CN109990574A - 隧道式真空干燥生产线及隧道式真空干燥方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种隧道式真空干燥生产线及隧道式真空干燥方法，该隧道式真空干燥生产线用于干燥托盘上装载的电池，所述隧道式真空干燥生产线包括运料机构，所述运料机构用于驱动所述托盘移动；所述隧道式真空干燥生产线还包括多个真空舱，多个所述真空舱包括沿所述物料的移动方向依次连通的真空预热舱、第一真空过渡舱、真空干燥舱、第二真空过渡舱以及真空冷却舱，各所述真空舱设置有用于打开或关闭所述真空舱的密封门。本发明采用先进行初步干燥，经过真空过渡后再进行二次干燥的电池干燥方式，采用该隧道式真空干燥生产线保证了电池干燥后的水分含量，提高了生产效率，节约能源，降低了生产成本。

Description

隧道式真空干燥生产线及隧道式真空干燥方法

技术领域

本发明涉及真空干燥技术领域，具体涉及一种隧道式真空干燥生产线及隧道式真空干燥方法。

背景技术

锂电池真空干燥过程就是将锂电池放置于密闭的干燥室内，用真空系统抽真空的同时对锂电池不断加热，使锂电池内部的水分通过压力差或浓度差扩散到表面，水分子在锂电池表面获得足够的动能，在克服分子间的相互吸引力后，逃逸到真空室的低压空间，从而被真空泵抽走的过程。在锂电池干燥生产过程中，每块电池须均匀有序布置在托盘内，然后送入单体干燥炉内加热干燥以去除电池内的水分，这种干燥过程非加热时间较长，操作程序复杂，生产效率低。因此，对于新能源电池行业，亟需一种在真空干燥过程中效率高、产品质量高的干燥加热生产线。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种隧道式真空干燥生产线及隧道式真空干燥方法，以解决锂电池等物料干燥生产线操作复杂且效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提出的隧道式真空干燥生产线，用于干燥物料，所述隧道式真空干燥生产线包括运料机构，所述运料机构用于驱动所述物料移动；所述隧道式真空干燥生产线还包括多个真空舱，多个所述真空舱包括沿所述物料的移动方向依次连通的真空预热舱、第一真空过渡舱、真空干燥舱、第二真空过渡舱以及真空冷却舱，各所述真空舱设置有用于打开或关闭所述真空舱的密封门。

优选地，所述真空预热舱内设置有第一风机，所述真空预热舱外设置有热风源以及加热管道，所述加热管道与所述真空预热舱连通，所述热风源通过所述加热管道向所述述真空预热舱送入热风。

优选地，所述真空预热舱内设置有用于对所述物料进行加热的加热组件。

优选地，所述真空干燥舱内设置有用于对所述物料进行干燥的恒温加热组件。

优选地，所述真空冷却舱内设置有第二风机，所述真空冷却舱外设置冷风源以及冷却管道，所述冷却管道与所述真空冷却舱连通，所述冷风源通过所述冷却管道向所述真空预热舱送入冷风。

优选地，所述隧道式真空干燥生产线还包括上料机构和下料机构，所述上料机构包括上料平台、装载托盘以及上料机械手，所述上料机械手将所述装载托盘从所述上料平台运送到所述真空预热舱的入口。

优选地，所述隧道式真空干燥生产线还包括下料机构，所述下料机构包括下料平台、卸载托盘以及下料机械手，所述下料机械手将所述卸载托盘从所述真空冷却舱的出口运出至所述下料平台。

优选地，所述隧道式真空干燥生产线还包括抽真空系统，所述抽真空系统包括多个真空泵，多个真空泵与多个所述真空舱的数量一致且一一对应连通。

优选地，所述真空干燥舱、所述第一真空过渡舱以及所述第二真空过渡舱的数量均为两个以上，所述真空干燥舱的出口和入口分别对应连通所述第一真空过渡舱和所述第二真空过渡舱。

