一种叠式气流干燥装置及干燥方法与流程

1.本发明属于干燥设备技术领域，具体涉及一种叠式气流干燥装置及干燥方法。


背景技术：

2.目前电池的湿前驱体物料结晶水难以去除，而通过普通鼓风干燥装置在非高温条件下干燥后的前驱体物料仍具有因热干燥不充分，而残留大量的晶体空位等结构缺陷，热稳定性差，难以进行后续高温包覆处理，导致前驱体物料电子导率较低，电池循环性能下降，需要改进。


技术实现要素：

3.本发明提供一种叠式气流干燥装置及干燥方法，能够解决现有的干燥设备主要是气流干燥设备和水蒸气干燥设备，在其中，气流干燥设备不适合批量干燥操作，水蒸汽干燥设备干燥均匀性差，不适合批量干燥的问题。
4.为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
5.本发明实施例提供一种叠式气流干燥装置，包括干燥塔、真空抽气机、干燥气体鼓风机、气流干燥装置和塔体升温装置；所述干燥塔内部包括两百个或以上的层叠式干燥单位；每个干燥单位内部铺置气滤网，每个干燥单位四边均设置有通气的气流管道，且每个干燥单位的两侧设置有一个托盘夹，防止其脱落；相邻的两个干燥单位连接处均设置有密封圈，以保证每个干燥单位之间的连接状态是密封的；
6.所述干燥塔的顶部设置有出气管，出气管为y型分流管道；所述真空抽气机安装在所述干燥塔的顶部，所述真空抽气机与y型分流管一侧进行连接，且该连接处安装有阀门和压力检测计；
7.所述干燥塔的底部设置有进气管，所述干燥气体鼓风机位于所述干燥塔的侧面，所述干燥气体鼓风机连接所述干燥塔的底部的进气管和干燥单位四边的气流管道；所述干燥塔内置的气体循环系统连接有气流干燥装置，该气流干燥装置为脉冲气流干燥器；所述干燥塔的侧面含有密闭的夹腔，所述夹腔内设置有所述塔体升温装置，所述塔体升温装置为多根加热管。
8.根据本发明一可选实施例，所述干燥气体鼓风机吹入的气体为空气、氮气、二氧化碳、氦、氖、氩中一种气体。
9.根据本发明一可选实施例，相邻的两个干燥单位的四个侧面均设置有固定结构，其中一个干燥单位的侧面设置有固定扣，另一个干燥单位的侧面设置有与固定扣匹配的固定带。
10.根据本发明一可选实施例，每个干燥单位的一个侧面上设置有两个固定结构，且两个固定结构位于干燥单位的一个侧面上气流管道两侧。
11.根据本发明一可选实施例，所述干燥塔包括底座和顶盖，多个层叠式干燥单位位于所述底座和所述顶盖之间。
12.根据本发明一可选实施例，所述气滤网为夹层结构，该夹层结构侧面设置有气流管道，该气流管道一端延伸至气滤网夹层结构的内部。
13.根据本发明一可选实施例，所述气滤网的孔径为微米级。
14.根据本发明一可选实施例，所述干燥塔外部的一侧设置有进料口，另一侧设置有出料口。
15.本发明还提供一种叠式气流干燥方法，所述叠式气流干燥方法采用上述实施例中的叠式气流干燥装置实现，所述叠式气流干燥方法包括：
16.步骤s1，将电池正极粉体前驱物料置于每层干燥单位底部的气滤网中，在叠式气流干燥装置密封后，启用真空抽气机将叠式气流干燥装置内抽真空；
17.步骤s2，待叠式气流干燥装置内抽真空完成后，干燥气体鼓风机从叠式气流干燥装置的干燥单位的侧面的气流通道和干燥塔底部的进气口通入气体，并实现叠式气流干燥装置内气流循环，通过真空抽气机和顶部的出气管将叠式气流干燥装置内气体吸出；
18.步骤s3，待叠式气流干燥装置内经气流干燥后，再次通过干燥气体鼓风机从从叠式气流干燥装置的干燥单位的侧面的气流通道和干燥塔底部的进气口吹入，将粉体物料分散，经过塔体升温装置加热后，实现粉体物料在稳定温度和真空的环境中进行均匀的干燥，进而使物料充分干燥降低物料的含水量。
19.有益效果：本发明实施例提供的一种叠式气流干燥装置及干燥方法，该叠式气流干燥装置包括两百个或以上的层叠式干燥单位；每个干燥单位内部铺置气滤网，将电池正极粉体前驱物料置于每层干燥单位底部的气滤网中，通过在真空环境下，打开气流干燥装置对气滤网内吹气流，使热风将气滤网上的粉体向上吹动，提高了粉体流动效果，带走湿物料的水蒸气，使物料充分干燥，避免物料结块，提高干燥效率和干燥效果，省去分离及大量反应工艺过程，并且有效提高物料电导率与结构稳定性，该工艺流程更简易且回收率高，有良好的经济收益，避免了电池物料湿粉体在干燥过程中因物料堆积，导致物料干燥面积分布不均匀，导致电池物料掺杂较多结晶水使性能不佳的问题。
附图说明
20.为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本技术实施例提供的一种叠式气流干燥装置的部分结构示意图。
22.图2为本技术实施例提供的一种叠式气流干燥装置的部分结构示意图。
23.图3为本技术实施例提供的一种层叠式干燥单位的结构示意图。
