CN104633791A - 一种用于锂电池生产的转轮除湿系统及其除湿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于锂电池生产的转轮除湿系统，包括手套箱、手套箱外围和一个转轮除湿机组，所述转轮除湿机组包括一级转轮除湿模块和二级转轮除湿模块，所述一级转轮除湿模块包括输入端和输出端，所述输出端与手套箱外围以及二级转轮除湿模块连通，所述二级转轮除湿模块连接一级转轮除湿模块和手套箱；本发明采用一台转轮除湿机组即可达到手套箱外围及手套箱不同的低露点温度技术要求，解决锂电池在生产过程中需要使用两台转轮除湿机的问题，降低了设备生产成本和设备占地面积，同时降低了设备的工作能耗以及延长了转轮除湿机的使用寿命等优点。

Description

一种用于锂电池生产的转轮除湿系统及其除湿方法

技术领域

本发明涉及一种除湿系统，更具体地说，它涉及一种用于锂电池生产的转轮除湿系统及其除湿方法。

背景技术

在锂电池生产过程中，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，通过专用管道导入到手套箱中，降低手套箱的湿度，这种干燥设备一般用转轮除湿机。为了满足锂电池生产所需，要求手套箱中空气温度T≤25℃，相对湿度RH≤0.1%，露点温度TL≤-50℃，同时要求手套箱外围即放置手套箱的房间中的空气温度T≤25℃，相对湿度RH≤5%，露点温度TL≤-25℃。

为了实现手套箱内外空气湿度的不同要求，通常会使用两台转轮除湿机对手套箱内、外空气分别进行除湿。由于手套箱内空气要求较高，故给手套箱内除湿的转轮除湿机需要使用配备有两个转轮的转轮除湿机；而手套箱外空气要求较低，只需使用一个转轮的转轮除湿机即可。故使用两台转轮除湿机总共需要设置三个除湿转轮以及两个外壳箱体，不仅大大增加了锂电池生产中设备投入成本和设备工作所需能耗，且使用两台转轮除湿机占地面积较大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于锂电池生产的转轮除湿系统，解决锂电池在生产过程中需要使用两台转轮除湿机的问题，解决设备生产成本高、设备占地面积大以及设备工作能耗高的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于锂电池生产的转轮除湿系统，包括手套箱、手套箱外围和一个转轮除湿机组，所述转轮除湿机组包括一级转轮除湿模块和二级转轮除湿模块，所述一级转轮除湿模块包括输入端和输出端，所述输出端与手套箱外围以及二级转轮除湿模块连通，所述二级转轮除湿模块连接一级转轮除湿模块和手套箱。

通过采用上述技术方案，设置一级转轮除湿模块和二级转轮除湿模块，且通过第一除湿模块对室外新风进行干燥后得到符合手套箱外围所需的空气，并分流输出到手套箱外围和二级转轮除湿模块中，其中，分流后进入手套箱内风量和二级转轮除湿模块的风量分别由手套箱外围和手套箱内的空间大小决定；二级转轮除湿模块对经过一级转轮除湿模干燥的新风再次干燥一遍输出符合手套箱所需要求的空气到手套箱内；由于手套箱外围干燥只需一个除湿转轮，而手套箱内干燥先后通过一级除湿模块和二级除湿模块，故二级除湿模块只需设置一个除湿转轮即可实现手套箱内空气干燥，本发明通过干燥系统在干燥过程中的分流解决了锂电池在生产过程中需要使用两台转轮除湿机的问题，减少了除湿转轮的个数，又由于除湿能耗主要集中在转轮干燥上，故减少转轮可以降低能耗，故发明一种用于锂电池生产的转轮除湿系统降低了设备生产成本、设备占地面积以及降低了设备的工作能耗。

本发明进一步设置为：所述一级转轮除湿模块从输入端到输出端之间依次包括有新风过滤器、新风表冷器、送风机、一级除湿转轮、后表冷器和中效过滤段。

通过采用上述技术方案，先通过新风过滤器过滤从室外引进的新风，除去灰尘以及净化空气，再经过新风表冷器冷却新风到12℃后送入一级除湿转轮干燥新风，冷吹新风后再干燥可以降低一级除湿转轮中温度，提高一级除湿转轮的干燥效果，由于在一级除湿转轮采用先冷吹后再生工艺结构，故一级除湿转轮出风温度会上升15℃左右，需要在一级除湿转轮后设置后表冷器干燥一级新风到手套箱外围所需温度T≤20℃，设置中效过滤段过滤一级新风，保证送入手套箱外围的空气清洁、无尘；送风机保证新风的吸入以及在一级转轮除湿模块中的输送。