优选地，所述装载电池的托盘在出料端卸掉电池后经回流线返回到生产线的进料端，等待装载电电池。

此外，本发明还提出一种隧道式真空干燥方法，所述隧道式真空干燥方法应用于如上所述的隧道式真空干燥生产线中，所述隧道式真空干燥方法的步骤包括：

将所述物料运送到所述真空预热舱内，所述真空预热舱所述物料进行预热；

将所述物料从所述真空预热舱内运出，并在通过所述第一真空过渡舱后运送到所述真空干燥舱中，所述真空干燥舱内对所述物料进行干燥；

将所述物料从所述真空干燥舱内运出，并在通过所述第二真空过渡舱后运送到所述真空冷却舱内，所述真空冷却舱内对所述物料进行冷却。

本发明技术方案中，通过电池在真空预热舱加热一定的时间后，密封门打开，运料机构将电池沿该隧道式真空干燥生产线向前移动，经过第一真空过渡舱缓冲后进入到真空干燥舱内，在真空干燥舱内对电池进行恒温干燥，以去除电池内的水分；然后运料机构将电池继续向前运送，经过第二真空过渡舱缓冲后进入到真空冷却舱内进行冷却，当电池降温到需要的温度后即完成整个真空干燥过程。本发明的隧道式真空干燥生产线用于电池的干燥，采用该隧道式真空干燥生产线保证了电池干燥后的水分含量，提高了干燥后电池质量，提高了生产效率，节约能源，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明的隧道式真空干燥生产线的主视结构示意图；

图2为本发明的隧道式真空干燥生产线的俯视结构示意图；

图3为本发明的隧道式真空干燥方法的流程图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	真空预热舱	11	第一风机
20	第一真空过渡舱	30	真空干燥舱
				40	第二真空过渡舱	50	真空冷却舱
51	第二风机	60	上料机构
				61	上料平台	62	托盘
63	上料机械手	70	下料机构
				71	下料平台	72	下料机械手
80	回流线	90	抽真空系统

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参照图1，在本发明一实施例中，提出一种隧道式真空干燥生产线，用于干燥托盘62上装载的电池，隧道式真空干燥生产线包括运料机构，运料机构用于驱动托盘62移动；隧道式真空干燥生产线还包括多个真空舱，多个真空舱包括沿物料的移动方向依次连通的真空预热舱10、第一真空过渡舱20、真空干燥舱30、第二真空过渡舱40以及真空冷却舱50，各真空舱设置有用于打开或关闭真空舱的密封门。在该实施例中，运料机构将物料运送到真空预热舱10，物料在真空预热舱10加热一定的时间后，实现物料的初步加热干燥；密封门打开，运料机构将物料沿该隧道式真空干燥生产线向前移动，经过第一真空过渡舱20缓冲后进入到真空干燥舱30内，在真空干燥舱30内对物料进行恒温干燥，以去除物料内的水分，实现物料的二次干燥；然后运料机构将物料继续向前运送，经过第二真空过渡舱40缓冲后进入到真空冷却舱50内进行冷却，当物料降温到需要的温度后即完成整个真空干燥过程。可以理解地，当物料从前一个真空舱出来后，该真空舱相应的密封门关闭，与该真空舱连通的后一个真空舱打开。第一真空过渡舱20将真空预热舱10与真空干燥舱30之间进行隔离，第二真空过渡舱40对真空干燥舱30与真空冷却舱50与之间进行隔离，以节约真空干燥过程中的能源。其中，运料机构为设置于该生产线的输送系统，其可以是设置在生产线的齿轮齿条或者辊筒等方式带动物料在生产线上移动。本发明的隧道式真空干燥生产线可以用于电子元器件，本发明以电池的干燥为例进行说明，采用初步加热干燥，经过真空过渡缓冲后再进行二次干燥的方式保证了电池干燥后的水分含量，提高了干燥后电池质量，操作简单，提高了生产效率，节约能源，降低了生产成本。

关于真空预热舱10的加热方式有两种，如下分别对两种加热方式进行说明。在一实施例中，真空预热舱10的加热方式为热风循环加热方式，真空预热舱10内设置有第一风机11，真空预热舱10外设置有热风源以及加热管道，加热管道与真空预热舱10连通，热风源通过加热管道向真空预热舱10送入热风。在该实施例中，在真空预热舱10的外部设置有能够产生热量的热风源(如采用蒸汽加热或者电、远红外加热)，在真空预热舱10和热风源之间还连通有加热管道，这样从热风源处发出的热风能够通过加热管道输送到真空预热舱10内。热风源由循环送风电机(采用无触点开关)带动风轮经由加热器而将热风送出，再经由加热管道输送至真空预热舱10内，由于真空预热舱10内设置有第一风机11，第一风机11能够将加热管道输出的热风吹散，确保真空预热舱10内的温度均匀性。

在另一实施例中，真空预热舱10的加热方式为接触式加热方式，真空预热舱10内设置有用于对电池进行加热的加热组件。如在真空预热舱10的内部设置多个加热电阻，当电池被运送到真空预热舱10内后，加热电阻开始对电池进行接触式加热，这种加热方式更加直接、快速，有利于电池的快速升温。此外，真空干燥舱30内设置有用于对电池进行干燥的恒温加热组件。该恒温加热组件对电池进行恒温加热，在保证电池的水分去除更加充分。

