CN112815684A - 一种蓄电池固化后极板的连续微波干燥工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓄电池固化后极板的连续微波干燥工艺方法，所述蓄电池极板经过固化，包括以下步骤：1）设定微波干燥窑的微波波段控制在300～500MHz，控制温度在80‑100℃，窑速：1～3m/min，先让设备空运转3min以上；2）将需要干燥的极板通过链板连续输送到微波干燥窑内；3）当干燥后的极板水分控制在0.25%以下时，取出极板。本发明温度上升迅速，避免了传统干燥工艺的温度梯度差,极大的提高了产品的一致性，这样干燥的极板活性物质骨架更牢固，电池使用寿命更长。

Description

一种蓄电池固化后极板的连续微波干燥工艺方法

技术领域

本发明涉及蓄电池极板干燥技术领域，尤其涉及一种蓄电池固化后极板的连续微波干燥工艺方法。

背景技术

目前铅酸蓄电池在极板制造中，均采用传统干燥方法，如火焰、热风、蒸气、电加热等，均为外部加热干燥，干燥过程物料表面吸收热量后，经热传导，热量渗透至物料内部，随即升温干燥。但干燥时间基本都在12～20h，相对干燥时间长、费用高、能耗大，干燥速率慢、处理量小。而微波干燥则完全不同，它是一种内部加热的方法。湿物料处于振荡周期极短的微波高频电场内，其内部的水分子会发生极化并沿着微波电场的方向整齐排列，而后迅速随高频交变电场方向的交互变化而转动，并产生剧烈的碰撞和摩擦（每秒钟可达上亿次），结果一部分微波能转化为分子运动能，并以热量的形式表现出来，使水的温度升高而离开物料，从而使物料得到干燥。也就是说，微波进入物料并被吸收后，其能量在物料电介质内部转换成热能。因此，微波干燥是利用电磁波作为加热源、被干燥物料本身为发热体的一种干燥方式。

随着科学技术的发展，微波干燥技术和微波干燥器已在轻工业、化工材料工业、食品与农产品加工业等行业得到了广泛应用并表现出了显著的优越性。微波干燥无疑是适应新产品要求的一项新技术。

微波干燥不同于传统干燥方式，其热传导方向与水分扩散方向相同。与传统干燥方式相比，具有干燥速率大、节能、生产效率高、干燥均匀、清洁生产、易实现自动化控制和提高产品质量等优点，因而在干燥的各个领域越来越受到重视。早在上世纪60年代国外就对微波干燥技术的应用和理论进行了大量研究。

中国专利申请号2011101251319公布了用于可充电电池的电极板的干燥器及其控制方法。根据示例性实施方式可知包括极板干燥器、极板加热器、热电偶以及控制器，根据热电偶的测量温度信号控制板加热器的热容量，其采用的技术方案仍然是热电偶加热方式。

中国专利申请号2011101744797公布了一种极板干燥设备，包括用于对极板进行干燥处理的烤箱、与所述烤箱输入端连接的传送装置、并依次输送到所述传送装置的吸片机。进行烤箱烘干，本专利也属于传统的极板干燥法。

中国专利申请号：2015103224263公开了一种铅蓄电池电极板干燥装置，在所述的技术方案设置有热风入口，在于热风入口相对的一侧端面上设置有热风出口。通过使电极板在运动的同时对其采用热风对其进行加热烘干。上述两种常规的电池电极板的干燥方法，其存在升温速率慢，温度梯度差大，导致产品的一致性较差。

发明内容

本发明的第一个目的旨在提供一种蓄电池固化后极板的连续微波干燥工艺方法，解决了常规的电池电极板的干燥方法，其存在升温速率慢，温度梯度差大，导致产品的一致性较差。

本发明的第二个目的旨在提供一种微波干燥窑，解决抽风管装在微波加热箱顶部，同时蓄电池极板依次横竖交叉堆叠起来，其横向间隙中蓄电池迅速加热产生水蒸气，但是产生的水蒸气淤积在蓄电池极板之间来不及散掉，这样极大地影响了干燥效果。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：