本发明进一步设置为:所述新风表冷器和送风机之间先后依次设有回风混合段和前表冷器，设置所述回风混合段为中空箱体，且与手套箱外围回风连接。

通过采用上述技术方案，设置回风混合段降低送入一级除湿转轮段中的新风相对湿度，减少一级除湿转轮的干燥压力，可以减小一级除湿转轮中设备的大小，降低设备制造成本；设置前表冷器在回风混合段后避免混合后风量过大无法实现一次冷却到12℃，为了避免新风温度过高影响一级除湿转轮的除湿效果，故设置前表冷器并将回风混合段设置在新风表冷器和前表冷器之间。

本发明进一步设置为：所述二级转轮除湿模块先后依次包括有二级表冷器、送风风机、二级除湿转轮和出风段。

通过采用上述技术方案，设置送风风机将一级转轮除湿模块输出的部分新风吸入二级转轮除湿模块中实现一级转轮除湿模块的分流；设置二级表冷器冷却一级新风，用于提高二级除湿转轮的干燥效果；因二级除湿转轮采用先再生后冷吹工艺，故二级除湿转轮的出风温度约在18℃—20℃，在二级除湿转轮后不需冷却。

本发明进一步设置为：所述送风机和送风风机均设置为鼓风机，所述中效过滤段设置为过滤袋，所述出风段设置为中空箱体，所述一级除湿转轮直径大于二级除湿转轮直径。

通过采用上述技术方案，由于经过一级除湿转轮的风量大于经过二级除湿转轮的风量，故设置一级除湿转轮直径大于二级除湿转轮直径。

本发明进一步设置为：所述一级除湿转轮上设置有第一冷吹区、第一再生区和第一干燥区，所述二级除湿转轮上分别设置有第二冷吹区、第二再生区和第二冷吹区，所述第一冷吹区、第一再生区和第一干燥区分别设置为60°、60°和240°，所述第二冷吹区、第二再生区和第二冷吹区分别设置为45°、45°和270°。

通过采用上述技术方案，使用冷吹风干燥一级除湿转轮和二级除湿转轮：具有提高第二除湿转轮的除湿效果是优点；且由于手套箱内空气为有害气体，该设置避免从手套箱中抽气干燥二级除湿转轮，避免了有害气体对二级除湿转轮的腐蚀，提高二级除湿转轮的使用寿命。

一种用种用于锂电池生产的转轮除湿系统除湿的方法，其特征是，包括：

步骤一、一级除湿、降温，所述一级转轮除湿模块抽取室外新风除湿并降温后分别输送到手套箱外围和二级转轮除湿模块中；

步骤二、二级除湿、降温，所述二级除湿转轮将从一级转轮除湿模块中送入的新风再次除湿并降温后送入手套箱中。

综上所述，本发明一种用于锂电池生产的转轮除湿系统具有解决锂电池在生产过程中需要使用两台转轮除湿机的问题，降低了设备生产成本、设备占地面积，降低了设备的工作能耗以及延长转轮除湿机使用寿命的优点。

附图说明

图1为一种用于锂电池生产的转轮除湿系统的结构框架图；

图2为一种用于锂电池生产的转轮除湿系统的结构示意图；

图3为一种用于锂电池生产的转轮除湿系统的俯视图；

图4为一级除湿转轮的干燥原理图；

图5为二级除湿转轮的干燥原理图。

附图标记：1、新风进风口；2、新风过滤器；3、新风表冷器；4、前表冷器；5、送风机；6、一级除湿转轮；7、后表冷器；8、中效过滤器；9、二级表冷器；10、二级除湿转轮；11、回风口；12、回风混合段；13、第一再生风出口；14、第一再生加热器；15、第一出风口；16、第二再生加热器；17、第二出风口；18、第二再生风出口；61、第一干燥区；62、第一冷吹区；63、第一再生区；101、第二干燥区；102、第二冷吹区；103、第二再生区。

具体实施方式

参照图1对本发明一种用于锂电池生产的转轮除湿系统做进一步说明。

如图1所示，一种用于锂电池生产的转轮除湿系统，包括手套箱、手套箱外围和一个转轮除湿机组，所述转轮除湿机组包括一级转轮除湿模块和二级转轮除湿模块，所述一级转轮除湿模块包括输入端和输出端，以室外新风的进风端为输入端，出风端为输出端，所述输出端与手套箱外围以及二级转轮除湿模块连通，所述二级转轮除湿模块连接一级转轮除湿模块和手套箱。

