CN112138964A - 用于电池电极涂布烘箱中的供风系统 - Google Patents

用于电池电极涂布烘箱中的供风系统 Download PDF

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Abstract

本申请涉及电池涂布烘干系统的领域，具体为一种用于电池电极涂布烘箱中的供风系统，其包括设置在烘干系统一侧的进风模组、除湿模组以及换热模组，所述进风模组包括进风管以及设置在进风管上的驱动源；所述除湿模组包括与进风管相连通的除湿机；所述换热模组包括与除湿机相连通的热交换器。本申请中的除湿机能够对空气中的水分进行吸附处理，从而降低空气的含水量，使空气较为干燥，并且经过热交换器的换热之后，空气中的温度与湿度都保持在一个较为稳定的范围内，可以使烘干系统在运行的过程中更加的稳定,保证产品的质量。

Description

用于电池电极涂布烘箱中的供风系统
技术领域
本申请涉及电池涂布烘干系统的领域，尤其是涉及一种用于电池电极涂布烘箱中的供风系统。
背景技术
锂离子电池正、负极材料均需要在双面各涂一层导电剂，增加涂料与箔材的粘结性，降低阻值。锂电池厂一般使用涂布机来完成这一道工序,它是用于在成卷基材表面上定量涂布一层特定功能涂料的专用机械.锂电池电极材料经过涂布机涂布后,还需在高温干燥的空气中烘干导电剂中的水分,才算完成涂布过程。
在相关电池电极涂布技术中，为了保证烘干过程中的烘干质量，已经存在应用于电池电极涂布领域中的供风系统，该供风系统包括新风进口、供气管道以及进气管道，新风进口与供气管道以及进气管道均依次相互连通，进气管道与烘干系统相连通，新风进口处设置有多道过滤装置，供气管道上设置有加热器。在对烘干系统进行供风的时候，新风进入到新风进口中，多道过滤装置会对新风进行过滤处理，经过过滤处理之后的空气进入到供气管道中，加热器能够对空气进行加热，使空气的温度保持在一定的范围之内，经过升温之后的空气会进入到烘干系统中，可以保证烘干系统中的进风温度可调。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有烘干效果差、烘干系统运行不稳定以及烘干过程能耗较大的缺陷。具体有如下原因，空气的温度和湿度变化都会引起空气热量的改变。热量不仅包括显热，还包含潜热；空气中的显热是指空气干球温度的变化，空气中的潜热是指空气中水蒸气的固、液、气相互转化过程中吸收或者释放的热量，往往潜热引起的热量变化要比显热大的多。因此空气湿度也会影响到空气的热量。不同湿度的空气在经过传输之后，进入到烘干系统后，在得到相同热量的情况下，温度变化会有很大差异。
天气以及季节的变化，空气的温度和湿度也随之变化，致使供风系统所提供的空气会大大影响烘干系统的烘干效果和烘干质量。并且在进行烘干作业的时候，同一批次的电池数量较大，如果烘干系统空气中的各项参数值不稳定会带来较大的经济损失。为了保证烘干质量，通常的解决方式是设置多个加热器，来改变烘干系统中的运行参数；这样不仅增加成产成本，同时也带来了运行过程中的能耗的增加。因此急需一种解决上述问题的技术方案。
发明内容
为了保证烘干系统的运行稳定和烘干质量，同时降低能耗，本申请提供一种用于电池电极涂布烘箱中的供风系统。
本申请提供的一种用于电池电极涂布烘箱中的供风系统采用如下的技术方案：
一种用于电池电极涂布烘箱中的供风系统，包括设置在烘干系统一侧的进风模组、除湿模组以及换热模组，所述进风模组包括进风管以及设置在进风管上的驱动源；所述除湿模组包括与进风管相连通的除湿机；所述换热模组包括与除湿机相连通的热交换器。
通过采用上述技术方案，在烘干系统运行过程中，供风系统对烘干系统提供稳定持续的热源，外界空气在动力源的作用下进入到进风模组中。经过进风模组初步处理之后的空气进入到除湿模组中，除湿模组对空气进行除湿，吸收空气中的水分，使空气的含水量保持在一个稳定的范围之内。经过除湿之后的空气进入到换热模组中，换热模组中的热交换器对空气进行加热。经过除湿和加热之后的空气，温度与湿度均保持在一个稳定的范围内，使进入到烘干系统中的新风状态参数更加稳定。从而在整个烘干过程中不需要重复调整各项参数，也能够保证整个烘干系统平稳运行，进一步保证电池电极的烘干质量，提高产品的良率。同时通过换热器对空气进行加热，热源可以采用高温的废气或者废水，变废为宝，节能环保。