本发明公开了一种蓄电池固化后极板的连续微波干燥工艺方法，，包括以下步骤：

1）设定微波干燥窑的微波波段控制在300～500MHz，控制温度在80-100℃，窑速：1～3m/min，先让设备空运转3min以上；

2）将需要干燥的极板通过链板连续输送到微波干燥窑内；

3）当干燥后的极板水分控制在0.25%以下时，取出极板。

作为优选，所述微波干燥窑包括桥架、传输带、安装桥架内的第一驱动电机、风机控制电源和多个微波加热箱，所述桥架的顶部上固定安装有桥板，所述传输带的两端均装有传动辊，其中一组传动辊传动连接第一驱动电机；传输带的另一端与第一驱动电机套接在一起，桥板的边框上固定安装有多个微波加热箱，多个微波加热箱依次首尾衔接地呈一排置于桥板的顶部上，传送带贯穿多个微波加热箱的内部中；所述微波加热线内部装有侧通抽风管，所述侧通抽风管上装有抽风机，所述抽风机上还装有出气管；

所述传输带中部内侧装有多个承压辊，所述承压棍包括位于中心的辊体和外套在辊体上一侧的支撑轮，所述辊体中心装有传动轴，所述传动轴中心设有内腔和连通内腔的通道，所述支撑轮内设有承压腔，所述承压腔内设有高压气体或液压油，所述承压腔通过穿过辊体的导流槽连通内腔；所述通道内装有导杆，所述导杆一端装有活塞，所述导杆另一端装有第一铜柱，所述金属柱末端装有硅胶球，所述硅胶球表面局部包覆有导电铜箔，所述硅胶球内部装有磁石，所述导电铜箔通过导线连通铜柱；正对硅胶球的导电铜箔一侧装有铁片，所述铁片外侧焊接有第二铜柱；

所述抽风机和风机控制电源依次串联，所述抽风机一端通过导线连通第二铜柱，所述电源通过导线连接导电刷片，所述导电刷片持续抵触第一铜柱；当摆放在传输带上的交叉堆叠的极板经过承压辊，其持续地挤压支撑轮，进而使得导杆向外侧伸出，使得硅胶球挤压至铁片上，使得抽风机、风机控制电源、第一铜柱和第二铜柱组成闭合的导电回路，抽风机开始工作，并通过侧通抽风管持续将微波加热箱水蒸气经由出风口排出。现有的主要的抽风管装在微波加热箱顶部，而目前的蓄电池极板依次横竖交叉堆叠起来，其横向间隙中蓄电池迅速加热产生水蒸气，但是产生的水蒸气淤积在蓄电池极板之间来不及散掉，这样较大影响了干燥效果。本发明通过摆放在传输带上的交叉堆叠的蓄电池极板经过承压辊，其持续地挤压支撑轮，进而使得导杆向外侧伸出，使得硅胶球挤压至铁片上，使得抽风机、风机控制电源、第一铜柱和第二铜柱组成闭合的导电回路，抽风机开始工作，并通过侧通抽风管持续将微波加热箱水蒸气经由出风口排；其实现了只有交叉堆叠的蓄电池极板经过承压棍时，抽风机才会开启，进行侧向抽风，将其横向间隙中蓄电池迅速加热产生淤积的水蒸气，迅速地抽走，而且当堆叠的蓄电池越多，其导杆向外移动的距离越大，使得被挤压形变的导电铜箔与铁片接触面积越大，电阻越小，恒定电压下流经抽风机的电流越大，抽风功率越大；同时通过磁石吸附铁片，使得导电铜箔紧贴铁片，不会因为承压棍转动产生的震动而脱落。

