CN116358273A - 一种湿法电池隔膜干燥设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池隔膜生产设备技术领域，具体公开了一种湿法电池隔膜干燥设备，包括干燥机箱，干燥机箱内腔上端设置有第一柔性导热金属板，干燥机箱内腔下端设置有第二柔性导热金属板，干燥机箱的内部设置有导向辊，第一柔性导热金属板和第二柔性导热金属板的上表面均设置有抽气盒，抽气盒通过管道与抽气泵相连接，第一柔性导热金属板和第二柔性导热金属板的内部均设置有换热升温装置；本发明公开的湿法电池隔膜干燥设备在进行电池隔膜干燥过程中避免了热风直接与电池隔膜相接触，一方面有效避免了热风中的杂质对电池隔膜的影响，二方面能够避免从风刀中送出的热风作用于电池隔膜而使其发生拉伸变形，有效保证了电池隔膜的产品质量。

Description

一种湿法电池隔膜干燥设备
技术领域
本发明涉及电池隔膜生产设备技术领域，具体公开了一种湿法电池隔膜干燥设备。
背景技术
在电池隔膜湿法制备工艺中，需要采用萃取剂将隔膜中的成孔剂置换出来。在隔膜萃取完成后需要对使用干燥设备将隔膜表面的溶剂去除。目前，现有用于隔膜干燥的方式主要采用热风干燥方式，隔膜沿着烘干道牵引的过程中利用送入的热风对隔膜进行干燥。
例如申请号为2017206049434的实用新型专利就公开了一种锂电池隔膜干燥系统，其包括干燥箱，干燥箱上设有干燥辊、风刀、进口、出口、电机和控制系统，干燥辊、风刀安装于箱内，风刀设有风刀吹嘴、弯管、过滤装置，风刀吹嘴靠近干燥辊辊面，弯管和过滤装置位于风刀吹嘴后方；进口位于干燥箱上部侧壁上，出口位于干燥箱底部，隔膜由进口进，先后经过左上部和右下部干燥辊，由出口出箱；控制系统控制电机和风刀，电机安装在干燥箱外侧壁的下方，控制干燥辊的运转。该专利公开的锂电池隔膜干燥系统采用风刀装置向隔膜输送热风，进而实现隔膜表面残留的溶剂挥发，但是采用热风对电池隔膜烘干的方式存在一些不足。其一，热风中存在粉尘等杂质，如热风未经过滤就吹向隔膜会使得隔膜表面附着杂质，影响其表面质量，若热风系统中设置有过滤器，为了保证热风的过滤效果和送风效果，需要定期清理或更换过滤器中的滤芯，导致需要频繁进行停机处理。其二，采用风刀向隔膜输送热风，因热风气流速度大导致隔膜受气流作用会发生一定量的拉伸变形，进而使得干燥后的隔膜其拉伸率达不到预定要求。因此，针对现有采用热风对湿法电池隔膜进行干燥所导致不足的前提下，本申请提出了一种能够有效解决上述技术问题的湿法电池隔膜干燥设备。
发明内容
本发明旨在于提供了一种湿法电池隔膜干燥设备，以解决现有采用热风对电池隔膜进行干燥过程中存在的技术问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种湿法电池隔膜干燥设备，包括干燥机箱和控制柜，所述干燥机箱的左右两侧面上分别开设有进料口和出料口，所述干燥机箱内腔上端设置有两个第一传输辊，两个所述第一传输辊之间设置有第一柔性导热金属板，所述干燥机箱内腔下端设置有两个第二传输辊，两个所述第二传输辊之间设置有第二柔性导热金属板，所述第一传输辊和第二传输辊的端部均连接有实现第一柔性导热金属板、第二柔性导热金属板与电池隔膜同步移动的动力传输装置，所述干燥机箱的内部设置有将第一柔性导热金属板牵引下来的电池隔膜反表面与第二柔性导热金属板上表面相贴合的导向辊；
所述第一柔性导热金属板和第二柔性导热金属板的上表面均设置有用于牵引穿过电池隔膜的抽气盒，所述抽气盒通过管道与抽气泵相连接，所述第一柔性导热金属板和第二柔性导热金属板的内部均设置有换热升温装置，所述换热升温装置朝向第一柔性导热金属板和第二柔性导热金属板的下表面内壁设置，以实现对牵引经过换热升温装置的第一柔性导热金属板、第二柔性导热金属板进行加热升温。
