CN115415249A - 一种除尘组件、整机除尘机构及卷绕装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种除尘组件、整机除尘机构及卷绕装置，涉及电池生产技术领域，其中除尘组件包括除尘管以及回风管。其中，除尘管包括至少一端为封闭端且具有抽风连接口的第一主管道，该第一主管道连接有用于与待除尘区域连通的第一除尘支管；回风管包括至少一端为封闭端且具有回风连接口的第二主管道，该第二主管道连接有用于与待除尘区域连通的回风支管；再者，第一除尘支管以及回风支管上均配置有控制气阀。本申请通过将除尘管与回风管进行搭配以构建新的除尘组件，同时第一除尘支管与回风支管均配置有控制气阀，实现独立通气控制，保证各管道的流速控制，有助于实现整机气流稳定，有效解决容易造成工位的风量不稳定问题，显著提升了除尘效果。

Description

一种除尘组件、整机除尘机构及卷绕装置

技术领域

本申请涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种除尘组件、整机除尘机构及卷绕装置。

背景技术

随着新能源技术的大力发展，新能源汽车越发成熟且销量快速地日益增长，为此，对于汽车动力来源的锂电池的需求也越来越大，众多产商开始进一步加深对锂电池生产制造的研究。

锂电池卷绕机是电池生产设备中的重要组成部分之一，对电池的质量和寿命有着较大的影响，因此，对于锂电池卷绕机的设计研究也越来越多。在卷绕机中，整机除尘机构是较为关键的部件，其影响着电池的质量。目前的整机除尘机构中往往单采用除尘管实现除尘，这样的除尘设计，容易照成工位的风量不稳定，导致除尘效果不佳，从而导致电池生产良品率低的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种除尘组件、整机除尘机构及卷绕装置，解决背景技术中存在的技术问题。

为达到上述技术目的，本申请提供了一种除尘组件，包括除尘管以及回风管；

所述除尘管包括第一主管道；

所述第一主管道上至少一端为封闭端，且所述第一主管道上具有抽风连接口；

所述第一主管道连接有用于与待除尘区域连通的第一除尘支管；

所述回风管包括第二主管道；

所述第二主管道上至少一端为封闭端，且所述第二主管道上具有回风连接口；

所述第二主管道连接有用于与待除尘区域连通的回风支管；

所述第一除尘支管以及所述回风支管上均配置有控制气阀。

进一步地，所述第一主管道的一端为封闭端，另一端为开口端，用于形成所述抽风连接口；

所述第二主管道的一端为封闭端，另一端为开口端，用于形成所述回风连接口。

进一步地，所述第一主管道在所述封闭端到所述抽风连接口之间管道由管径依次增大的多个管段组成。

进一步地，所述第一主管道上连接有除尘分流管；

所述除尘分流管上连接有用于与待除尘区域连通的第二除尘支管；

所述第二除尘支管上也配置有控制气阀。

进一步地，所述第一主管道为多个；

所述除尘管还包括与多个所述第一主管道连接的第一汇接管；

所述第二主管道为多个；

所述回风管还包括与多个所述第二主管道连接的第二汇接管。

进一步地，还包括激光切割排废料用的排废管。

本申请还公开了一种整机除尘机构，包括机构主体、所述的除尘组件、以及除尘风机；

所述机构主体内具有腔室；

所述腔室内设有安装板；

所述安装板用于将所述腔室隔成安装腔室以及除尘腔室；

所述除尘组件安装于所述安装腔室内，且所述除尘组件上的第一除尘支管以及回风支管经所述安装板与所述除尘腔室连通；

所述除尘风机设有抽风端以及回风端；

所述抽风端与所述除尘组件的第一主管道连接；

所述回风端与所述除尘组件的第二主管道连接。

进一步地，所述除尘腔室底部还设有若干腔室抽风口；

所述除尘风机上的抽风端还与所述腔室抽风口连接。

进一步地，还包括风机过滤机组；

所述风机过滤机组用于给所述除尘腔室送风。

本申请还公开了一种卷绕装置，其特征在于，包括所述的整机除尘机构。

从以上技术方案可以看出，本申请所设计的除尘组件，包括除尘管以及回风管。其中，除尘管包括至少一端为封闭端且具有抽风连接口的第一主管道，该第一主管道连接有用于与待除尘区域连通的第一除尘支管；回风管包括至少一端为封闭端且具有回风连接口的第二主管道，该第二主管道连接有用于与待除尘区域连通的回风支管；再者，第一除尘支管以及回风支管上均配置有控制气阀。本申请通过将除尘管与回风管进行搭配以构建新的除尘组件，同时第一除尘支管与回风支管均配置有控制气阀，实现独立通气控制，保证各管道的流速控制，有助于实现整机气流稳定，有效解决容易造成工位的风量不稳定问题，显著提升了除尘效果，从而提高良品率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请中提供的第一种除尘组件的立体图；

