CN102872687A - 一种锂离子电池生产用干燥系统 - Google Patents

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刘琳
杨诗军
周华成
周彬彬
吕循峰
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Abstract

本发明提供一种锂离子电池生产用干燥系统。干燥剂盛装桶内装有干燥剂；干燥剂盛装桶上端经第三管道与手套箱相连，干燥剂盛装桶下端经第二管道与鼓风机相连，鼓风机经第一管道与手套箱相连；手套箱上设有氮气入口和用于显示手套箱内露点值的露点仪。本发明不需转轮除湿机和冷干机，只用一个小型鼓风机代替，占地面积小，不担心腐蚀除湿设备，干燥气可以循环使用，干燥剂起吸附作用，使手套箱中露点值达到-30℃或更低的湿度，干燥剂用烘箱再生，重复利用，再生周期一周一次。本发明与转轮除湿系统相比造价低，运行成本低，运行能耗大幅降低，干燥效果完全可以满足锂离子电池注液生产的要求，主要用于锂离子电池生产中注电解液工序。

Description

一种锂离子电池生产用干燥系统
技术领域
本发明属于锂离子电池生产过程中干燥环境控制系统技术领域，具体涉及一种锂离子电池生产用干燥系统。
背景技术
在锂离子电池生产过程中，加电解液工序都是在湿度极低的环境下进行的，一般是采用在手套箱中操作，由另外的大型干燥设备制成干燥气，通过专用管道导入手套箱中，降低手套箱中的湿度。这种干燥设备一般用转轮除湿机，通过转轮局部加热除去气体中的水分，冷却系统将气体冷却之后送入手套箱中。该系统存在两个问题：一是成本高，不仅整个设备造价高昂，更重要的是运行起来能耗太高，在价格竞争日趋白热化的今天，这个矛盾很突出；二是干燥气不能循环使用，因为回收的干燥气会腐蚀转轮，这就必须保证全新风进入干燥设备，这会导致干燥效果受外部环境影响较大，批次一致性降低。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种用干燥剂吸附除去水份，造价低、运行成本低、能耗低、干燥效果好的锂离子电池生产用干燥系统。
本发明的技术解决方案是：干燥剂盛装桶内装有干燥剂；所述干燥剂盛装桶上端经第三管道与手套箱相连，所述干燥剂盛装桶下端经第二管道与鼓风机相连，所述鼓风机经第一管道与手套箱相连；所述手套箱上设有氮气入口和用于显示手套箱内露点值的露点仪。
所述干燥剂为分子筛、五氧化二磷、硅胶中的一种或几种。
所述第三管道靠近干燥剂盛装桶处设有球阀；所述第二管道靠近干燥剂盛装桶处设有球阀。
所述干燥剂盛装桶为一个以上。
所述干燥剂盛装桶上端有用于装入干燥剂的入口，所述干燥剂盛装桶下端有用于卸出干燥剂的出口；所述入口处设有上盖；所述出口处设有下盖。
所述干燥剂盛装桶下部为漏斗形。
所述第一管道靠近手套箱处设有球阀；所述第三管道靠近手套箱处设有球阀。
所述氮气入口为一个以上；所述氮气入口处设有球阀。
还包括用于烘烤干燥剂的鼓风烘箱。
所述露点仪量程为20℃至-80℃。
所述管道为直径60mm的PVC管。
所述鼓风机为小型鼓风机，功率为0.5Kw。
所述鼓风烘箱最高温度能够达到400℃，内部有两层隔板，带两个不锈钢盘。
本发明不需转轮除湿机和冷干机，只用一个小型鼓风机代替，占地面积小，不担心腐蚀除湿设备，干燥气可以循环使用，用分子筛作干燥剂，使手套箱中露点值达到-30℃或更低的湿度，分子筛用烘箱再生，重复利用，再生周期一周一次。本发明用于解决目前大型干燥设备造价高、能耗高、干燥效果受环境影响的问题，与转轮除湿系统相比造价低，运行成本低，运行能耗大幅降低，干燥效果完全可以满足锂离子电池注液生产的要求。
附图说明
附图为本发明的结构示意图。
图中，1、手套箱；2、干燥剂盛装桶A；3、干燥剂盛装桶B；4、小型鼓风机；5、露点仪；6、第一管道；7、第二管道；8、第三管道；9、氮气入口；10、上盖A；11、下盖A；12、上盖B；13、下盖B；14、球阀五；15、球阀七；16、球阀六；17、球阀八；18、球阀三；19、球阀四；20、球阀一；21、球阀二。
具体实施方式
图中，本发明包括一个手套箱1、两个不锈钢材质的干燥剂盛装桶A2和干燥剂盛装桶B3、一个小型鼓风机4、一个露点仪5、一个鼓风烘箱。手套箱能完全密封，内部有效空间为3m3，在顶部有两个直径60mm的通孔，用于连接特殊设计的管道。手套箱1一端有一个用于补充氮气的直径8mm的通孔即氮气入口9，带有不锈钢球阀一20。手套箱上设有用于显示手套箱内露点值的露点仪5。露点仪量程为20℃至-80℃。干燥剂盛装桶是直径350mm的圆桶，下端为漏斗型，上下两端各有直径60mm通孔，用于连接管道，整个圆桶的上端面可以打开，也可以盖上密封。管道均为直径60mm的PVC管。从手套箱1接入第一管道6，串联一个小型鼓风机4，然后经第二管道7分为两路，分别通过装干燥剂的干燥剂盛装桶A2、干燥剂盛装桶B3，然后经第三管道8再合并为一路，进入手套箱1，各节点设有球阀。小型鼓风机功率为0.5Kw。鼓风烘箱最高温度能够达到400℃，内部有两层隔板，带两个不锈钢盘。
本发明的具体使用方法：
⑴ 使用前，关闭所有球阀，打开上盖A10，上盖B12，装入干燥好的干燥剂，盖好。
⑵ 打开球阀一20和球阀二21，通入干燥氮气，直到露点仪5显示手套箱1内露点值小于0，关闭球阀一20和球阀二21。
⑶ 打开球阀三18、球阀四19、球阀五14、球阀七15，开启小型鼓风机4，开始循环手套箱1内气体进行干燥，直到手套箱1内露点值达到工艺要求，就可进行生产，本发明可以将手套箱1内露点值稳定控制在-45℃至-70℃之间，完全满足锂离子电池注液工序生产的要求。
⑷ 当手套箱1内湿度达不到工艺要求时，关闭球阀五14和球阀七15，打开球阀六16和球阀八17，用干燥剂盛装桶B3内的干燥剂干燥手套箱1内气体。
⑸ 干燥剂盛装桶A2干燥剂再生：打开下盖A11，放出失效的干燥剂，转移至鼓风烘箱中用350℃烘烤8小时，冷却至接近室温时立即转入干燥剂盛装桶A2中备用。
⑹ 当干燥剂盛装桶B3中干燥剂失效时，再转换用干燥剂盛装桶A2，保证生产不间断。

