CN102544441A - 鼓风干燥装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种干燥装置以及用于电池极片或电池卷芯或电池叠片干燥的方法。干燥装置包括箱体、鼓风装置、湿度调节装置，箱体为具有进风口和出风口的密闭箱体，湿度调节装置包括除湿装置和湿度检测器，湿度调节装置的出风口与鼓风装置的入风口相连接，鼓风装置的出风口与箱体的入风口相连接，湿度调节装置可以将空气的相对湿度调节到0.2％以下。

Description

鼓风干燥装置
技术领域
本发明涉及一种干燥装置，特别涉及一种用于电池极片或电池卷芯或电池叠片鼓风干燥的装置。
背景技术
锂离子电池的制造过程中，水份控制是影响电池质量及性能的重要因素之一。因此，在锂离子电池的制备过程中，不仅需要严格控制生产车间的环境湿度，更需要对极片或电池卷芯或电池叠片进行干燥等。现有的工艺普遍采用真空烘烤进行极片及电池卷芯的干燥。将电池极片或半成品电池放入真空烤箱后，加热并且多次充气及抽真空进行干燥除湿。然而，真空烘烤效率较低，特别是在电池极片的水份需要控制在很低的时候(如50ppm以下)，真空烘烤往往需要数天甚至更长的时间(十几天)才能达到要求水份控制要求。这种长时间的烘烤，不仅能耗高，所需时间长，同时也易引起隔膜的过度收缩，造成孔隙率的变化，从而影响电池的性能及合格率。
现有专利文献CN201020161758.0公开了一种电池卷芯冷却箱体。该装置主要用于极片或电池卷芯的冷却干燥，包括密闭箱体、进气口、出气口和排风扇。但该箱体主要是对真空烘烤的冷却功能进行改进，将冷却步骤从烘箱中分离出来，缩短冷却时间，提高工作效率，但该设备实质上并没有改变干燥过程，所以也无法解决现有真空烘烤所存在的问题。
发明内容
本发明的一个目的在于克服现有技术之不足，提供一种干燥效果好、效率高且成本较低的干燥装置。
本发明的干燥装置包括箱体、鼓风装置、湿度调节装置。本发明所述的箱体为用于盛放被干燥物品的容器。箱体为一密闭的箱体，上面设置有至少一个入风口和至少一个出风口。湿度调节装置的出风口与鼓风装置的入风口相连接，鼓风装置的出风口与箱体的入风口相连接。湿度调节装置包括除湿装置和湿度检测器，除湿装置可以将进入该装置的空气的相对湿度调节到0.2％以下，优选0.05％以下。
为了达到更好的干燥效果，本发明的干燥装置进一步包括温度调节装置，通过温度调节装置可以将经过湿度调节装置调节后的干燥风加热到一定温度，有效地提高干燥效率。温度调节装置可以位于湿度调节装置和鼓风装置之间，对经过湿度调节装置调节后的空气进行加热，然后通过鼓风装置将干燥的热风鼓入箱体内；或者位于鼓风装置与箱体之间；还可以置于箱体的内部。
除湿装置可以采用任何能除去空气中水分的装置，常用的除湿装置可以选自制冷除湿装置(比如除湿机)、硅胶除湿装置、分子筛除湿装置中的一种或两种。
鼓入箱体的空气的湿度越低，越有利于提高干燥效率。为了获得更加干燥(相对湿度更低或露点更低)的空气，优选除湿装置为制冷式除湿装置和硅胶除湿装置的组合或者制冷式除湿装置和分子筛除湿装置的组合。其中制冷式除湿装置的位置在硅胶除湿装置或分子筛除湿装置之前。
本发明的鼓风装置可以包含有风量调节装置，通过对风量的调节，有效地保持箱体内气压的平衡。
进入湿度调节装置的空气可以直接来源于大气中，也可以来自于箱体排出的空气，此时箱体的出风口与湿度调节装置的入风口相连接，实现空气的循环干燥流程，有效的节约了能耗。
本发明提供的干燥装置特别适用于锂离子电池生产中电池极片或电池卷芯或电池叠片的干燥。