24.图4、图5和图6为本技术实施例提供的一种气滤网的结构示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施
例，都属于本技术保护的范围。
26.如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本发明实施例提供一种叠式气流干燥装置1，该叠式气流干燥装置1包括干燥塔、真空抽气机、干燥气体鼓风机、气流干燥装置和塔体升温装置。所述干燥塔内部包括两百个或以上的层叠式干燥单位，例如干燥单位4、干燥单位5、干燥单位6和干燥单位7；每个干燥单位内部铺置气滤网，每个干燥单位四边均设置有通气的气流管道，且每个干燥单位的两侧设置有一个托盘夹，防止其脱落；相邻的两个干燥单位连接处均设置有密封圈，以保证每个干燥单位之间的连接状态是密封的。干燥单位4的一个侧面设置有气流管道4-1，另一个侧面设置有气流管道4-2。
27.干燥塔包括底座2和顶盖3，多个层叠式干燥单位位于所述底座2和所述顶盖3之间。底座2的一个侧面设置有气流管道2-1，另一个侧面设置有气流管道2-2。所述干燥塔的顶部设置有出气管，出气管为y型分流管道(图1中未画出)，即顶盖3设置有出气管3-1，出气管3-1为y型分流管道。所述真空抽气机安装在所述干燥塔的顶部，所述真空抽气机与y型分流管一侧进行连接，且该连接处安装有阀门和压力检测计，即真空抽气机安装在顶盖3上。
28.所述干燥塔的底部设置有进气管，所述干燥气体鼓风机位于所述干燥塔的侧面，所述干燥气体鼓风机连接所述干燥塔的底部的进气管和干燥单位四边的气流管道；即底座2的底部设置有进气管。
29.所述干燥塔内置的气体循环系统连接有气流干燥装置，该气流干燥装置优选为脉冲气流干燥器。所述干燥塔的侧面含有密闭的夹腔，所述夹腔内设置有所述塔体升温装置，所述塔体升温装置为多根加热管。
30.本实施例中的所述干燥气体鼓风机吹入的气体为空气、氮气、二氧化碳、氦、氖、氩中一种气体。本实施例中的相邻的两个干燥单位的四个侧面均设置有固定结构8，其中一个干燥单位的侧面设置有固定扣，另一个干燥单位的侧面设置有与固定扣匹配的固定带。优选地，每个干燥单位的一个侧面上设置有两个固定结构8，且两个固定结构8位于干燥单位的一个侧面上气流管道两侧。
31.如图2所示，在另一实施例中的每个干燥单位内部铺置气滤网，每个干燥单位四边均设置有通气的3个气流管道，例如干燥单位7的一个侧面上设置有通气的气流管道7-1、气流管道7-2和气流管道7-3。如图3所示，每个干燥单位为独立的单元，例如干燥单位4。
32.如图4、图5和图6所示，每个干燥单位内部铺置气滤网，气滤网的孔径为微米级。每个干燥单位的两侧设置有一个托盘夹，防止其脱落。本实施例中多个气滤网的结构类似，此处以干燥单位4、干燥单位5、干燥单位6和干燥单位7为例进行说明气滤网的具体结构。干燥单位4内部设置有气滤网4-3，干燥单位5内部设置有气滤网5-3，干燥单位6内部设置有气滤网6-3，干燥单位7内部设置有气滤网7-4。如图5所示，气滤网4-3两侧分别设置有托盘夹4-4和托盘夹4-5。如图6所示，气滤网4-3为夹层结构，夹层结构两侧设置有气流管道4-1和气流管道4-6，气流管道4-1和气流管道4-6一端延伸至气滤网4-3夹层结构的内部。
33.本实施例中的所述干燥塔外部的一侧设置有进料口，另一侧设置有出料口。
34.本发明还提供一种叠式气流干燥方法，所述叠式气流干燥方法采用上述实施例中的叠式气流干燥装置实现，所述叠式气流干燥方法包括：
35.步骤s1，将电池正极粉体前驱物料置于每层干燥单位底部的气滤网中，在叠式气流干燥装置密封后，启用真空抽气机将叠式气流干燥装置内抽真空；
36.步骤s2，待叠式气流干燥装置内抽真空完成后，干燥气体鼓风机从叠式气流干燥装置的干燥单位的侧面的气流通道和干燥塔底部的进气口通入气体，并实现叠式气流干燥装置内气流循环，通过真空抽气机和顶部的出气管将叠式气流干燥装置内气体吸出；
37.步骤s3，待叠式气流干燥装置内经气流干燥后，再次通过干燥气体鼓风机从叠式气流干燥装置的干燥单位的侧面的气流通道和干燥塔底部的进气口吹入，将粉体物料分散，经过塔体升温装置加热后，实现粉体物料在稳定温度和真空的环境中进行均匀的干燥，进而使物料充分干燥降低物料的含水量。
38.本实施例中的叠式干燥单位可上下堆叠，提高干燥装置的空间利用率和干燥效率；微米级半径气滤网克服中湿物料在进行干燥时因粘性较大造成的输送困难、干燥不彻底的问题；气流循坏系统带走湿物料的水蒸汽，增加物料的干燥表面积，能够有效去除物料中的结合水。
39.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内；本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

