0014]优远的，还包括散热装置，在所述输送辊道的上方设有置换室，所述散热装置与所述置换室的底部连通，通过风冷的方式对所述匣钵表面进行降温
。
[0015]本专利技术的目的之二是提供一种辊道窑冷却系统，解决了现有锂电材料烧结后冷却不均匀和冷却效率低的问题
。
[0016]为实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0017]一种辊道窑，包括所述的辊道窑冷却系统
。
[0018]本专利技术的目的之三是提供一种锂电材料的冷却方法，解决了现有锂电辊道窑烧结锂材料后冷却不均匀和冷却效率低的问题
。
[0019]为实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0020]锂电材料的冷却方法，包括以下步骤：
[0021]S1.
入仓：装有烧结锂电材料的匣钵进入到置换室；
[0022]S2.
插接：冷却装置由上向下插入到所述匣钵内与锂电材料直接接触；
[0023]S3.
降温：向所述冷却装置持续通入冷却水，冷却水通过所述冷却装置与锂电池材料接触吸收热量；
[0024]S4.
出仓：锂电材料温度下降到一定值后，所述冷却装置退出所述匣钵，所述匣钵移动至所述置换室外，通过冷却水对锂电池材料进行快速降温
。
[0025]在步骤
S3
中，所述置换室封闭，且所述置换室可以进行降温，采用内外部结合降温的方式，达到给锂电材料均匀降温的目的
。
[0026]本专利技术的有益效果为：
[0027](1)
该辊道窑冷却系统的置换室可以封闭起来，封闭后冷却装置和散热装置同时排出匣钵内锂电材料的热量，实现流水线生产，在冷却装置由冷却管
、
供水的主管和分流的支管组成利用冷却水循环的将匣钵内粉料的热量传递到外部，实现快速降温
。
[0028](2)
该辊道窑冷却系统的冷却管内设有换热液的真空腔和散热腔，换热液在真空腔内在受热后蒸发，将粉料的热量带动到上端的散热腔内，真空腔的上端与散热腔接触，散热腔内通入有循环流动的冷却水，可以将真空腔内的水蒸气冷却，从而带走热量，换热液往复运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种辊道窑冷却系统，其特征在于：包括输送辊道
(1)、
匣钵
(2)、
冷却装置
(3)、
第一伸缩装置
(5)、
进水管
(6)
和出水管
(7)
，所述输送辊道
(1)
用于连续运送所述匣钵
(2)
，所述第一伸缩装置
(5)
设置在所述输送辊道
(1)
的上方，所述冷却装置
(3)
与所述第一伸缩装置
(5)
相连，所述冷却装置
(3)
可向所述输送辊道
(1)
的方向移动，所述进水管
(6)
和所述出水管
(7)
分别与所述冷却装置
(3)
相连，用于持续供应冷却水
。2.
根据权利要求1所述的辊道窑冷却系统，其特征在于：所述冷却装置
(3)
包括冷却管
(31)、
至少一根支管
(32)
和主管
(33)
，所述主管
(33)
设置在所述第一伸缩装置
(5)
上，至少一根所述支管
(32)
的一端与所述主管
(33)
相连，另一端与所述冷却管
(31)
相连
。3.
根据权利要求2所述的辊道窑冷却系统，其特征在于：所述冷却管
(31)
包括进水口
(311)、
出水口
(312)、
管身
(318)
和穿刺部
(316)
，所述进水口
(311)
和所述出水口
(312)
均设置在所述管身
(318)
的一端上，所述穿刺部
(316)
设置在所述管身
(318)
的另一端上
。4.
根据权利要求3所述的辊道窑冷却系统，其特征在于：所述冷却管
(31)
还包括散热腔
(313)、
真空腔
(314)
和设置在所述真空腔
(314)
内的换热液
(315)
，所述散热腔
(313)
与所述进水口
(311)
和所述出水口
(312)

【专利技术属性】
技术研发人员：陈水福，钟海，王子能，郭晔辉，
申请(专利权)人：广东科达新能源装备有限公司，
类型：发明
国别省市：