本发明还提供了一种用于锂离子电池生产中电池极片或电池卷芯或电池叠片干燥的方法。具体步骤包括：a、将电池极片或电池卷芯或电池叠片放入箱体中；b、经过湿度调节装置将空气的湿度调节到0.2％以下；c、通过鼓风装置将经过湿度调节的空气鼓入箱体中，对电池极片或电池卷芯或电池叠片进行干燥。
为达到更快更好的干燥效果，优选步骤b中将空气的湿度调节到0.05％以下。
为达到更快更好的干燥效果，还可以进一步对步骤b中经过湿度调节的空气进行温度调节，即将步骤b中经过湿度调节的空气加热到一定的温度。通过温度调节装置可以将经过湿度调节后的干燥风加热到一定温度，可以更好地提高干燥效率。温度调节装置可以位于湿度调节装置和鼓风装置之间，可以对经过湿度调节的空气进行加热，然后通过鼓风装置将干燥的热风鼓入箱体；或者位于鼓风装置与箱体之间；还可以置于箱体的内部。根据电池极片或电池卷芯或电池叠片的干燥要求，可以将步骤b中经过湿度调节的空气的温度调节到40～95℃，优选60～85℃。而通常典型真空烘烤的温度在85℃左右，可见，本发明的干燥温度较低，有利于减小干燥过程对电池极片或电池卷芯或电池叠片(特别是其中的隔膜)的损害，提高产品的合格率和最终性能。
上诉方法中，进行b步骤的湿度调节可以使用选自制冷式除湿装置(比如除湿机)、硅胶除湿装置、分子筛除湿装置中的一种或两种组合的除湿装置。鼓入箱体的空气的湿度越低，越有利于提高干燥效率。为了获得更加干燥(湿度更低)的空气，优选除湿装置为制冷式除湿装置和硅胶除湿装置的组合或者制冷式除湿装置和分子筛除湿装置的组合。其中制冷式除湿装置的位置在硅胶除湿装置或分子筛除湿装置之前。先通过制冷式除湿装置将气流的湿度降到一定范围，再通过效果更好的硅胶除湿装置或分子筛除湿装置将气流的湿度降到更低。
本发明还提供的干燥方法还可以用于其它物品的干燥过程。
本发明提供的用于锂离子电池生产中电池极片或电池卷芯或电池叠片干燥的方法具有如下优点：
1、降低了干燥的温度，降低能耗；
2、通过降低温度，减少了干燥过程中对电池极片或电池卷芯或电池叠片的损害，提高了安全性能与合格率；
3、提高了干燥效率，有效地缩短了干燥时间，进而缩短了生产周期；
4、可以将电池极片或卷芯或电池叠片的水分降低至更低水平，提高了电池的质量和性能。
附图说明
图1为本发明的一种实施方式；
图2为本发明的另一种实施方式；
图3为本发明的另一种实施方式。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行进一步的详述。
附图1是本发明干燥装置的一种实施方式，该装置包括湿度调节装置、鼓风装置和箱体。当对电池卷芯进行干燥时，首先将电池卷芯放入箱体中，空气在鼓风装置的作用下进入湿度调节装置，经过除湿后，空气湿度降低到0.2％以下，除湿后的干燥空气经过鼓风装置进入箱体对电池卷芯进行干燥。
附图2是本发明干燥装置的另一种实施方式，该装置包括湿度调节装置、温度调节装置、鼓风装置和箱体。当对电池卷芯进行干燥时，首先将电池卷芯放入箱体中，空气在鼓风装置的作用下进入湿度调节装置，经过除湿后，空气湿度降低到0.2％以下，除湿后的干燥空气再经过温度调节装置中升温，然后经过鼓风装置进入箱体对电池卷芯进行干燥。
附图3是本发明干燥装置的另一种实施方式，该装置包括湿度调节装置、鼓风装置、温度调节装置和箱体。当对电池卷芯进行干燥时，首先将电池卷芯放入箱体中，空气在鼓风装置的作用下进入湿度调节装置，经过除湿后，空气湿度降低到0.2％以下，除湿后的干燥空气经过鼓风装置后在温度调节装置中升温，最后进入箱体对电池卷芯进行干燥。
实施例1
