CN112774880A

CN112774880A - 风嘴结构、电池极片干燥方法及干燥装置

Info

Publication number: CN112774880A
Application number: CN201911076412.2A
Authority: CN
Inventors: 耿晋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-11-06
Filing date: 2019-11-06
Publication date: 2021-05-11

Abstract

本申请公开一种风嘴结构、电池极片干燥方法及干燥装置，属于电池极片涂布干燥领域。一种风嘴结构，包括：主体、进风部和出风部；所述进风部，设置于所述主体的进风侧；所述出风部，设置于所述主体的出风部侧，包括多个独立风阻单元。通过不同独立风阻单元出风速度的调整，形成满足要求的出风速度分布。

Description

风嘴结构、电池极片干燥方法及干燥装置

技术领域

本申请涉及电池极片涂布干燥领域，具体涉及一种风嘴结构、电池极片干燥方法及干燥装置。

背景技术

锂电池电极是一种颗粒组成的涂层。电极制备过程中，均匀的湿浆料涂敷在金属集流体上，然后通过干燥去除湿涂层中的溶剂。电极浆料往往需要加入聚合物粘结剂或者分散剂，以及炭黑等导电剂。尽管固含量一般大于30％，但是干燥过程中，溶剂蒸发时，涂层总会经历一定的收缩，固体物质在湿涂层中彼此接近，最后形成多孔的干燥电极结构。

现有电池极片的干燥技术中，涂布干燥之后，极片表面出现粗细不一的裂纹等干燥缺陷，严重影响产品质量，进而导致极片生产成本增加。

发明内容

本申请旨在提供一种用于电极涂布干燥的风嘴结构、电池极片干燥方法及干燥装置，能够对出风速度的横向分布进行调整，从而对湿浆料横向的干燥速度进行调节，提高干燥速度的同时保证涂布的质量。

根据本申请的第一方面，提供一种风嘴结构，包括：主体；进风部，设置于所述主体卡的进风侧；出风部，设置于所述主体的出风部侧，包括多个独立风阻单元。

通过将整体出风部划分为多个独立的风阻单元，能够实现不同出风口位置出风速度的调整。

根据一些实施例，所述多个独立风阻单元的参数不同。

根据一些实施例，所述多个独立风阻单元的材料、单元厚度、单元孔隙率以及单元透过率之一或任意组合不同。

根据一些实施例，所述多个独立风阻单元的材料包括多孔泡沫金属材料、金属丝状堆集多孔材料、耐热多孔工程塑料和通孔特种多孔材料中的一种或其任意组合。

根据一些实施例，所述风阻单元厚度为1-20mm。

根据一些实施例，所述风阻单元孔隙率为20％-80％。

根据一些实施例，所述风阻单元的透过率在1e^-10至1e^-6m²范围内。

通过对所述多个独立风阻单元的参数进行设定，能够获得特定位置的特定出风速度，从而形成整体的风速分布。

根据一些实施例，所述主体还包括多个气流分配单元，设置于所述主体内。

通过设置气流分配单元降低进气湍流，保证对风速分布的准确控制。

根据一些实施例，所述进风部包括一个或多个进风口。通过调整进风口的数量和相应的进风速度，可实现出风分布的精确调整。

根据本申请的第二方面，提供一种电池极片干燥方法，包括：根据干燥对象确定所需的风速分布方式；根据所需的风速分布方式，确定风嘴结构出风部的结构和出风速度分布；根据所述结构和出风速度分布，确定风嘴结构出风部的参数。

在上述干燥方法中，确定风嘴结构出风部的结构和出风速度分布，包括：在所述出风部设置多个独立风阻单元；确定所述多个独立风阻单元的出风速度。

在上述干燥方法中，确定风嘴结构出风部的参数，包括：根据各独立风阻单元的出风速度，通过欧根公式确定各独立风阻单元的参数。

根据本申请的第三方面，提供一种干燥装置，包括前述风嘴结构。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例。