优选的，所述除湿机为转轮除湿机。
通过采用上述技术方案，转轮除湿机具有对空气高效的除湿能力，在空气经过转轮除湿机的除湿区时，转轮除湿机能够快速的吸收空气中的水分，使空气中的含水量保持在一个相对稳定的范围值内。并且转轮除湿机的除湿成本低，能耗小。
优选的，所述除湿机的进风一端连通有第一风管，出风一端连通有第二风管，所述第一风管与进风管相连通，所述进风管上设置有第一温湿度传感器，所述第一风管与进风管的连接处设置有与第一温湿度传感器电联的第一电动阀。
通过采用上述技术方案，在新风进入到进风管之后，第一温湿度传感器可以对新风的温湿度进行感应检测，在空气中的湿度超过所需数值时，第一电动阀打开，空气进入到除湿机中进行除湿，实现阀门的自动通断。在空气中的湿度达到所需数值范围的时候，第一电动阀处于关闭状态，因此在需要的时候可以启动除湿机进行除湿，在不需要的时候除湿机处于关闭状态，能够降低空气处理的能耗。
优选的，所述除湿机设置有两组，两组所述除湿机之间连通有第三风管，所述第三风管上连通有支管，所述支管与第二风管相连通，所述第三风管上设置有第二温湿度传感器，所述支管与第三风管的连接处设置有与第二温湿度传感器电联的第二电动阀。
通过采用上述技术方案，空气经过第一个除湿机除湿之后进入到第三风管中，第三风管中的第二温湿度传感器能够对空气中的温湿度进行检测感应，可以精确得出经过第一次除湿之后的空气中的湿度。当湿度没有达到所要求的范围，第二电动阀关闭，空气能够进入到下一个除湿机中进行二次除湿，重复操作直至空气中的湿度含量符合标准数值之后，第二电动阀开启，空气进入支管，并且通入到第二风管中进行下一步的操作。可以保证对空气的除湿更加的彻底。
优选的，所述热交换器新风进口的一端连通有第四风管，所述第二风管与第四风管相连通，所述第四风管上设置有与第一温湿度传感器电联的第三电动阀，所述第三电动阀设置在第二风管与进风管之间。
通过采用上述技术方案，当第一温湿度传感器检测到空气中的含水量符合所需标准的时候，第一电动阀关闭，第三电动阀打开，空气直接进入到第四风管中，再进入到热交换器中，对空气进行换热，因此在空气含水量符合所需要求的时候,不需要启动除湿机,既能够加快空气的流动,提高供气效率,同时还能够降低风机阻力，节约能源。
优选的，所述热交换器的新风出口一端连通有供风管，所述供风管上设置有第四温湿度传感器。
通过采用上述技术方案，经过除湿机除湿之后以及热交换器加热之后的空气会进入到烘干系统中,在空气进入供风管内的时候,第四温度传感器能够实时监测空气的温度以及湿度,从而能够保证进入到烘干系统内的空气温度与湿度都保持在一定的标准范围内。
优选的，所述烘干系统中设置有用于排放废气的第一循环通管，所述供风系统中设置有用于排放废气的废气通管，所述第一循环通管与热交换器的换热腔相连通，所述热交换器换热腔的出风一端与废气通管相连通。
通过采用上述技术方案，烘干系统中的高温废气会进入到热交换器中，因此可以利用废气的余热对空气进行加热，实现资源的重复利用，节约能耗。
优选的，所述第一循环通管上连通有第二循环通管，所述第二循环通管与除湿机内的再生区相连通，所述除湿机再生区出风口与废气通管相连通。
通过采用上述技术方案，高温废气能够进入到除湿机的再生区中，使除湿机在高温气流的作用下进行再生，能够充分利用高温废气的热量，同时除湿机在吸湿之后能够再生，从而能够保证除湿机循环的对空气进行吸湿处理，重复使用，节能减排。
优选的，所述第一循环通管与第二循环通管上均设置有第四电动阀。
通过采用上述技术方案，第四电动阀可以控制第一循环通管和第二循环通管的通断，能够精准的控制高温废气的流向，也能够根据生产需求控制气流的流量。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.供风系统中的除湿机能够对空气中的水分进行吸附处理，从而降低空气中的含水量，再经过热交换器的换热之后，空气中的温度与湿度都保持在一个较为稳定的范围内，可以使烘干系统在运行的过程中更加的稳定,保证产品的质量；
2.烘干系统中的高温废气通入到热交换器与转轮除湿机的再生区域内,能够充分的利用废气,从而对资源进行重复利用,节约能耗。
附图说明
图1是相关技术中供风系统的系统示意图。
图2是实施例1中供风系统的系统示意图。
图3是图2中A部分的放大示意图。
图4是实施例2中供风系统的系统示意图。
图5是实施例3中供风系统的系统示意图。
