CN109647111A - 用于电池生产的洁净度工作台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及洁净工作台设备领域，尤其涉及一种用于电池生产的洁净度工作台。本发明包括密闭的设备外罩和多层板塔除尘系统，多层板塔除尘系统包括风机过滤机组、N块隔板以及除尘机；N块隔板沿设备外罩高度方向依次设置，每块隔板上都均匀开设有供空气流通的通孔，N块隔板将设备外罩内分隔成N+1个相对独立的腔室，N+1个腔室从上至下依次为设备工作室、第一粉尘沉降室、第二粉尘沉降室、第三粉尘沉降室至第N+1粉尘沉降室；风机过滤机组的出风口与设备工作室连通，除尘机的进风口设置在第N+1粉尘沉降室内，第N+1粉尘沉降室的粉尘经除尘机除尘过滤后排出洁净空气。本发明能够实现千级空气洁净度的电池生产环境。

Description

用于电池生产的洁净度工作台

技术领域

本发明涉及锂电池生产设备领域，尤其涉及一种用于电池生产的洁净度工作台。

背景技术

锂离子电池自20世纪90年代商业化生产以来，其较高的比能量，无污染，无记忆效应以及循环寿命长等优点，在电子通讯、储能设备、电动汽车和航空航天等领域已获得广泛的应用，因此，锂离子电池的一系列研究已成为近年来电池界研究的热点。其中研究微粉对电池性能的影响具有一定的实际意义，研究表明，微粉的含量不仅对锂离子电池的自放电大小有显著影响，对锂离子的高温储存也存在明显的影响，微粉的含量直接决定了电池的储存寿命。

而近些年关于锂离子电池新材料、新工艺的开发和利用获得飞速发展，为了追求更高的能量密度和自动化，在设计时会把所用到的隔膜纸厚度降低，相当于头发直径三分之一的厚度，极易被粉尘颗粒刺穿导致电池性能不良，在实际生产池过程中，有各种这样粉尘颗粒存在，厂房外部的粉尘随空气流动进入车间、粉尘随人自身带进车间，生产设备动作造成的金属粉尘、金属屑，产品包装造成的粉尘，这些粉尘将无孔不入的进入各个角落，通常粉尘会粘附在极片、隔膜或者盖板上，在生产过程中进入电池内部，造成电池自放电、短路、甚至起火爆炸的危险。

目前，锂离子电池生产的车间等级在10万级，悬浮颗粒5.0μm大小的在每立方米/29300pc，10万级的空气洁净度不能达到锂离子电池的生产要求。

发明内容

为了解决以上问题，本发明的目的是提供一种用于电池生产的洁净度工作台，能够实现千级空气洁净度的电池生产环境。

为实现上述目的，本发明所设计的用于电池生产的洁净度工作台，它包括密闭的设备外罩和多层板塔除尘系统，所述多层板塔除尘系统包括风机过滤机组、N块隔板以及除尘机，所述N为大于或者等于2的整数；所述N块隔板沿设备外罩高度方向依次设置，每块隔板上都均匀开设有供空气流通的通孔，N块隔板将设备外罩内分隔成N+1个相对独立的腔室，N+1个腔室从上至下依次为设备工作室、第一粉尘沉降室、第二粉尘沉降室、第三粉尘沉降室至第N+1粉尘沉降室；所述风机过滤机组的出风口与设备工作室连通，所述除尘机的进风口设置在第N+1粉尘沉降室内，第N+1粉尘沉降室的粉尘经除尘机除尘过滤后排出洁净空气。