图1示出根据本申请示例实施例的风嘴结构示意图。

图2示出根据本申请示例实施例的包括单个气流分配单元的风嘴结构示意图。

图3示出根据本申请示例实施例的包括多个进风口单个气流分配单元的风嘴结构示意图。

图4示出根据本申请示例实施例的包括多个进风口多个进气分流单元的风嘴结构示意图。

图5示出根据本申请示例实施例的电池极片干燥方法流程图。

图6示出根据本申请示例实施例的正态分布形态风速分布示意图。

图7示出根据本申请示例实施例的逆正态分布形态风速分布示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例。提供这些实施例是为使得本申请更全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本申请概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。

本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，可能不是按比例的。附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的，因此不能用于限制本申请的保护范围。

在现有电池极片的干燥技术中，涂布干燥之后，极片表面出现粗细不一的裂纹。本发明人经研究发现，现有干燥技术中，吹向湿浆料的横向气流速度是不可调节的。涂布工艺之后，极片湿浆料边缘存在着与集流体的过渡区域。在相同的气流速度下，边缘干燥时的应力变化与极片中间区域不同。这就造成了极片边缘与中间区域的应力差异。应力无法完全释放，造成极片出现开裂等干燥缺陷。

为此，本发明人提出一种风嘴结构，能够对出风速度的横向分布进行调整，从而对湿浆料横向的干燥速度进行调节，提高干燥速度的同时保证涂布的质量。

以下将结合附图，对本申请的技术方案进行详细说明。

图1示出根据本申请示例实施例的风嘴结构示意图。

如图1所示，所述风嘴结构包括：主体1、进风部2和出风部4；所述进风部2设置于所述主体1的进风侧；所述出风部4设置于所述主体1的出风部侧，包括多个独立风阻单元3。所述多个独立风阻单元的数量可根据实际出风速度需求进行调节。

所述主体1的形状可以是长方形、正方形等，但不限于此，能够满足所述风嘴的使用和安装即可。

所述主体1的材料可以是金属，例如不锈钢，也可以是塑料，但不限于此。

所述主体1的结构可以是一体成型的壳体结构，也可是由几部分连接而成，但不限于此。

所述进风部2的形式一般是开放结构，与干燥设备其他导流组件相同，保证进风顺畅，但不限于此。

根据示例实施例，所述多个独立风阻单元3的参数不同。在相同的进风条件下，参数不同的独立风阻单元出风速度也会不同。所述参数包含影响独立单元出风速度的所有自身参数。

根据示例实施例，所述多个独立风阻单元3的材料、单元厚度、单元孔隙率以及单元透过率之一或其任意组合不同。

根据一些实施例，所述独立风阻单元的材料包括多孔泡沫金属材料、金属丝状堆集多孔材料、耐热多孔工程塑料、通孔特种多孔材料等其中的一种或其任意组合，但不限于此。

根据一些实施例，所述独立风阻单元的单元厚度为1-20mm，更佳的厚度范围为2-10mm，最佳的厚度为3-7mm。

根据一些实施例，所述独立风阻单元的单元孔隙率为20％-80％，更佳的范围为30-50％。

根据一些实施例，所述独立风阻单元的单元透过率在1e^-10至1e^-6m²范围内，更佳的范围为1e^-9至1e^-7m²。

图2示出根据本示例实施例的包括一个气流分配单元的风嘴结构示意图。

如图2所示，所述主体1还包括气流分配单元5，设置于所述主体1内。所述气流分配单元5可以是一个，也可以是多个且数量可调。

所述气流分配单元一般为孔板，也可以是格栅的形式，但不限于此。所述气流分配单元安装于所述主体1内部，起到气流分配调整和压力损失调节的作用。所述气流分配单元与所述主体1的连接方式可以是焊接、铆接或者粘接，以及其他任何可行的安装方式。