图2为本申请中提供的第一种除尘组件连接有除尘机的立体图；

图3为本申请中提供的第一种除尘组件连接有除尘机的俯视图；

图4为本申请中提供的第一种除尘组件连接有除尘机的主视图；

图5为本申请中提供的第一种除尘组件连接有除尘机的侧视图；

图6为本申请中提供的第一种除尘组件的流动轨迹云图；

图7为本申请中提供的第一种除尘组件中回风管的切面速度云图；

图8为图7中区域1的切面速度云图；

图9为图7中区域2的切面速度云图；

图10为本申请中提供的第一种除尘组件中除尘管的切面速度云图；

图11为图10中区域3的切面速度云图；

图12为图10中区域4的切面速度云图；

图13为本申请中提供的第二种除尘组件的立体图；

图14为本申请中提供的第二种除尘组件的俯视图；

图15为本申请中提供的第二种除尘组件的主视图；

图16为本申请中提供的第二种除尘组件的侧视图；

图17为本申请中提供的第二种除尘组件的流动轨迹云图；

图18为图17中区域1的切面速度云图；

图19为图17中区域2的切面速度云图；

图20为图17中区域3的切面速度云图；

图21为本申请中的整机除尘机构的局部结构立体图；

图22为本申请中的整机除尘机构的局部结构正视图；

图23为本申请中的整机除尘机构的安装板局部结构正视图；

图中：100、除尘管；101、第一主管道；102、第一除尘支管；1021、倾斜管段或弧形管段；103、除尘分流管；104、第二除尘支管；200、回风管；201、第二主管道；202、回风支管；300、除尘风机；400、机构主体；401、安装板；4011、送风口；4012、抽风口；402、支架结构；403、腔室抽风口；500、排废管；501、阳极废料管；502、阴极废料管；601、第一汇接管；602、第二汇接管；a、90°弯头管件。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例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申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，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，都属于本申请实施例保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

本申请实施例公开了一种除尘组件、整机除尘机构及卷绕装置。

请参阅图1，本申请实施例中提供的一种除尘组件、整机除尘机构及卷绕装置的一个实施例包括：

除尘管100以及回风管200。

其中，除尘管100包括第一主管道101，该第一主管道101上至少一端为封闭端且第一主管道101上具有抽风连接口，同时该第一主管道101连接有用于与待除尘区域连通的第一除尘支管102。第一除尘管100为多个，多个第一除尘管100沿第一主管道101的轴线方向进行设置，多个第一除尘支管102可以根据实际需要进行分组，进而实现不同组的第一除尘支管102对应不同工位的待除尘区域进行除尘。对于第一除尘支管102的数量，本领域技术人员可以根据实际需要进行设定，不做限制。

回风管200包括第二主管道201，第二主管道201上至少一端为封闭端且第二主管道201上具有回风连接口，第二主管道201连接有用于与待除尘区域连通的回风支管202。回风支管202为多个，多个回风支管202沿第二主管道201的轴线方向进行设置，多个回风支管202可以根据实际需要进行分组，进而实现不同组的回风支管202对应不同工位的待除尘区域进行除尘。对于回风支管202的数量，本领域技术人员可以根据实际需要进行设定，不做限制。

上述设计的除尘组件可用在中小型设备中，多个第一除尘支管102、多个回风支管202，可以分别与例如裁断贴胶、毛刷、风刀、压花辊、切割膜、送片等多个工位连接，起到整机除尘效果，具体不做限制。

第一除尘支管102以及回风支管202上均配置有用于支管是否通气的控制气阀。

本申请通过将除尘管100与回风管200进行搭配以构建新的除尘组件，同时第一除尘支管102与回风支管202均配置有控制气阀，实现独立通气控制，保证各管道的流速控制，有助于实现整机气流稳定，有效解决容易造成工位的风量不稳定问题，显著提升了除尘效果，从而提高良品率。

以上为本申请实施例提供的一种除尘组件、整机除尘机构及卷绕装置的实施例一，以下为本申请实施例提供的一种除尘组件、整机除尘机构及卷绕装置的实施例二，具体请参阅图1至图20。