采用如图1所示的干燥系统对电池卷芯进行干燥，将1500个电池卷芯放入箱体中，湿度调节装置采用制冷式除湿装置和硅胶除湿装置的组合，设置湿度调节装置出风口的湿度低于0.05％，温度调节装置内置在箱体中，调节温度为75℃。在该条件下将电池卷芯极片的含水量降到60ppm需要10小时。
对比实施例1
采用传统的真空烘烤箱对电池卷芯进行干燥，将1500个电池卷芯放入箱体中，设置烘烤温度为85℃，真空度为-0.095MPa，在该条件下将电池卷芯极片的含水量降到300ppm需要72小时。

Claims (15)

1.一种干燥装置，包括箱体、鼓风装置、湿度调节装置，箱体为具有进风口和出风口的密闭箱体，湿度调节装置包括除湿装置和湿度检测器，湿度调节装置的出风口与鼓风装置的入风口相连接，鼓风装置的出风口与箱体的入风口相连接，湿度调节装置可以将空气的相对湿度调节到0.2％以下。
2.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，湿度调节装置可以将空气的相对湿度调节到0.05％以下。
3.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，还进一步包括温度调节装置，温度调节装置位于湿度调节装置和鼓风装置之间，或者位于鼓风装置与箱体之间，或者置于箱体的内部。
4.根据权利要求1～3任一所述的干燥装置，其特征在于，除湿装置选自制冷式除湿装置、硅胶除湿装置、分子筛除湿装置中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的干燥装置，其特征在于，除湿装置为制冷式除湿装置和硅胶除湿装置的组合，或者制冷式除湿装置和分子筛除湿装置的组合。
6.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，箱体的出风口与湿度调节装置的入风口相连接。
7.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，鼓风装置包含风量调节装置。
8.根据权利要求1～7任一所述的干燥装置在干燥电池极片或电池卷芯中的应用。
9.一种干燥电池极片或电池卷芯的方法，包括步骤：a、将电池极片或电池卷芯或电池叠片放入箱体中；b、经过湿度调节装置将空气的相对湿度调节到0.2％以下；c、通过鼓风装置将经过湿度调节的空气鼓入箱体中，对电池极片或电池卷芯或电池叠片进行干燥。
10.根据权利要求9所述的干燥电池极片或电池卷芯或电池叠片的方法，其特征在于，b步骤中将空气的相对湿度调节到0.05％以下。
11.根据权利要求9所述的干燥电池极片或电池卷芯或电池叠片的方法，其特征在于，使用选自制冷除湿装置、硅胶除湿装置、分子筛除湿装置中的至少一种除湿装置进行b步骤的湿度调节。
12.根据权利要求11所述的干燥电池极片或电池卷芯或电池叠片的方法，其特征在于，使用制冷式除湿装置和硅胶除湿装置的组合或者制冷式除湿装置和分子筛除湿装置的组合进行b步骤的湿度调节。
13.根据权利要求9所述的干燥电池极片或电池卷芯或电池叠片的方法，其特征在于，在湿度调节装置和鼓风装置之间，或者鼓风装置与箱体之间，或者箱体的内部通过温度调节装置对经过湿度调节的空气进一步进行温度调节。
14.根据权利要求13所述的干燥电池极片或电池卷芯或电池叠片的方法，其特征在于，将经湿度调节装置调节后的空气的温度调节到40～95℃。
15.根据权利要求14所述的干燥电池极片或电池卷芯或电池叠片的方法，其特征在于，将经湿度调节装置调节的空气的温度调节到60～85℃。
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