CN109682189A - 一种极片红外干燥装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种极片红外干燥装置，包括箱体、以及设置在箱体内的待干燥极片、双向放卷机构、双向收卷机构和红外干燥烘烤机构。待干燥极片从红外干燥烘烤机构中间穿过。红外干燥烘烤机构包括：设置在待干燥极片上部的第一红外干燥烘烤板层和设置在待干燥极片下部的第二红外干燥烘烤板层，且第一红外干燥烘烤板层和第二红外干燥烘烤板层固定于箱体内。其能快速、高效、均匀且安全地对极片进行烘烤并除水，在红外干燥烘烤的条件下极片上的水分发生振动并产生大量的热，并且极片上的活性材料也吸收部分红外能使得极片中的水分汽化，并使水分在热梯度下由极片内向外快速扩散，并且除自由水外，也适用于极片上结晶水的去除。

Description

一种极片红外干燥装置
技术领域
本发明涉及一种极片处理装置，尤其涉及一种极片红外干燥装置。
背景技术
随着锂离子电池的应用领域及使用量的不断扩大，对于锂离子电池体系及生产过程提出了越来越高的要求。常规的锂离子电池用到的体系材料采用憎水性材料，卷绕后对裸电芯进行烘烤除水，工序上是间断的，生产效率低。但如果采用卷绕前烘烤除水工艺又会出现很多的限制因素，如卷料烘烤过程中会造成卷料的各层之间极片反弹及水分的不一致，差别很大，同时由于极片的反弹导致的内层褶皱也不可避免。例如申请号为“201010601374”中国发明专利申请公开了一种锂离子电池极片的干燥方法，但该极片烘干方式，存在如下缺点：将极片卷成一卷后，放置于一密封箱体内，加热，抽真空，用惰性气体置换密封箱体内带有水分的气体，如此反复，但是因为极片成卷放置，卷芯内部极片的水分排不出来，造成成卷极片水分含量的差异，引起电池消耗电解液的差异，影响电池循环特性，甚至会造成安全事故。另在申请号201310201220.6发明专利中申请公开了一种锂离子电池极片的干燥方法，通过在真空箱体中开卷烘烤对极片进行除水处理，但是该方法是对收放卷进行了同时加热，这样不但仍然有可能导致极片烘烤不均匀，而且真空烘箱下，对大腔体的加热也比较困难。
发明内容
本发明提供了一种极片红外干燥装置，包括箱体、以及设置在箱体内的待干燥极片、双向放卷机构、双向收卷机构和红外干燥烘烤机构。
待干燥极片从红外干燥烘烤机构中间穿过。
红外干燥烘烤机构包括：设置在待干燥极片上部的第一红外干燥烘烤板层和设置在待干燥极片下部的第二红外干燥烘烤板层；且第一红外干燥烘烤板层和第二红外干燥烘烤板层固定于箱体内。
优选地，双向放卷机构包括：放卷卷轴和放卷导向轴。
优选地，双向收卷机构包括：收卷卷轴和收卷导向轴。
优选地，第一红外干燥烘烤板层和第二红外干燥烘烤板层的工作温度为50℃～200℃，优选温度为70℃～120℃。
优选地，箱体还包括绝缘支撑轴；通过调整放卷导向轴、收卷导向轴和绝缘支撑轴使待干燥极片穿过且不接触红外干燥烘烤机构。
优选地，箱体还包括：出气口和保护气体进气口。
进一步优选地，出气口用于连接箱体与外部抽气泵；保护气体进气口用于连接箱体与外部保护气体瓶。
其中，通过出气口、抽气泵、保护气体进气口和保护气体瓶及其连接关系，使箱体内保持稳定的工作环境；
具体地，工作环境包括：真空环境、惰性气体环境、干燥气体环境和带有抽湿系统的普通环境。
优选地，箱体还包括：箱内水分检测传感器和箱内压力检测传感器。
优选地，箱体还包括监测控制系统，监测控制系统与双向放卷机构、双向收卷机构、红外干燥烘烤机构、出气口、抽气泵、保护气体进气口、保护气体瓶、箱内水分检测传感器和箱内压力检测传感器连接。
本发明的优点在于：其能快速、高效、均匀且安全地对极片进行烘烤并除水，在红外干燥烘烤的条件下，使极片上的水分发生振动并产生大量的热，并且极片上的活性材料也吸收部分红外能，使得极片中的水分汽化，因此使极片中的水分在热梯度下由极片内向外快速扩散，并且除自由水外，也适用于极片上结晶水的去除。
附图说明
为了更清楚说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
图1为本实施例提供的一种极片红外干燥装置结构图；
图2为本实施例提供的一种极片红外干燥方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本实施例提供的一种极片红外干燥装置结构图。如图1所示，一种极片红外干燥装置，包括：放卷卷轴11和放卷导向轴12组成的放卷机构、收卷卷轴21和收卷导向轴22组成的收卷机构、待干燥极片30、第一红外干燥烘烤板层31和第二红外干燥烘烤板层32组成的红外干燥烘烤机构、箱体5、出气口4、保护气体进气口6、箱内水分检测传感器7和箱内压力检测传感器8。
优选地，待干燥极片30由放卷机构放卷，由收卷机构收卷，开卷过程中从红外干燥烘烤机构中间穿过。
具体地，通过放卷导向轴12、收卷导向轴22和绝缘支撑轴(附图未示出)并利用开卷时的极片张力，使极片穿过且不接触红外干燥烘烤机构。
优选地，红外干燥烘烤机构包括：设置在待干燥极片30上部的第一红外干燥烘烤板层31和设置在待干燥极片30下部的第二红外干燥烘烤板层32；且第一红外干燥烘烤板层31和第二红外干燥烘烤板层32固定于箱体5内。
优选地，出气口4用于连接箱体5与外部抽气泵；保护气体进气口6用于连接箱体5与外部保护气体瓶。
其中，通过出气口4、抽气泵、保护气体进气口6和保护气体瓶及其连接关系，使箱体5内保持稳定的工作环境；