基于上述实施例一的方案：

进一步地，就该第一主管道101来说，其具体可以是两端均为封闭端，而抽风连接口开设在两个封闭端之间；还可以是一端为封闭端，另一端为开口端，用于形成抽风连接口；后者方式相比于前者方式可以减少封闭以及开口工序，节约加工成本，因此，相比之下更优选，当然，实际应用中，本领域技术人员亦可根据实际需要进行选择或变化设计，不做限制。

同理，就第二主管道201来说，其具体也可以是两端均为封闭端，而抽风连接口开设在两个封闭端之间；也还可以是一端为封闭端，另一端为开口端，用于形成回风连接口。优选后者方式，当然，实际应用中，本领域技术人员亦可根据实际需要进行选择或变化设计，不做限制。

本申请中第二主管道201优选平行且靠邻于第一主管道101设置，具体可以通过相应的连接构件与第一主管道101连接，实现第一主管道101与第二主管道201一起设置，这样可以对除尘组件整体结构起到一定的优化作用，更加紧凑，减少安装布置所需占用的空间。

另外，本申请中第一主管道101与第二主管道201均可为常规的直管道，当其需要与除尘风机300等除尘设备进行连接，可以通过相应的连接管件进行连接。例如如图2至图5所示，其形成抽风连接口的一端可以通过90°弯头管件a来与除尘风机300上的相应连接管进行连接，具体不做限制。

进一步地，第一主管道101在封闭端到抽风连接口之间管道由管径依次增大的多个管段组成。以上述第一主管道101的一端为封闭端，另一端为开口端设计为例，那么该第一主管道101的整段沿封闭端到开口端设计为由管径依次增大的多个管段组成，也即是也远离开口端的管段其直径也小。这一设计有助于提升远离开口端的管段上的第一除尘支管102的抽吸力，使得各个管段上第一除尘支管102的抽尘气流速度之间的误差更小，从而实现各个工位更加均衡的除尘。以此为例，进行除尘模拟，参考图6至图12，模拟中除尘的出气体积流量设定为2000m3/h，也即是抽风连接口以及回风连接口处的气体体积流量。从图7至图9可以看出，得益于本申请将回风管200以及除尘管100组合设计，同时回风管200的第二主管道201上设计多个回风支管202，而除尘管100的第一主管道101上设计多个第一除尘支管，回风管200与除尘管100在进行除尘作业时，内部气流稳定，同时第一主管道101与第二主管道201内气体流速可达到的最大速度约为40m/s。从图10至图12可以看出，第二主管道201的区域1与区域2内的各个回风支管202气体流速相差不大，整体气流均匀稳定。从图12也可以看出，第二主管道201内的区域3与区域4内的各个第一除尘支管102之间的气体流速相差不大，整体气流均匀稳定。从这一测试结论也即可以验证本申请所设计的除尘组件具有整机气流稳定，有效解决容易造成工位的风量不稳定问题，显著提升了除尘效果，从而提高良品率的优点。

进一步地，如图13至图17，就第一主管道101来说，还可以是连接有除尘分流管103。

除尘分流管103上连接有用于与待除尘区域连通的第二除尘支管104，第二除尘支管104上也配置有控制气阀。增加设计有除尘分流管103的除尘组件能够更好地用在大型设备中。除尘分流管103也为多个，设在除尘分流管103上的第二除尘支管104也为多个，具体均可根据实际情况而设定，不做限制。

进一步地，根据大型设备的实际除尘需求，第一主管道101可设计为多个，数量不做限制。以此为例，除尘管100还包括与多个第一主管道101连接的第一汇接管601，实现均匀地给各个第一主管道101提供抽吸气流，使得各支管风量更加合理稳定。本申请中，通过第一汇接管601来连通各个第一主管道101，也即是意味着将各个第一主管道101绕第一汇接管601圆周均匀分布，更进一步地，该第一汇接管601上用于连接除尘风机300的一端处于各个第一主管道101之间所在区域的中心线上，进而使得除尘风机300提供的抽吸力能够均匀经第一汇接管601均匀分配给各个第一主管道101。当然，也可以不用设置汇接管，而是将该抽风连接口开设在第一主管道101的两个封闭端之间的中部位置亦可，当然，对于数量上有更高要求的情况来说，汇接管的设置更优，具体不做限制。

同理，根据大型设备的实际除尘需求，第二主管道201可设计为多个，数量不做限制。以此为例，回风管200还包括与多个第二主管道201连接的第一汇接管602，该第一汇接管602上用于连接除尘风机300的一端处于各个第二主管道201之间所在区域的中心线上。实现均匀地给各个第二主管道201提供回风气流，使得各支管风量更加合理稳定。当然，也可以不用设置汇接管，而是将回风连接口开设在第二主管道201的两个封闭端之间的中部位置亦可，当然，对于数量上有更高要求的情况来说，汇接管的设置更优，具体不做限制。