真空冷却舱50内设置有第二风机51，真空冷却舱50外设置冷风源以及冷却管道，冷却管道与真空冷却舱50连通，冷风源通过冷却管道向真空预热舱10送入冷风。在优选的实施例中，在真空冷却舱50的外侧设置有冷风源，在该实施例中冷风源为液氮系统，当电池被运送到真空冷却舱50内后，液氮系统通过与其连接的冷却管道向真空冷却舱50内充入用于冷却电池的氮气，使得电池被冷却到一定的温度。此外在真空冷却舱50内还设置有第二风机51，当冷风进入到真空冷却舱50后，第二风机51同时将冷风吹起，进而在真空冷却舱50内形成冷风对流，有利于冷却的均匀性。冷风吹到电池表面，此时电池与冷风之间进行热交换，从而达到对电池降温的目的。

隧道式真空干燥生产线还包括上料机构60和下料机构70，上料机构60包括上料平台61、托盘62以及上料机械手63，上料机械手63将托盘62运送到真空预热舱10的入口。隧道式真空干燥生产线还包括下料机构70，下料机构70包括下料平台71、托盘62以及下料机械手73，下料机械手73将托盘62从真空冷却舱50的出口运出。在优选的实施例中，如图2所示，在下料平台71和上料平台61之间还设置有回流线80，回流线80用于将上料平台61与下料平台71连接起来，且在回流线80上设置能够驱动托盘62移动的驱动机构，以实现托盘62在上料平台61和下料平台71连续循环反复运输。在干燥过程中，运料机构将装载有干燥后的电池的托盘62输送到下料平台71上，由下料机器人或模组将电池从托盘62内取出并转移到电池输送车上，电池输送车将干燥好的电池集中存放到一定的位置；然后空的托盘62经过回流线80返回到生产线的上料平台61上，等待上料机器人或者模组将电池装到托盘62上，接着继续开始下一批电池的干燥过程。至此，电池的上下料及干燥工艺完成，并依此循环连续生产。

隧道式真空干燥生产线还包括抽真空系统90，抽真空系统90包括多个真空泵，多个真空泵与多个真空舱的数量一致且一一对应连通。在优选的实施例中，在真空泵的外侧设置有抽真空系统90，抽真空系统90包括多个分别控制各个真空舱的真空泵。当整个隧道式真空干燥生产线开始正常工作时，连接真空预热舱10和真空冷却舱50的真空泵分别对其对应的真空舱进行抽真空，使其真空度维持在20000pa左右，回充氮气恢复常压；连接第一真空过渡舱20、真空干燥舱30以及第二真空过渡舱40的真空泵分别对其对应的真空舱进行抽真空，这三个真空舱的真空度维持在10pa～20pa左右。其中，第一真空过渡舱20的作用是将装载有电池的托盘62从真空预热舱10向真空干燥舱30过渡时，保持真空预热舱10和真空干燥舱30的压力；第二真空过渡舱40的作用是将装载有电池的托盘62从真空干燥舱30向真空冷却舱50过渡时，保持真空干燥舱30和真空冷却舱50的压力。

真空干燥舱30、第一真空过渡舱20以及第二真空过渡舱40的数量均为两个以上，真空干燥舱30的出口和入口分别对应连通第一真空过渡舱20或第二真空过渡舱40。在优选的实施例中，真空干燥舱30、第一真空过渡舱20以及第二真空过渡舱40之间可以根据需要自由组合。例如，真空预热舱10和真空干燥舱30之间可以连通多个第一真空过渡舱20或者多个第二真空过渡舱40；真空干燥舱30和真空冷却舱50之间可以连通多个第一真空过渡舱20或者多个第二真空过渡舱40；或者真空干燥舱30、第一真空过渡舱20以及第二真空过渡舱40分别间隔设置，真空干燥舱30的出口和入口分别连通有第一真空过渡舱20或者第二真空过渡舱40。此外，在各个真空舱的外侧还设置有电控系统，用于控制各个密封门的打开或者关闭，也控制抽真空系统90对真空舱进行抽真空。