设置一级转轮除湿模块和二级转轮除湿模块，且通过第一除湿模块对室外新风进行干燥后得到符合手套箱外围所需的空气，并分流输出到手套箱外围和二级转轮除湿模块中，其中，分流后进入手套箱内风量和二级转轮除湿模块的风量分别由手套箱外围和手套箱内的空间大小决定；二级转轮除湿模块对经过一级转轮除湿模干燥的新风再次干燥一遍输出符合手套箱所需要求的空气到手套箱内；由于手套箱外围干燥只需一个除湿转轮，而手套箱内干燥先后通过一级除湿模块和二级除湿模块，故二级除湿模块只需设置一个除湿转轮即可实现手套箱内空气干燥，本发明通过干燥系统在干燥过程中的分流解决了锂电池在生产过程中需要使用两台转轮除湿机的问题，减少了除湿转轮的个数，又由于除湿能耗主要集中在转轮干燥上，故减少转轮可以降低能耗，故发明一种用于锂电池生产的转轮除湿系统降低了设备生产成本、设备占地面积以及降低了设备的工作能耗。

优选的，所述一级转轮除湿模块从输入端到输出端之间依次包括有新风过滤器2、新风表冷器3、送风机5、一级除湿转轮6、后表冷器7和中效过滤段；先通过新风过滤器2过滤从室外引进的新风，除去灰尘以及净化空气，再经过新风表冷器3冷却新风到12℃后送入一级除湿转轮6干燥新风，冷吹新风后在干燥可以降低一级除湿转轮6中温度，提高一级除湿转轮6的干燥效果，由于在一级除湿转轮6采用先冷吹后再生工艺结构，故一级除湿转轮6出风温度会上升15℃左右，需要在一级除湿转轮6后设置后表冷器7干燥一级新风到手套箱外围所需温度T≤20℃，设置中效过滤段过滤一级新风，保证送入手套箱外围的空气清洁、无尘；送风机5保证新风的吸入以及在一级转轮除湿模块中的输送。

优选的，所述新风表冷器3和送风机5之间先后依次设有回风混合段12和前表冷器4，设置所述回风混合段12为中空箱体，且与手套箱外围回风连接；设置回风混合段12降低送入一级除湿转轮6中的新风相对湿度，减少一级除湿转轮6的干燥压力，可以减小一级除湿转轮6中设备的大小，降低设备制造成本；设置前表冷器4在回风混合段12后避免混合后风量过大无法实现一次冷却到12℃，为了避免新风温度过高影响一次、机转轮除湿段的除湿效果，故设置前表冷器4并将回风混合段12设置在新风表冷器3和前表冷器4之间。

优选的，所述二级转轮除湿模块先后依次包括有二级表冷器9、送风风机、二级除湿转轮10和出风段；设置送风风机将一级转轮除湿模块输出的部分新风吸入二级转轮除湿模块中实现一级转轮除湿模块的分流；设置二级表冷器9冷却一级新风，用于提高二级除湿转轮10的干燥效果；因二级除湿转轮10采用先再生后冷吹工艺，故二级除湿转轮10的出风温度约在18℃—20℃，在二级除湿转轮10后不需冷却；所述手套箱使用全排风，通过手套箱的全排风以及出风段的设置有效防止锂电池中有害成分回到二级转轮除湿模块中腐蚀除湿设备。

优选的，所所述送风机5和送风风机均设置为鼓风机，所述中效过滤段设置为过滤袋，所述出风段设置为中空箱体，所述一级除湿转轮6直径大于二级除湿转轮10直径；由于经过一级除湿转轮6的风量大于经过二级除湿转轮10的风量，故一级除湿转轮6直径大于二级除湿转轮10直径。

如图2和3所示，所述新风过滤器2前设置有新风进风口1，所述回风混合段12上设置有回风口11，所述中效过滤器8后设置有第一出风口15，所述出风段设置有第一出风口17。