附图标记说明：101、新风进口；102、新风过滤器；103、空气热交换器；111、供风系统；112烘干系统；2、进风模组；21、进风管；22、驱动源；23、第一过滤箱；3、除湿机；31、第二风管；4、热交换器；5、第一风管；6、第四风管；7、第一温湿度传感器；8、第一电动阀；9、第三电动阀；10、供风管；11、第四温湿度传感器；12、第一循环通管；13、废气通管；14、第二循环通管；15、第四电动阀；16、第三风管；17、支管；18、第二温湿度传感器；19、第二电动阀；20、第五电动阀；24、旁通管；25、第六电动阀。
具体实施方式
以下结合附图1对相关技术中作进一步详细说明。
参照图1，相关技术中的供风系统111包括新风进口101、设置在新风进口101上的新风过滤器102以及与新风过滤器102相连通的空气热交换器103，空气热交换器103的供风一端与烘干系统112相连通。新风从新风过滤器102进入到新风进口101中，新风过滤器102能够对空气进行过滤，去除空气中的杂质，经过过滤之后的空气进入到空气热交换器103中进行热量交换，换热之后的热空气进入到烘干系统112中，对烘干系统112进行供风。
参照图1，烘干系统112中的高温废气与空气热交换器103的换热腔进风端相连通，可以对新风进行加热，经过换热之后的废气从空气热交换器103换热腔的出风一端排出，经过废气处理之后排放至大气中。
为了检测相关技术中供风系统111热交换前后空气中温度与湿度的数值，现以宁德市作为测试对象，下表为宁德市每月气象平均数据：
表1：
Figure RE-431574DEST_PATH_IMAGE001
以一月份为例，单独热交换器工作状态下供风系统111的进风一侧检测数值为：风量：40000.0（NCMH）、温度：10.0（℃）、湿度：5.8（g/kg）、焓值：24.6（kj/kg）。
单独热交换器工作状态下供风系统111的排气一侧检测数值为：风量：40000.0（NCMH）、温度：100.0（℃）、湿度:21.0（g/kg）、焓值：156.8（kj/kg）。
下表是单独热交换器工作状态下供风系统111中送风温度、送风湿度以及能耗量的数值统计：
表2：
Figure 627401DEST_PATH_IMAGE002
以下结合附图2-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种用于电池电极涂布烘箱中的供风系统。
实施例1
参照图2，供风系统111设置在烘干系统112的一侧，供风系统111与烘干系统112相连通，供风系统111包括进风模组2、除湿模组以及换热模组。空气通过进风模组2进入到供风系统111中，经过进风模组2初步处理之后的空气进入到除湿模组中，除湿模组能够对空气进行除湿，干燥的空气再进入到换热模组中进行加热，使空气的温度与湿度均保持在一个稳定的范围值内，保证对烘干系统112的供风效果。
参照图3，进风模组2包括与外界大气相连通的进风管21以及设置在进风管21上的驱动源22，驱动源22可以设置为驱动风机。进风管21上设置有第一过滤箱23，第一过滤箱23对空气起到过滤的作用，启动驱动风机，驱动风机运行带动气流流动，因此气流可以进入到进风管21中。
参照图3，进风管21连通有第一风管5和第四风管6，除湿模组包括与进风管21相连通的除湿机3，除湿机3与进风管21通过第一风管5相连通，第四风管6与热交换器4新风进口的一端相连通，除湿机3的出风一端连通有第二风管31，第二风管31与第四风管6相连通。除湿机3可以采用转轮除湿机3，转轮除湿机3具有较强的吸湿功能，并且能够进行再生，除湿再生效果较好。
参照图3，进风管21上设置有第一温湿度传感器7，第一风管5与进风管21的连接处设置有与第一温湿度传感器7电联的第一电动阀8，第四风管6上设置有与第一温湿度传感器7电联的第三电动阀9，第三电动阀9设置在第二风管31与进风管21之间。在进风的过程中，第一温湿度传感器7能够检测到空气中具体的温度与湿度的数值，在空气中的湿度不达标的时候，第一风管5上的第一电动阀8开启，第四风管6上的第三电动阀9关闭，空气能够通过第一风管5进入到除湿机3中，对空气进行除湿。
参照图3，换热模组包括与第四风管6相连通的热交换器4，空气经过第四风管6进入到热交换器4中，热交换器4能够对空气进行加热，热交换器4的新风出口一端连通有供风管10，供风管10上设置有第四温湿度传感器11，供风管10与烘干系统112的进风口相连通，第四温湿度传感器11能够监测到空气的温度与湿度，保证整个烘干系统112的烘干效果。