进一步地，在设有激光的卷绕设备中，还需要单独对激光切割部分设置阴极废料管502和阳极废料管501，用于对激光切割部分进行排废料，避免激光产生的火花，造成安全隐患及设备损坏。因此，本申请还包括激光切割排废料用的排废管500，该排废管500也就包括阴极废料管502和阳极废料管501。需要说明的，该排废管500的设计为针对具有激光切割部分的卷绕设备的应用，当该卷绕设备中的切割部分为超声波切割或常规切割时，则可以不增加该排废管500。

本申请中该排废管500亦可平行于第一主管道101以及第二主管道201进行设置，更具体的，也可以通过相应的连接结构件，安装在第一主管道101与第二主管道201之间，实现与第一主管道101以及第二主管道201连接一起。进一步优化除尘组件的整体结构，更加紧凑。

将上述设计有除尘分流管103的除尘管100与排废管500进行除尘模拟，参考图图18至图20，模拟中除尘的出气体积流量总和设定为6000m3/h，也即是排废管500与除尘管100的出气体积流量总和设定为6000m3/h。下表为图18-图20中各个模拟点的真空腔仿真结果表：

从上表可以看出，得益于本申请将回风管200以及除尘管100组合设计，同时回风管200的第二主管道201上设计多个回风支管202，而除尘管100的第一主管道101上设计多个第一除尘支管，本申请这一设计的排废管500以及除尘管100在进行除尘作业时，内部气流稳定。从上表可以看出，第一主管道101的区域1、区域2以及区域3内的各个第一除尘支管102与第二除尘支管104之间气体流速相差不大，整体气流均匀稳定。同时，阳极废料管501与阴极废料管502的端部气体流速亦相差不大，整体气流均匀稳定。从这一测试结论也即可以验证本申请所设计的除尘组件具有整机气流稳定，有效解决容易造成工位的风量不稳定问题，显著提升了除尘效果，从而提高良品率的优点。

从上述两个测试结果可以知道，第一主管道101上相对靠近抽风连接口的第一除尘支管102、除尘分流管103以及第二除尘支管104，各自相比于相对远离抽风连接口的第一除尘支管102、除尘分流管103以及第二除尘支管104具有更大的气流速度，因此也就具有更大的除尘用抽吸力。第二主管道201上相对靠近回风连接口的回风支管202相比于远离回风连接口的回风支管202具有更大的气流速度，因此，也就具有更大的送风量。为此，当某一工位所需除尘抽吸力需求较大的时，那么也就可以将靠近抽风连接口的第一除尘支管102、以及第二除尘支管104，靠近回风连接口的回风支管202用于该工位，以实现更好的除尘效果，本领域技术人员可以以此为基础做适当的变化设计，不做限制。

另外，本申请中，第一除尘支管102上设置有与第一主管道101连接的倾斜管段或弧形管段1021，以使得该第一除尘支管102的流出气流的方向或切向方向与第一主管道101的轴线之间呈非90°的夹角，同时该倾斜管段或弧形管段1021上与第一主管道101连接的一端相比于与第一除尘支管102上其它管段连接的另一端更靠近第一主管道101上的抽风连接，这一设计可以使得该第一除尘支管102进入第一主管道101中的气流更加平顺，有助于提高除尘效果。与此同理，回风支管202与第二主管道201之间，除尘分流管103与第一主管道101之间，以及第二除尘支管104与除尘分流管103之间亦可参考前述这一设计，不做赘述。

如图21以及图23所示，本申请还公开了一种整机除尘机构，包括机构主体400、上述设计的除尘组件以及除尘风机300。

机构主体400内具有腔室，腔室内设有安装板401；安装板401用于将腔室隔成安装腔室以及除尘腔室。具体的，机构主体400上对应该除尘腔室的结构部分为可拆卸设计，以便于除尘腔室内布置相应的加工装置。该可拆卸结构部分可以是呈透明的防护罩结构，具体不做限制，本申请提供的图21以及图22也即是不带有安装板401以及可拆卸结构部分情况下的示意图。