此外，如图3所示，本发明还提出一种隧道式真空干燥方法，其应用于如上所述的隧道式真空干燥生产线中，该隧道式真空干燥方法的步骤包括：

S10：将物料运送到真空预热舱10内，真空预热舱10对物料进行预热；

首先运料机构将电池运送到真空预热舱10内进行加热，在真空预热舱10内采用热风循环加热或者接触式加热将电池加热到一定温度，如电池可以加热到110摄氏度左右，对于其他的电池，可以根据电池的性能来设定加热温度。在对电池进行加热的过程中，也对电池进行了初步干燥。

S20：将物料从真空预热舱10内运出，并在通过第一真空过渡舱20后运送到真空干燥舱30内，真空干燥舱30对物料进行干燥；

在真空预热舱10内对电池进行初步干燥后，运料机构运输电池经过第一真空过渡舱20后进入到真空干燥舱30内，在真空干燥舱30内对电池进行恒温加热干燥一定的时间，对电池进行进一步的干燥，以保证电池内的水分被去除的更加充分。

S30：将物料从真空干燥舱30内运出，并在通过第二真空过渡舱40后运送到所述真空冷却舱50内，真空冷却舱50对物料进行冷却；

在真空干燥舱30内恒温干燥后，由于此时电池的温度很高，运料机构将电池经过第二真空过渡舱40运输到真空冷却舱50内，在真空冷却舱50内对电池降温，当电池的温度下降到需要的温度后，电池即完成整个真空干燥过程。

在步骤S30之后还包括S40：

S40：卸掉物料的托盘经回流线返回到上料平台上，等待装载物料。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种隧道式真空干燥生产线，用于干燥托盘上装载的电池，所述隧道式真空干燥生产线包括运料机构，所述运料机构用于驱动所述托盘移动；其特征在于，所述隧道式真空干燥生产线还包括多个真空舱，多个所述真空舱包括沿所述物料的移动方向依次连通的真空预热舱、第一真空过渡舱、真空干燥舱、第二真空过渡舱以及真空冷却舱，各所述真空舱设置有用于打开或关闭所述真空舱的密封门。

2.如权利要求1所述的隧道式真空干燥生产线，其特征在于，所述真空预热舱内设置有第一风机，所述真空预热舱外设置有热风源以及加热管道，所述加热管道与所述真空预热舱连通，所述热风源通过所述加热管道向所述述真空预热舱送入热风。

3.如权利要求1所述的隧道式真空干燥生产线，其特征在于，所述真空预热舱内设置有用于对所述物料进行加热的加热组件。

4.如权利要求2或3所述的隧道式真空干燥生产线，其特征在于，所述真空干燥舱内设置有用于对所述物料进行干燥的恒温加热组件。

5.如权利要求4所述的隧道式真空干燥生产线，其特征在于，所述真空冷却舱内设置有第二风机，所述真空冷却舱外设置冷风源以及冷却管道，所述冷却管道与所述真空冷却舱连通，所述冷风源通过所述冷却管道向所述真空预热舱送入冷风。

6.如权利要求1所述的隧道式真空干燥生产线，其特征在于，所述隧道式真空干燥生产线还包括上料机构和下料机构，所述上料机构包括上料平台和上料机械手，所述上料机械手将所述托盘从所述上料平台运送到所述真空预热舱的入口。

7.如权利要求1所述的隧道式真空干燥生产线，其特征在于，所述隧道式真空干燥生产线还包括下料机构，所述下料机构包括下料平台和下料机械手，所述下料机械手将所述托盘从所述真空冷却舱的出口运出至所述下料平台。

8.如权利要求1-7中任一项所述的隧道式真空干燥生产线，其特征在于，所述隧道式真空干燥生产线还包括抽真空系统，所述抽真空系统包括多个真空泵，多个真空泵与多个所述真空舱的数量一致且一一对应连通。

9.如权利要求1-7中任一项所述的隧道式真空干燥生产线，其特征在于，所述真空干燥舱、所述第一真空过渡舱以及所述第二真空过渡舱的数量均为两个以上，所述真空干燥舱的出口和入口分别对应连通所述第一真空过渡舱和所述第二真空过渡舱。

10.一种隧道式真空干燥方法，所述隧道式真空干燥方法应用于如权利要求1-9中任一项所述的隧道式真空干燥生产线中，其特征在于，所述隧道式真空干燥方法的步骤包括：

将所述物料运送到所述真空预热舱内，所述真空预热舱所述物料进行预热；

将所述物料从所述真空预热舱内运出，并在通过所述第一真空过渡舱后运送到所述真空干燥舱内，所述真空干燥舱对所述物料进行干燥；

将所述物料从所述真空干燥舱内运出，并在通过所述第二真空过渡舱后运送到所述真空冷却舱内，所述真空冷却舱对所述物料进行冷却。