如图4和5所示，所述一级除湿转轮6上设置有第一冷吹区62、第一再生区63和第一干燥区61，所述二级除湿转轮10上分别设置有第二冷吹区102、第二再生区103和第二干燥去101，所述第一冷吹区62、第一再生区63和第一干燥区61分别设置为60°、60°和240°，所述新风进入一级除湿转轮6时，其中4/5的新风进入第一干燥区61进行干燥，1/5的新风进入第一冷吹区62，该进入第一冷吹区62的新风经过一第一再生加热器14加热后送入第一再生区63干燥一级除湿转轮6，且所述一级除湿转轮先冷吹后再生干燥，即所述一级除湿转轮6从第一冷吹区63向第一再生区62方向转动，所述第一再生加热器14经过一第一再生风出口13与外界连通，干燥第一除湿转轮6后的再生风从第一再生风出口13排到室外；

所述第二冷吹区102、第二再生区103和第二干燥去101分别设置为45°、45°和270°，所述进入二级转轮除湿模块的一级新风进入二级除湿转轮10时，其中6/7的一级新风进入第二干燥区31进行干燥，1/7的新风进入第二冷吹区102，该进入第二冷吹区102的新风经过一第二再生加热器16加热后送入第二再生区103干燥二级除湿转轮10，且所述二级除湿转轮10先再生干燥后冷吹，即所述二级除湿转轮10从第二再生区103向第二冷吹区102方向转动，所述第二再生加热器16经过一第二再生风出口18与外界连通，干燥第二除湿转轮10后的再生风从第二再生风出口18排到室外；使用冷吹风干燥一级除湿转轮6和二级除湿转轮10，具有提高第二除湿转轮的除湿效果是优点；且由于手套箱内空气为有害气体，该设置避免从手套箱中抽气干燥二级除湿转轮10，避免了有害气体对二级除湿转轮10的腐蚀，提高二级除湿转轮10的使用寿命；二级除湿转轮先再生干燥后冷吹使通过二级除湿转轮后的新风温度保持在20℃以下，故不需要设置表冷器降温。

一种用种用于锂电池生产的转轮除湿系统除湿的方法，其特征是，包括：

步骤一、一级除湿、降温，所述一级转轮除湿模块抽取室外新风除湿并降温后分别输送到手套箱外围和二级转轮除湿模块中；

步骤二、二级除湿、降温，所述二级除湿转轮将从一级转轮除湿模块中送入的新风再次除湿并降温后送入手套箱中。

以上所述使本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于锂电池生产的转轮除湿系统，其特征是：包括手套箱、手套箱外围和一个转轮除湿机组，所述转轮除湿机组包括一级转轮除湿模块和二级转轮除湿模块，所述一级转轮除湿模块包括输入端和输出端，所述输出端与手套箱外围以及二级转轮除湿模块连通，所述二级转轮除湿模块连接手套箱。

2.根据权利要求1所述的一种用于锂电池生产的转轮除湿系统，其特征是：所述一级转轮除湿模块从输入端到输出端之间依次包括有新风过滤器、新风表冷器、送风机、一级除湿转轮、后表冷器和中效过滤段。

3.根据权利要求2所述的一种用于锂电池生产的转轮除湿系统，其特征是：所述新风表冷器和送风机之间先后依次设有回风混合段和前表冷器，设置所述回风混合段为中空箱体，且与手套箱外围回风连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于锂电池生产的转轮除湿系统，其特征是：所述二级转轮除湿模块先后依次包括有二级表冷器、送风风机、二级除湿转轮和出风段。

5.根据权利要求2、3或4所述的一种用于锂电池生产的转轮除湿系统，其特征是：所述送风机和送风风机均设置为鼓风机，所述中效过滤段和出风段设置为过滤袋，所述一级除湿转轮直径大于二级除湿转轮直径。

6.根据权利要求5所述的一种用于锂电池生产的转轮除湿系统，其特征是：所述一级除湿转轮上设置有第一冷吹区、第一再生区和第一干燥区，所述二级除湿转轮上分别设置有第二冷吹区、第二再生区和第二冷吹区，所述第一冷吹区、第一再生区和第一干燥区分别设置为60°、60°和240°，所述第二冷吹区、第二再生区和第二冷吹区分别设置为45°、45°和270°。

7.一种用权利要求1的除湿系统除湿的方法，其特征是，包括：

步骤一、一级除湿、降温，所述一级转轮除湿模块抽取室外新风除湿并降温后分别输送到手套箱外围和二级转轮除湿模块中；

步骤二、二级除湿、降温，所述二级除湿转轮将从一级转轮除湿模块中送入的新风再次除湿并降温后送入手套箱中。