Claims (9)

1.一种锂离子电池生产用干燥系统，其特征在于：干燥剂盛装桶内装有干燥剂；所述干燥剂盛装桶上端经第三管道与手套箱相连，所述干燥剂盛装桶下端经第二管道与鼓风机相连，所述鼓风机经第一管道与手套箱相连；所述手套箱上设有氮气入口和用于显示手套箱内露点值的露点仪。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池生产用干燥系统，其特征在于：所述干燥剂为分子筛、五氧化二磷、硅胶中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池生产用干燥系统，其特征在于：所述第三管道靠近干燥剂盛装桶处设有球阀；所述第二管道靠近干燥剂盛装桶处设有球阀。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池生产用干燥系统，其特征在于：所述干燥剂盛装桶为一个以上。
5.根据权利要求1或2所述的锂离子电池生产用干燥系统，其特征在于：所述干燥剂盛装桶上端有用于装入干燥剂的入口，所述干燥剂盛装桶下端有用于卸出干燥剂的出口；所述入口处设有上盖；所述出口处设有下盖。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池生产用干燥系统，其特征在于：所述干燥剂盛装桶下部为漏斗形。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池生产用干燥系统，其特征在于：所述第一管道靠近手套箱处设有球阀；所述第三管道靠近手套箱处设有球阀。
8.根据权利要求1所述的锂离子电池生产用干燥系统，其特征在于：所述氮气入口为一个以上；所述氮气入口处设有球阀。
9.根据权利要求1或2所述的锂离子电池生产用干燥系统，其特征在于：还包括用于烘烤干燥剂的鼓风烘箱。
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