具体地，工作环境包括：真空环境、惰性气体环境、干燥气体环境和带有抽湿系统的普通环境。
优选地，箱体5还包括监测控制系统，监测控制系统与双向放卷机构、双向收卷机构、红外干燥烘烤机构、出气口4、抽气泵、保护气体进气口6、保护气体瓶、箱内水分检测传感器7和箱内压力检测传感器8连接。
基于本实施例提供的一种极片红外干燥装置，图2为本实施例提供的一种极片红外干燥方法流程图。如图2所示，
步骤S201，调整装置并放置待干燥极片。将待干燥极片30固定在放卷卷轴11上，并将待干燥极片30的一端固定在收卷卷轴21上，通过调整放卷导向轴12、收卷导向轴22和绝缘支撑轴(附图未示出)并利用开卷时的极片张力，使极片穿过且不接触红外干燥烘烤机构，同时，也可以设置至少一个纠偏机构用于保证待干燥极片30在干燥过程中平稳匀速地运行。
具体地，待干燥极片30为含有水分的极片，即材料层中含有水分的极片，进一步，这里的水分可以是自由水，也可以是结晶水。
步骤S202，设置极片红外干燥装置基本参数，包括设置放卷机构、收卷机构程序参数和红外干燥烘烤机构程序参数。
首先，根据干燥过程的温度湿度环境设置放卷机构和收卷机构的转动速率，保证待干燥极片30在干燥过程中平稳匀速地运行。
其次，设置第一红外干燥烘烤板层31和第二红外干燥烘烤板层32的工作温度为50℃～200℃，优选温度为70℃～120℃。
步骤S203，设置监测控制系统程序参数。程序参数包括预设正常工作水分含量值域预设和水分含量临界值等，监测控制系统与双向放卷机构、双向收卷机构、红外干燥烘烤机构、出气口4、抽气泵、保护气体进气口6、保护气体瓶、箱内水分检测传感器7和箱内压力检测传感器8连接。
当箱体5内水分含量高于预设水分含量临界值时，监测控制系统控制抽气泵会通过出气口4对箱体5进行抽气，同时控制保护气体瓶通过保护气体进气口6对箱体5进行气体循环。
当箱体5内水分含量回到预设正常工作水分含量值域内时，监测控制系统控制抽气泵和保护气体瓶通停止工作。
本发明实施例提供了一种极片红外干燥装置，其能快速、高效、均匀且安全地对极片进行烘烤并除水，在红外干燥烘烤的条件下，使极片上的水分发生振动并产生大量的热，并且极片上的活性材料也吸收部分红外能，使得极片中的水分汽化，因此使极片中的水分在热梯度下由极片内向外快速扩散，并且除自由水外，也适用于极片上结晶水的去除。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种极片红外干燥装置，包括箱体(5)、以及设置在所述箱体(5)内的待干燥极片(30)、双向放卷机构和双向收卷机构；其特征在于，还包括：红外干燥烘烤机构，所述待干燥极片(30)从所述红外干燥烘烤机构中间穿过；所述红外干燥烘烤机构包括：设置在待干燥极片(30)上部的第一红外干燥烘烤板层(31)和设置在待干燥极片(30)下部的第二红外干燥烘烤板层(32)；且所述第一红外干燥烘烤板层(31)和第二红外干燥烘烤板层(32)固定于箱体(5)内。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述双向放卷机构包括：放卷卷轴(11)和放卷导向轴(12)。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述双向收卷机构包括：收卷卷轴(21)和收卷导向轴(22)。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一红外干燥烘烤板层(31)和第二红外干燥烘烤板层(32)的工作温度为50℃～200℃，优选温度为70℃～120℃。
5.根据权利要求1-4所述的装置，其特征在于，所述箱体(5)还包括绝缘支撑轴；通过调整所述放卷导向轴(12)、收卷导向轴(22)和绝缘支撑轴使待干燥极片(30)穿过且不接触所述红外干燥烘烤机构。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述箱体(5)还包括：出气口(4)和保护气体进气口(6)。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述出气口(4)用于连接箱体(5)与外部抽气泵；所述保护气体进气口(6)用于连接箱体(5)与外部保护气体瓶。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，通过所述出气口(4)、抽气泵、保护气体进气口(6)和保护气体瓶及其连接关系，使箱体(5)内保持稳定的工作环境；所述工作环境包括：真空环境、惰性气体环境、干燥气体环境和带有抽湿系统的普通环境。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述箱体(5)还包括：箱内水分检测传感器(7)和箱内压力检测传感器(8)。
10.根据权利要求1、7、9任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述箱体(5)还包括监测控制系统，所述监测控制系统与所述双向放卷机构、双向收卷机构、红外干燥烘烤机构、出气口(4)、抽气泵、保护气体进气口(6)、保护气体瓶、箱内水分检测传感器(7)和箱内压力检测传感器(8)连接。
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