技术特征：
1.一种叠式气流干燥装置，其特征在于，包括干燥塔、真空抽气机、干燥气体鼓风机、气流干燥装置和塔体升温装置；所述干燥塔内部包括两百个或以上的层叠式干燥单位；每个干燥单位内部铺置气滤网，每个干燥单位四边均设置有通气的气流管道，且每个干燥单位的两侧设置有一个托盘夹，防止其脱落；相邻的两个干燥单位连接处均设置有密封圈，以保证每个干燥单位之间的连接状态是密封的；所述干燥塔的顶部设置有出气管，出气管为y型分流管道；所述真空抽气机安装在所述干燥塔的顶部，所述真空抽气机与y型分流管一侧进行连接，且该连接处安装有阀门和压力检测计；所述干燥塔的底部设置有进气管，所述干燥气体鼓风机位于所述干燥塔的侧面，所述干燥气体鼓风机连接所述干燥塔的底部的进气管和干燥单位四边的气流管道；所述干燥塔内置的气体循环系统连接有气流干燥装置，该气流干燥装置为脉冲气流干燥器；所述干燥塔的侧面含有密闭的夹腔，所述夹腔内设置有所述塔体升温装置，所述塔体升温装置为多根加热管。2.根据权利要求1所述的叠式气流干燥装置，其特征在于，所述干燥气体鼓风机吹入的气体为空气、氮气、二氧化碳、氦、氖、氩中一种气体。3.根据权利要求1所述的叠式气流干燥装置，其特征在于，相邻的两个干燥单位的四个侧面均设置有固定结构，其中一个干燥单位的侧面设置有固定扣，另一个干燥单位的侧面设置有与固定扣匹配的固定带。4.根据权利要求3所述的叠式气流干燥装置，其特征在于，每个干燥单位的一个侧面上设置有两个固定结构，且两个固定结构位于干燥单位的一个侧面上气流管道两侧。5.根据权利要求1所述的叠式气流干燥装置，其特征在于，所述干燥塔包括底座和顶盖，多个层叠式干燥单位位于所述底座和所述顶盖之间。6.根据权利要求1所述的叠式气流干燥装置，其特征在于，所述气滤网为夹层结构，该夹层结构侧面设置有气流管道，该气流管道一端延伸至气滤网夹层结构的内部。7.根据权利要求6所述的叠式气流干燥装置，其特征在于，所述气滤网的孔径为微米级。8.根据权利要求1所述的叠式气流干燥装置，其特征在于，所述干燥塔外部的一侧设置有进料口，另一侧设置有出料口。9.一种叠式气流干燥方法，所述叠式气流干燥方法采用如权利要求1至8任一所述叠式气流干燥装置实现，其特征在于，所述叠式气流干燥方法包括：步骤s1，将电池正极粉体前驱物料置于每层干燥单位底部的气滤网中，在叠式气流干燥装置密封后，启用真空抽气机将叠式气流干燥装置内抽真空；步骤s2，待叠式气流干燥装置内抽真空完成后，干燥气体鼓风机从叠式气流干燥装置的干燥单位的侧面的气流通道和干燥塔底部的进气口通入气体，并实现叠式气流干燥装置内气流循环，通过真空抽气机和顶部的出气管将叠式气流干燥装置内气体吸出；步骤s3，待叠式气流干燥装置内经气流干燥后，再次通过干燥气体鼓风机从从叠式气流干燥装置的干燥单位的侧面的气流通道和干燥塔底部的进气口吹入，将粉体物料分散，经过塔体升温装置加热后，实现粉体物料在稳定温度和真空的环境中进行均匀的干燥，进而使物料充分干燥降低物料的含水量。

技术总结
本发明公开了一种叠式气流干燥装置及干燥方法，该叠式气流干燥装置包括两百个或以上的层叠式干燥单位；每个干燥单位内部铺置气滤网，将电池正极粉体前驱物料置于每层干燥单位底部的气滤网中，通过在真空环境下，打开干燥气体鼓风机对气滤网内吹气流，使热风将气滤网上的粉体向上吹动，提高了粉体流动效果，带走湿物料的水蒸气，使物料充分干燥，避免物料结块，提高干燥效率和干燥效果，省去分离及大量反应工艺过程，并且有效提高物料电导率与结构稳定性，该工艺流程更简易且回收率高，有良好的经济收益，避免了电池物料湿粉体在干燥过程中因物料堆积，导致物料干燥面积分布不均匀，导致电池物料掺杂较多结晶水使性能不佳的问题。题。题。


技术研发人员：苏炳君 李超 何依冉 张武 钟泽强 钟芷珊 钟翊庭 姚奕群 詹豪旭
受保护的技术使用者：东莞市博钠新材料有限公司
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/10/6