作为优选方案，每块隔板上的通孔均为隔板顶面孔径小于底面孔径的锥形孔，且N块隔板由上至下各级隔板上锥形孔的尺寸依次减小。

作为优选方案，所述设备外罩外加设有设备防护罩。

作为优选方案，所述设备外罩和设备防护罩的表面均涂覆有用于粘附灰尘的黏附层。

作为优选方案，N等于3，三块隔板将设备外罩内分隔成四个相对独立的腔室，分别为设备工作室、第一粉尘沉降室、第二粉尘沉降室、第三粉尘沉降室。

作为优选方案，所述除尘机的进风口设置在第三粉尘沉降室内，所述除尘机的出风口通过管道与风机过滤机组的进风口连通。

作为优选方案，它还包括粉尘报警系统，所述粉尘报警系统包括粉尘颗粒检测仪和声光报警器，所述粉尘颗粒检测仪设置在设备工作室内。

本发明的优点在于：本发明的用于电池生产的洁净度工作台具有密闭的设备外罩和多层板塔除尘系统，密闭的设备外罩实现生产电池的设备与车间环境隔离，多层板塔除尘系统包括风机过滤机组、隔板以及除尘机，通过风机过滤机组向设备外罩内吹入洁净风，设备外罩内产生微正压，微正压迫使空气带动粉体通过隔板上的通孔向下流通沉降至最底部的沉降室经除尘机除尘过滤后排出洁净空气；与现有电池生产车间十万级粉尘环境相比，本发明的用于电池生产的洁净度工作台能达到千级粉尘等级。

附图说明

图1为本发明用于电池生产的洁净度工作台的结构示意图；

图2为图1中隔板的立体结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为图3的A-A剖视图；

图中各部件标号如下：设备外罩10、设备工作室11、第一粉尘沉降室12、第二粉尘沉降室13、第三粉尘沉降室14、设备防护罩15、多层板塔除尘系统20、风机过滤机组21、风机过滤机组的进风口21a、隔板22、第一隔板22a、第二隔板22b、第三隔板22c、除尘机23、除尘机的进风口23a、通孔24、管道25、粉尘报警系统30、粉尘颗粒检测仪31、声光报警器32。

具体实施方式

为更好地理解本发明，以下将结合附图和具体实例对发明进行详细的说明。

为解决现有车间的粉尘等级不能满足电池生产要求的问题，本发明提供一种用于电池生产的洁净度工作台，具体地说，其具有密闭的设备外罩和多层板塔除尘系统，密闭的设备外罩实现生产电池的设备与车间环境隔离，多层板塔除尘系统实现电池生产环境的粉尘等级达到千级；多层板塔除尘系统包括风机过滤机组、隔板以及除尘机，通过风机过滤机组向设备外罩内吹入洁净风，设备外罩内产生微正压，微正压迫使空气带动粉体通过隔板上的通孔向下流通沉降至最底部的沉降室后经除尘机过滤后得到洁净风再次送入设备外罩内，实现洁净风的循环利用。以下将通过具体的实施例来对本发明的用于电池生产的洁净度工作台的优选方式进行详细地说明。

如图1所示，本发明的用于电池生产的洁净度工作台，包括密闭的设备外罩10、多层板塔除尘系统20和粉尘报警系统30。

密闭的设备外罩10对电池生产的环境进行一级防护，设备外罩10将电池生产设备密闭围罩起来，密闭的设备外罩10为长方体的密封盒状，设备门边采用海绵条和真空密封，从而实现设备外罩10的内外空气不交叉流通，抑制粉尘扩散实现一级防护。

在设备外罩10外围加设设备防护罩15，采用罩中罩的方式对电池生产环境进行二级防护。

在设备外罩10的外表面和设备防护罩15的内表面均涂覆有用于粘附灰尘的黏附层，进一步减少电池生产环境内的粉尘，实现三级防护，从而将设备防护罩15和设备外罩10之间环境的粉尘等级控制在万级。

多层板塔除尘系统20，包括风机过滤机组(FFU)21、三块隔板22以及除尘机23，三块隔板22分别为第一隔板22a、第二隔板22b和第三隔板22c，三块隔板22沿设备外罩10的高度方向依次设置，结合图2至图4所示，每块隔板22上都均匀开设有供空气流通的通孔24，通孔24的形状为锥形孔，锥形孔的开孔方向为隔板22顶面孔径小于底面孔径，且第一隔板22a底面上锥形孔的孔径大于第二隔板22b底面上锥形孔的孔径大于第三隔板22c底面上锥形孔的孔径，且第一隔板22a、第二隔板22b、第三隔板22c的锥形孔交错分布，各级隔板的锥形孔尺寸由大到小且各级交错分布，降低空气流速，粉体分层流动，互不混合，形成层流，防止湍流现象，避免扬尘。三块隔板22将设备外罩10内分隔出四个相对独立的腔室，四个相对独立的腔室从上至下依次为设备工作室11、第一粉尘沉降室12、第二粉尘沉降室13、第三粉尘沉降室14，设备工作室11内进行电池制备工序，风机过滤机组21的进风口21a吹进洁净干燥气体，风机过滤机组21的出风口与设备工作室11连通，第三粉尘沉降室14内设有除尘机23的进风口23a，除尘机23的出风口通过管道25与风机过滤机组21的进风口21a连通，经除尘机23过滤后的洁净风再次送入设备外罩10内，实现洁净风的循环利用，通过多层板塔除尘系统20将电池生产环境的粉尘等级控制在千级。