除尘组件安装于安装腔室内，且除尘组件上的第一除尘支管102以及回风支管202经安装板401与除尘腔室连通。具体的，可以在安装腔室内的设置相应的支架结构402，该支架结构402提供除尘组件安装便利性的同时，也提供了安装板401的安装便利性，进而可以加强安装板401的安装布置。以除尘组件具有排废管500来说，那么该排废管500的阳极废料管501与阴极废料管502亦可经安装板401与除尘腔室连通。以除尘组件具有第二除尘支管104来说，那么第二除尘支管104亦可通过安装板401来与除尘腔室连通。该安装板401上可以设置与第一除尘支管102、第二除尘支管104以及排废管500对应连接的抽风口4012，以及设置与回风支管202对应连接的送风口4011，具体不做限制。

除尘风机300设有抽风端以及回风端，抽风端与除尘组件的第一主管道101连接，回风端与除尘组件的第二主管道201连接。除尘风机300可以参考已有的除尘用风机装置进行设计，用于直接沿用，其中回风端也即是除尘风机300的出风端，实现气流循环。

进一步地，为进一步提升整机除尘效果，除尘腔室底部还设有若干腔室抽风口403，除尘风机300上的抽风端还与腔室抽风口403连接，当然，还可以是独立再连接一个除尘风机300，具体不做限制。

进一步地，还包括风机过滤机组(FFU)(图中未示)，搭配除尘组件的回风管200一起使用，风机过滤机组用于给除尘腔室送风，具体可以是设置在机构主体400的顶部，配合除尘腔室底部的腔室抽风口403，使得除尘腔室内部整体形成有除尘对流空间，能够进一步提升整机除尘效果。

本申请还公开了一种卷绕装置，包括上述设计的整机除尘机构。

以上对本申请所提供的一种除尘组件、整机除尘机构及卷绕装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本申请实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种除尘组件，其特征在于，包括除尘管(100)以及回风管(200)；

所述除尘管(100)包括第一主管道(101)；

所述第一主管道(101)上至少一端为封闭端，且所述第一主管道(101)上具有抽风连接口；

所述第一主管道(101)连接有用于与待除尘区域连通的第一除尘支管(102)；

所述回风管(200)包括第二主管道(201)；

所述第二主管道(201)上至少一端为封闭端，且所述第二主管道(201)上具有回风连接口；

所述第二主管道(201)连接有用于与待除尘区域连通的回风支管(202)；

所述第一除尘支管(102)以及所述回风支管(202)上均配置有控制气阀。

2.根据权利要求1所述的除尘组件，其特征在于，所述第一主管道(101)的一端为封闭端，另一端为开口端，用于形成所述抽风连接口；

所述第二主管道(201)的一端为封闭端，另一端为开口端，用于形成所述回风连接口。

3.根据权利要求1所述的除尘组件，其特征在于，所述第一主管道(101)在所述封闭端到所述抽风连接口之间管道由管径依次增大的多个管段组成。

4.根据权利要求2所述的除尘组件，其特征在于，所述第一主管道(101)上连接有除尘分流管(103)；

所述除尘分流管(103)上连接有用于与待除尘区域连通的第二除尘支管(104)；

所述第二除尘支管(104)上也配置有控制气阀。

5.根据权利要求1所述的除尘组件，其特征在于，所述第一主管道(101)为多个；

所述除尘管(100)还包括与多个所述第一主管道(101)连接的第一汇接管(601)；

所述第二主管道(201)为多个；

所述回风管(200)还包括与多个所述第二主管道(201)连接的第一汇接管(602)。

6.根据权利要求1所述的除尘组件，其特征在于，还包括激光切割排废料用的排废管(500)。

7.一种整机除尘机构，其特征在于，包括机构主体(400)、如权利要求1至6任意一项所述的除尘组件、以及除尘风机(300)；

所述机构主体(400)内具有腔室；

所述腔室内设有安装板(401)；

所述安装板(401)用于将所述腔室隔成安装腔室以及除尘腔室；

所述除尘组件安装于所述安装腔室内，且所述除尘组件上的第一除尘支管(102)以及回风支管(202)经所述安装板(401)与所述除尘腔室连通；

所述除尘风机(300)设有抽风端以及回风端；

所述抽风端与所述除尘组件的第一主管道(101)连接；

所述回风端与所述除尘组件的第二主管道(201)连接。

8.根据权利要求7所述的整机除尘机构，其特征在于，所述除尘腔室底部还设有若干腔室抽风口(403)；

所述除尘风机(300)上的抽风端还与所述腔室抽风口(403)连接。

9.根据权利要求8所述的整机除尘机构，其特征在于，还包括风机过滤机组；

所述风机过滤机组用于给所述除尘腔室送风。

10.一种卷绕装置，其特征在于，包括如权利要求7至9任意一项所述的整机除尘机构。

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