参照图3，烘干系统112中设置有用于排放废气的第一循环通管12，供风系统111中设置有用于排放废气的废气通管13，第一循环通管12与热交换器4的换热腔相连通，热交换器4换热腔的出风一端与废气通管13相连通。烘干系统112在运行的过程中会产生高温废气，高温废气经过第一循环通管12进入到热交换器4中，因此可以利用高温废气的余热，对空气进行加热，节约能源、降低能耗。
参照图3，第一循环通管12上连通有第二循环通管14，第二循环通管14与除湿机3内的再生区相连通，除湿机3再生区出风口与废气通管13相连通，在转轮除湿机3需要再生的时候，将烘干系统112中的高温废气导入到第二循环通管14中，空气经过第二循环通管14的传导进入到转轮除湿机3的再生区，能够使转轮除湿机3重复使用，并且充分的利用高温废气的热能，达到节能减排的目的。
参照图3，第一循环通管12与第二循环通管14上均设置有第四电动阀15，通过控制第四电动阀15能够控制第一循环通管12与第二循环通管14的通断，并且能够控制高温废气进入到第一循环通管12和第二循环通管14内的风量，保证对高温废气的充分利用。
实施例1的实施原理为：启动驱动风机，驱动风机运行带动气流流动，因此气流可以进入到进风管21中，进风管21上的第一温湿度传感器7能够检测到空气中具体的温度与湿度的数值，在空气中的湿度不达标的时候，第一风管5上的第一电动阀8开启，第四风管6上的第三电动阀9关闭，空气能够通过第一风管5进入到转轮除湿机3中，转轮除湿机3运行可以对空气进行除湿。
经过除湿之后的空气通过第二风管31进入到第四风管6中，空气再进入到热交换器4中，在烘干系统112运行的过程中，高温废气通过第一循环通管12进入到热交换器4的换热腔中，能够对空气进行换热，从而可以对空气进行加热，可以对废气进行回收利用。同时高温废气还可以通过第二循环通管14进入到转轮除湿机3中的再生区，从而能够保证转轮除湿机3的重复使用。
以一月份为例，下表为转轮除湿机3与热交换器4组合工作状态下供风系统111进风过程中各个位置的数值（以图中B0、B1、B2、B3、B4、B5、B6和B7处为检测点）。
表3：
NO 风量（NCMH） 温度（℃） 湿度（g/kg） 焓值（kj/kg）
B0 20000.0 10.0 5.8 24.6
B1 20000.0 10.0 5.8 24.6
B2 40000.0 35.0 17.0 78.8
B3 40000.0 35.0 17.0 78.8
B4 40000.0 64.0 10.0 90.5
B5 40000.0 64.0 10.0 90.5
B6 40000.0 64.0 10.0 90.5
B7 40000.0 78.6 10.0 105.4
下表为转轮除湿机与热交换器组合工作状态下供风系统111中排气过程中各个位置的数值（以图中A1、A2、A3、A4、A5、A6和A7处为检测点）。
表4：
NO 风量（NCMH） 温度（℃） 湿度（g/kg） 焓值（kj/kg）
A1 40000.0 100.0 21.0 156.8
A2 20000.0 100.0 21.0 156.8
A3 20000.0 78.4 21.0 134.4
A4 20000.0 100.0 21.0 156.8
A5 20000.0 42.9 35.0 133.5
A6 40000.0 60.7 28.0 134.2
A7 40000.0 60.7 28.0 134.2
下表是转轮除湿机与热交换器共同工作状态下供风系统111中送风温度、送风湿度以及能耗量的数值统计：
表5：
Figure 412823DEST_PATH_IMAGE003
由表2和表5对比可知，转轮除湿机+热交换器方式相比单独热交换器方式更加节能。
实施例2
参照图4，与实施例1的不同之处在于除湿机3设置有两组，两组除湿机3之间连通有第三风管16，第三风管16上连通有支管17，支管17与第二风管31相连通，第三风管16上设置有第二温湿度传感器18，支管17与第三风管16的连接处设置有与第二温湿度传感器18电联的第二电动阀19,第二电动阀19具体设置在支管17上。