设备防护罩15的外部环境的粉尘等级为10万级(悬浮颗粒5.0μm大小的在每立方米/29300pc)，设备防护罩15和设备外罩10之间环境粉尘等级为万级(悬浮颗粒5.0μm大小的在每立方米/2930pc)，设备工作室11内的环境粉尘等级为千级(悬浮颗粒5.0μm大小的在每立方米/293pc)。相比于传统车间的十万级粉尘等级，本发明用于电池生产的洁净度工作台的粉尘等级为千级，减小了100倍的电池生产环境浓度。

粉尘报警系统30包括粉尘颗粒检测仪31和声光报警器32，在设备外罩内设备工作室11内设置用于实时监测设备工作室内环境悬浮颗粒浓度的粉尘颗粒检测仪31，当设备工作室悬浮颗粒超过一定量时，设备停止工作，声光报警器32报警提示。

本发明的用于电池生产的洁净度工作台的粉尘控制原理和过程为，首先启动风机过滤机组21，风机过滤机组21将洁净风过滤后吹入设备外罩10内的设备工作室11中，由于设备外罩10为密闭罩体，吹入洁净空气后设备外罩10内产生微正压，微正压迫使设备外罩10内的空气带动粉尘通过隔板22上的通孔24向下流通沉降，带粉尘的空气依次经过第一粉尘沉降室12、第二粉尘沉降室13，第三粉尘沉降室14，最后经第三粉尘沉降室14内的除尘机23的进风口23a抽入除尘机23，经除尘机23过滤后的洁净风通过管道25再次送入设备外罩10内，实现洁净风的循环利用。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种用于电池生产的洁净度工作台，其特征在于，它包括密闭的设备外罩(10)和多层板塔除尘系统(20)，所述多层板塔除尘系统(20)包括风机过滤机组(21)、N块隔板(22)以及除尘机(23)，所述N为大于或者等于2的整数；所述N块隔板(22)沿设备外罩(10)高度方向依次设置，每块隔板(22)上都均匀开设有供空气流通的通孔(24)，N块隔板(22)将设备外罩(10)内分隔成N+1个相对独立的腔室，N+1个腔室从上至下依次为设备工作室(11)、第一粉尘沉降室(12)、第二粉尘沉降室(13)、第三粉尘沉降室(14)至第N+1粉尘沉降室；所述风机过滤机组(21)的出风口与设备工作室(11)连通，所述除尘机(23)的进风口设置在第N+1粉尘沉降室内，第N+1粉尘沉降室的粉尘经除尘机(23)除尘过滤后排出洁净空气。

2.根据权利要求1所述的用于电池生产的洁净度工作台，其特征在于，每块隔板(22)上的通孔均为隔板(22)顶面孔径小于底面孔径的锥形孔，且N块隔板(22)由上至下各级隔板(22)上锥形孔的尺寸依次减小。

3.根据权利要求1所述的用于电池生产的洁净度工作台，其特征在于，所述设备外罩(10)外加设有设备防护罩(15)。

4.根据权利要求3所述的用于电池生产的洁净度工作台，其特征在于，所述设备外罩(10)和设备防护罩(15)的表面均涂覆有用于粘附灰尘的黏附层。

5.根据权利要求1所述的用于电池生产的洁净度工作台，其特征在于，N等于3，三块隔板(22)将设备外罩(10)内分隔成四个相对独立的腔室，分别为设备工作室(11)、第一粉尘沉降室(12)、第二粉尘沉降室(13)、第三粉尘沉降室(14)。

6.根据权利要求5所述的用于电池生产的洁净度工作台，其特征在于，所述除尘机(23)的进风口设置在第三粉尘沉降室(14)内，所述除尘机(23)的出风口通过管道(25)与风机过滤机组(21)的进风口连通。

7.根据权利要求1所述的用于电池生产的洁净度工作台，其特征在于，它还包括粉尘报警系统(30)，所述粉尘报警系统(30)包括粉尘颗粒检测仪(31)和声光报警器(32)，所述粉尘颗粒检测仪(31)设置在设备工作室(11)内。