作为优选，所述通道内还装有限位环和弹簧，所述弹簧一端固定连接限位环，另一端固定连接活塞，所述弹簧用于提供驱使导杆向通道内侧收缩的弹力。

作为优选，所述磁石与硅胶球之间还设有阻尼脂。本发明在磁石与硅胶球之间还设有阻尼脂，其使得磁石迅速回弹，以防止磁石快速移动挤破磁石或铜箔。

作为优选，所述辊体远离支撑轮的另一侧装有胶轮。

作为优选，所述侧通抽风管末端装有竖直管，所述竖直管上装有多个横侧支管，所述横侧支管末端装有抽气头。

作为优选，靠近所述胶轮的辊体上装有转轴，所述转轴末端传动连接第二驱动电机。本发明设置第二驱动电机同样地驱动辊体转动，方便带动物料运输。

作为优选，所述微波加热箱顶部装有抽风支管，多个微波加热箱的抽风支管末端均连通有抽风主管。

本发明具有下述优点：

1、本发明将极板通过链板输送与微波直接作用，极板中的水分子吸收微波，并在微波的作用下改变原有分子结构，呈现方向性排列；水分子随外电磁场的变化进行极性运动，并以与微波频率相同的速度（300MHz的微波下极性分子运动速度为3.0亿次/秒）进行摩擦碰撞产生热能，同时利用铅氧化机理的共轭反应使极板从内部在短时间内温度迅速升高达到加热和脱水干燥的效果，整个干燥过程控制在0.5h内，效率提升了30～50倍，避免了传统干燥工艺的温度梯度差,极大的提高了产品的一致性，这样干燥的极板活性物质骨架更牢固，电池使用寿命更长。其设备操作更简单，便于控制，没有热惯性，避免了环境高温。同时微波设备不需要锅炉、管道系统、煤场（或天然气）和运输车辆等，设备结构紧凑，节约厂房空间，投资少、效率高。

2、本发明通过摆放在传输带上的交叉堆叠的蓄电池极板经过承压辊，其持续地挤压支撑轮，进而使得导杆向外侧伸出，使得硅胶球挤压至铁片上，使得抽风机、风机控制电源、第一铜柱和第二铜柱组成闭合的导电回路，抽风机开始工作，并通过侧通抽风管持续将微波加热箱水蒸气经由出风口排；其实现了只有交叉堆叠的蓄电池极板经过承压棍时，抽风机才会开启，进行侧向抽风，将其横向间隙中蓄电池迅速加热产生淤积的水蒸气，迅速地抽走，而且当堆叠的蓄电池越多，其导杆向外移动的距离越大，使得被挤压形变的导电铜箔与铁片接触面积越大，电阻越小，恒定电压下流经抽风机的电流越大，抽风功率越大；同时通过磁石吸附铁片，使得导电铜箔紧贴铁片，不会因为承压棍转动产生的震动而脱落。

3、本发明设置第二驱动电机同样地驱动辊体转动，方便带动物料运输。

附图说明

图1为本发明实施例5的微波干燥窑结构图。

图2为本发明实施例5的微波干燥窑的微波加热箱剖面图。

图3为本发明实施例5的微波干燥窑的图2的A部分局部图。

图4为本发明实施例5的微波干燥窑的图2的B部分局部图。

图5为本发明实施例5的微波干燥窑的传输带及传动辊结构图。

图中：1、桥架，2、传输带，3、第一驱动电机，4、风机控制电源，5、微波加热箱，6、桥板，7、传动辊，8、第一驱动电机，9、侧通抽风管，10、抽风机，11、出气管，12、承压辊，13、辊体，14、支撑轮，15、传动轴，16、内腔，17、通道，18、承压腔，19、导流槽，20、导杆，21、抽风支管，22、抽风主管，23、活塞，24、第一铜柱，25、硅胶球，26、导电铜箔，27、磁石，28、铁片，29、第二铜柱，30、导电刷片，31、限位环，32、弹簧，35、胶轮，36、竖直管，37、横侧支管，38、抽气头，39、转轴，40、第二驱动电机。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