通过气流分配单元的设置和数量的调整，来降低进气湍流，实现对出风速度分布的准确调整。

图3示出根据本示例实施例的包括多个进风口单个气流分配单元的风嘴结构示意图。图4示出根据本申请示例实施例的包括多个进风口多个进气分流单元的风嘴结构示意图。

如图3或者图4所示，所述进风部2包括多个进风口，依次排列于进风部，且数量可调。所述进风口的数量可以根据工艺要求来进行配置。

所述多个进风口一般为开放结构，分别与干燥设备其他导流组件相同，保证进风顺畅。

根据本申请的一些实施例，还提供一种电池极片干燥方法。图5示出根据本示例实施例的电池极片干燥方法流程图。

如图5所示，所述干燥方法，包括：

S1:根据干燥对象确定所需的风速分布方式。一般锂电池电极干燥过程中需要使用正态分布形态的风速分布方式，如图6所示。针对其他薄膜材料的干燥过程，根据具体湿浆料性质，也有采用逆正态分布形态风速分布方式的案例，如图7所示。

S2:根据所需的风速分布方式，确定风嘴结构出风部的结构和出风速度分布。

S3:根据所述结构和出风速度分布，确定风嘴结构出风部的参数。

进一步地，在所述确定风嘴结构出风部的结构和出风速度分布S2中，可以在所述出风部设置多个独立风阻单元，根据所需的风速分布方式，对应确定各个独立风阻单元的出风速度。

此外，在所述确定风嘴结构出风部的参数S3中，可以根据各独立风阻单元的出风速度，通过欧根公式确定各独立风阻单元的参数。

根据本申请的一些实施例，还提供一种干燥装置，配置有上述根据本申请实施例的风嘴结构。

需要说明的是，以上参照附图所描述的每个实施例仅用以说明本申请而非限制本申请的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本申请的精神和范围的前提下对本申请进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本申请的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。

Claims

1.风嘴结构，其特征在于，包括：

主体；

进风部，设置于所述主体的进风侧；

出风部，设置于所述主体的出风部侧，包括多个独立风阻单元。

2.如权利要求1中所述的风嘴结构，其特征在于，所述多个独立风阻单元的参数不同。

3.如权利要求2中所述的风嘴结构，其特征在于，所述多个独立风阻单元的风阻材料、单元厚度、单元孔隙率以及单元透过率之一或其任意组合不同。

4.如权利要求3所述的风嘴结构，其特征在于，所述风阻材料包括多孔泡沫金属材料、金属丝状堆集多孔材料、耐热多孔工程塑料和通孔特种多孔材料中的一种或其任意组合。

5.如权利要求3所述的风嘴结构，其特征在于，所述单元厚度为1-20mm。

6.如权利要求3所述的风嘴结构，其特征在于，所述单元孔隙率为20％-80％。

7.如权利要求3所述的风嘴结构，其特征在于，所述单元透过率在1e^-10至1e^-6m²范围内。

8.如权利要求1中所述的风嘴结构，其特征在于，所述主体还包括一个或多个气流分配单元，设置于所述主体内。

9.如权利要求1中所述的风嘴结构，其特征在于，所述进风部包括一个或多个进风口。

10.一种电池极片干燥方法，包括：

根据干燥对象确定所需的风速分布方式；

根据所需的风速分布方式，确定风嘴结构出风部的结构和出风速度分布；

根据所述结构和出风速度分布，确定风嘴结构出风部的参数。

11.如权利要求10所述的电池极片干燥方法，所述确定风嘴结构出风部的结构和出风速度分布，包括：

在所述出风部设置多个独立风阻单元；

确定所述多个独立风阻单元的出风速度。

12.如权利要求11所述的电池极片干燥方法，所述确定风嘴结构出风部的参数，包括：

根据各独立风阻单元的出风速度，通过欧根公式确定各独立风阻单元的参数。

13.一种干燥装置，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的风嘴结构。