第二循环通管14上设置有第五电动阀20，第二循环通管14上连通有旁通管24，旁通管24的进气口设置在第二循环通管14的进口与第五电动阀20之间，旁通管24的出气口设置在第五电动阀20的右侧，并且位于两个除湿机3之间，旁通管24上设置有第六电动阀25，当其中一个除湿机3满足除湿要求的时候，可以关闭第五电动阀20，并且打开第六电动阀25，使废气直接通入到另一除湿机3中，进行再生，高效精准的利用废气对除湿机进行再生。
实施例2的实施原理为：空气在经过第一个除湿机3除湿处理之后进入到第三风管16中，第三风管16上的第二温湿度传感器18能够对空气进行检测，在检测到空气中的湿度不符合所需要求的时候，第二电动阀19保持关闭状态，空气进入到第二个除湿机3中进行进一步的除湿工作，在两个除湿机3的共同作用下，能够保证空气的干燥程度。当检测到空气中的湿度符合所需要求的时候，第二电动阀19打开，空气会直接进入到支管17中并流通到热交换器4中进行加热。
当其中一个除湿机3满足除湿要求的时候，可以关闭第五电动阀20，并且打开第六电动阀25，使废气直接通入到另一除湿机3中，进行再生，高效精准的利用废气对除湿机进行再生。
实施例3，
参照图5，与实施例1和实施例2的不同之处在于除湿机3至少设置有两组，多组除湿机3之间相互并联。在其中一个除湿机3无法正常工作的时候可以用替换的除湿机3对空气进行除湿，并且在空气中的含水量较高的时候，可以利用多个除湿机3进行同时除湿，从而能够保证空气中的含水量保持在一个稳定的范围内。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于电池电极涂布烘箱中的供风系统，其特征在于：包括设置在烘干系统(1)一侧的进风模组(2)、除湿模组以及换热模组，所述进风模组(2)包括进风管(21)以及设置在进风管(21)上的驱动源(22)；所述除湿模组包括与进风管(21)相连通的除湿机(3)；所述换热模组包括与除湿机(3)相连通的热交换器(4)。
2.根据权利要求1所述的用于电池电极涂布烘箱中的供风系统，其特征在于：所述除湿机(3)为转轮除湿机(3)。
3.根据权利要求1所述的用于电池电极涂布烘箱中的供风系统，其特征在于：所述除湿机(3)的进风一端连通有第一风管(5)，所述除湿机(3)的出风一端连通有第二风管(31)，所述第一风管(5)与进风管(21)相连通，所述进风管(21)上设置有第一温湿度传感器(7)，所述第一风管(5)与进风管(21)的连接处设置有与第一温湿度传感器(7)电联的第一电动阀(8)。
4.根据权利要求3所述的用于电池电极涂布烘箱中的供风系统，其特征在于：所述除湿机(3)设置有两组，两组所述除湿机(3)之间连通有第三风管(16)，所述第三风管(16)上连通有支管(17)，所述支管(17)与第二风管(31)相连通，所述第三风管(16)上设置有第二温湿度传感器(18)，所述支管(17)与第三风管(16)的连接处设置有与第二温湿度传感器(18)电联的第二电动阀(19)。
5.根据权利要求3所述的用于电池电极涂布烘箱中的供风系统，其特征在于：所述热交换器(4)新风进口(101)的一端连通有第四风管(6)，所述第二风管(31)与第四风管(6)相连通，所述第四风管(6)上设置有与第一温湿度传感器(7)电联的第三电动阀(9)，所述第三电动阀(9)设置在第二风管(31)与进风管(21)之间。
6.根据权利要求5所述的用于电池电极涂布烘箱中的供风系统，其特征在于：所述热交换器(4)的新风出口一端连通有供风管(10)，所述供风管(10)上设置有第四温湿度传感器(11)。
7.根据权利要求2所述的用于电池电极涂布烘箱中的供风系统，其特征在于：所述烘干系统(1)中设置有用于排放废气的第一循环通管(12)，所述供风系统中设置有用于排放废气的废气通管(13)，所述第一循环通管(12)与热交换器(4)的换热腔相连通，所述热交换器(4)换热腔的出风一端与废气通管(13)相连通。
8.根据权利要求7所述的用于电池电极涂布烘箱中的供风系统，其特征在于：所述第一循环通管(12)上连通有第二循环通管(14)，所述第二循环通管(14)与除湿机(3)内的再生区相连通，所述除湿机(3)再生区出风口与废气通管(13)相连通。
9.根据权利要求8所述的用于电池电极涂布烘箱中的供风系统，其特征在于：所述第一循环通管(12)与第二循环通管(14)上均设置有第四电动阀(15)。
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