本发明公开了一种蓄电池极板连续微波干燥工艺方法，所述蓄电池极板经过固化，包括以下步骤：

1）设定微波干燥窑的微波波段控制在500MHz，控制温度在100℃，窑速：3m/min，先让设备空运转3min以上；

2）将需要干燥的蓄电池极板通过链板连续输送到微波干燥窑内；

3）当干燥后的蓄电池极板水分控制在0.25%以下时，取出极板。

实施例2

本发明公开了一种蓄电池极板连续微波干燥工艺方法，所述蓄电池极板经过固化，包括以下步骤：

1）设定微波干燥窑的微波波段控制在3000MHz，控制温度在80℃，窑速：3m/min，先让设备空运转3min以上；

2）将需要干燥的蓄电池极板通过链板连续输送到微波干燥窑内；

3）当干燥后的蓄电池极板水分控制在0.25%以下时，取出极板。

实施例3

本发明公开了一种蓄电池极板连续微波干燥工艺方法，所述蓄电池极板经过涂板，包括以下步骤：

1）设定微波干燥窑的微波波段控制在1200MHz，控制温度在150℃，窑速：15m/min，先让设备空运转3min以上；

2）将需要干燥的极板通过链板连续输送到微波干燥窑内；

3）当干燥后的极板水分控制在1.2%以下时，取出极板。

实施例4

本发明公开了一种蓄电池极板连续微波干燥工艺方法，所述蓄电池极板经过涂板，包括以下步骤：

1）设定微波干燥窑的微波波段控制在800MHz，控制温度在100℃，窑速：10m/min，先让设备空运转3min以上；

2）将需要干燥的极板通过链板连续输送到微波干燥窑内；

3）当干燥后的极板水分控制在1.2%以下时，取出极板。

实施例5

如图1、图2、图3、图4和图5，本发明还公开了一种微波干燥窑包括桥架1、传输带2、安装在桥架内的第一驱动电机3、风机控制电源4和七个微波加热箱5，所述桥架的顶部上固定安装有桥板6，所述桥板的上端面内凹形成有条槽，所述条槽中放置有传输带，所述传输带的两端均装有传动辊7，其中一组传动辊传动连接第一驱动电机8；传输带的另一端与第一驱动电机套接在一起，桥板的边框上固定安装有七个微波加热箱，多个微波加热箱依次首尾衔接地呈一排置于桥板的顶部上，传送带贯穿七个微波加热箱的内部中；所述微波加热线内部装有侧通抽风管9，所述侧通抽风管上装有抽风机10，所述抽风机上还装有出气管11；

所述传输带中部内侧装有多个承压辊12，所述承压棍包括位于中心的辊体13和外套在辊体上一侧的支撑轮14，所述辊体中心装有传动轴15，所述传动轴中心设有内腔16和连通内腔的通道17，所述支撑轮内设有承压腔18，所述承压腔内设有高压气体或液压油，所述承压腔通过穿过辊体的导流槽19连通内腔；所述通道内装有导杆20，所述导杆一端装有活塞23，所述导杆另一端装有第一铜柱24，所述金属柱末端装有硅胶球25，所述硅胶球表面局部包覆有导电铜箔26，所述硅胶球内部装有磁石27，所述导电铜箔通过导线连通铜柱；正对硅胶球的导电铜箔一侧装有铁片28，所述铁片外侧焊接有第二铜柱29；

所述抽风机和风机控制电源依次串联，所述抽风机一端通过导线连通第二铜柱，所述电源通过导线连接导电刷片30，所述导电刷片持续抵触第一铜柱；当摆放在传输带上的交叉堆叠的极板经过承压辊，其持续地挤压支撑轮，进而使得导杆向外侧伸出，使得硅胶球挤压至铁片上，使得抽风机、风机控制电源、第一铜柱和第二铜柱组成闭合的导电回路，抽风机开始工作，并通过侧通抽风管持续将微波加热箱水蒸气经由出风口排出。

所述通道内还装有限位环31和弹簧32，所述弹簧一端固定连接限位环，另一端固定连接活塞，所述弹簧用于提供驱使导杆向通道内侧收缩的弹力。所述磁石与硅胶球之间还设有阻尼脂。所述辊体远离支撑轮的另一侧装有胶轮35。

所述侧通抽风管末端装有竖直管36，所述竖直管上装有多个横侧支管37，所述横侧支管末端装有抽气头38。靠近所述胶轮的辊体上装有转轴39，所述转轴末端传动连接第二驱动电机40。本发明设置第二驱动电机同样地驱动辊体转动，方便带动物料运输。所述微波加热箱顶部装有抽风支管21，多个微波加热箱的抽风支管末端均连通有抽风主管22。

本实施例实施时，摆放在传输带上的交叉堆叠的蓄电池极板经过承压辊，其持续地挤压支撑轮，进而使得导杆向外侧伸出，使得硅胶球挤压至铁片上，使得抽风机、风机控制电源、第一铜柱和第二铜柱组成闭合的导电回路，抽风机开始工作，并通过侧通抽风管持续将微波加热箱水蒸气经由出风口排；其实现了只有交叉堆叠的蓄电池极板经过承压棍时，抽风机才会开启，进行侧向抽风，将其横向间隙中蓄电池迅速加热产生淤积的水蒸气，迅速地抽走，而且当堆叠的蓄电池越多，其导杆向外移动的距离越大，使得被挤压形变的导电铜箔与铁片接触面积越大，电阻越小，恒定电压下流经抽风机的电流越大，抽风功率越大；同时通过磁石吸附铁片，使得导电铜箔紧贴铁片，不会因为承压棍转动产生的震动而脱落。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种固化后极板的连续微波干燥工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）设定微波干燥窑的微波波段控制在300～500MHz，控制温度在80-100℃，窑速：1～3m/min，先让设备空运转3min以上；

2）将需要干燥的蓄电池极板通过链板连续输送到微波干燥窑内；

3）当干燥后的蓄电池极板水分控制在0.25%以下时，取出极板。

2.如权利要求1所述的固化后极板的连续微波干燥工艺方法，其特征在于，所述微波干燥窑包括桥架、传输带、安装在桥架内的第一驱动电机、风机控制电源和多个微波加热箱，所述桥架的顶部上固定安装有桥板，所述传输带的两端均装有传动辊，其中一组传动辊传动连接第一驱动电机；传输带的另一端与第一驱动电机套接在一起，桥板的边框上固定安装有多个微波加热箱，多个微波加热箱依次首尾衔接地呈一排置于桥板的顶部上，传送带贯穿多个微波加热箱的内部中；所述微波加热线内部装有侧通抽风管，所述侧通抽风管上装有抽风机，所述抽风机上还装有出气管；

所述传输带中部内侧装有多个承压辊，所述承压棍包括位于中心的辊体和外套在辊体上一侧的支撑轮，所述辊体中心装有传动轴，所述传动轴中心设有内腔和连通内腔的通道，所述支撑轮内设有承压腔，所述承压腔内设有高压气体，所述承压腔通过穿过辊体的导流槽连通内腔；所述通道内装有导杆，所述导杆一端装有活塞，所述导杆另一端装有第一铜柱，所述金属柱末端装有硅胶球，所述硅胶球表面局部包覆有导电铜箔，所述硅胶球内部装有磁石，所述导电铜箔通过导线连通铜柱；正对硅胶球的导电铜箔一侧装有铁片，所述铁片外侧焊接有第二铜柱；

所述抽风机和风机控制电源依次串联，所述抽风机一端通过导线连通第二铜柱，所述电源通过导线连接导电刷片，所述导电刷片持续抵触第一铜柱；当摆放在传输带上的交叉堆叠的蓄电池极板经过承压辊，其持续地挤压支撑轮，进而使得导杆向外侧伸出，使得硅胶球挤压至铁片上，使得抽风机、风机控制电源、第一铜柱和第二铜柱组成闭合的导电回路，抽风机开始工作，并通过侧通抽风管持续将微波加热箱水蒸气经由出风口排出。

3.如权利要求2所述的固化后极板的连续微波干燥工艺方法，其特征在于，所述通道内还装有限位环和弹簧，所述弹簧一端固定连接限位环，另一端固定连接活塞，所述弹簧用于提供驱使导杆向通道内侧收缩的弹力。

4.如权利要求2所述的固化后极板的连续微波干燥工艺方法，其特征在于，所述磁石与硅胶球之间还设有阻尼脂。

5.如权利要求2所述的固化后极板的连续微波干燥工艺方法，其特征在于，所述辊体远离支撑轮的另一侧装有胶轮。

6.如权利要求2所述的固化后极板的连续微波干燥工艺方法，其特征在于，所述侧通抽风管末端装有竖直管，所述竖直管上装有多个横侧支管，所述横侧支管末端装有抽气头。

7.如权利要求6所述的固化后极板的连续微波干燥工艺方法，其特征在于，靠近所述胶轮的辊体上装有转轴，所述转轴末端传动连接第二驱动电机。

8.如权利要求5所述的固化后极板的连续微波干燥工艺方法，其特征在于，所述微波加热箱顶部装有抽风支管，多个微波加热箱的抽风支管末端均连通有抽风主管。

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