作为上述方案的进一步设置，所述换热升温装置的侧面通过安装条固定有温度传感器，所述温度传感器朝向经过换热升温装置加热后的第一柔性导热金属板和第二柔性导热金属板设置，且温度传感器与控制柜电性连接。
作为上述方案的具体设置，所述温度传感器为非接触式的温度传感器。
作为上述方案的具体设置，所述换热升温装置包括固定在干燥机箱中的翅片换热器，所述翅片换热器中通过换热管与导热油加热器相连接，所述翅片换热器上设置有向翅片中送入气流的风机。
作为上述方案的进一步设置，所述干燥机箱的前侧面开设有与换热升温装置相对齐的进风口，所述进风口位置处的干燥机箱外表面可拆卸安装有空气过滤层。
作为上述方案的具体设置，所述抽气盒与第一柔性导热金属板或第二柔性导热金属板的上表面贴合设置，且抽气盒左右两端面的下端均开设有用于牵引穿过电池隔膜的条形口。
作为上述方案的具体设置，所述抽气盒的上表面连接有若干排抽气罩，每排所述抽气罩的上端共同连接有抽气支管，若干所述抽气支管的端部共同连接有抽气总管，所述抽气总管的端部与抽气泵相连接。
作为上述方案的进一步设置，所述干燥机箱的内部设置有位于进料口处的导入辊以及位于出料口处的导出辊。
本发明公开的湿法电池隔膜干燥设备在进行电池隔膜干燥时，利用换热升温装置对循环移动过程中的第一柔性导热金属板、第二柔性导热金属板进行加热升温。然后将电池隔膜牵引进干燥机箱，使其先与第一柔性导热金属板相贴合并进行同步移动，然后利用第一柔性导热金属板对电池隔膜进行加热升温，使得电池隔膜进入第一个抽气盒后在由于负压抽气作用将电池隔膜表面升温汽化的溶剂全部有效去除。
接着，在导向辊的作用将经过第一柔性导热金属板后的电池隔膜反表面与第二柔性导热金属板相贴合，然后利用第二柔性导热金属板继续对电池隔膜进行加热升温。待电池隔膜牵引进入第二个抽气盒后继续在负压抽气的作用下将电池隔膜反表面的汽化溶剂进行有效干燥去除，使得最终从干燥机箱中牵引出来的电池隔膜干燥完全。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明公开的湿法电池隔膜干燥设备利用换热装置的热风对移动过程中的柔性导热金属板内壁进行加热，再将电池隔膜与柔性导热金属板的外表面相接触使其自身加热升温，然后加热后的电池隔膜进入抽气盒中后通过负压抽气去除残留在电池隔膜上的溶剂；整个干燥过程避免了热风直接与电池隔膜相接触，一方面有效避免了热风中的杂质对电池隔膜的影响，二方面能够避免从风刀中送出的热风作用于电池隔膜而使其发生拉伸变形，有效保证了电池隔膜的产品质量。
本发明公开的湿法电池隔膜干燥设备通过导向辊的作用下使得牵引过程中的电池隔膜上下表面分别依次与加热后的第一柔性导热金属板、第二柔性导热金属板相接触，并在每次加热后均牵引经过抽气盒，使得电池隔膜上下表面残留的溶剂能够被有效蒸发去除，保证了电池隔膜的干燥效果。另外，还通过设置非接触式的温度传感器对每次加热后的柔性导热金属板进行温度检测，然后根据反馈的温度进行实时调节，保证柔性导热金属板在与电池隔膜接触前能够保持在设定温度范围内，避免因温度过低而造成电池隔膜干燥不完全或者温度过高对电池隔膜质量带来影响的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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获得其他的附图。
图1为本发明的正面立体结构示意图；
图2为本发明的背面立体结构示意图；
图3为本发明中干燥机箱内部的立体结构示意图；
图4为本发明中电池隔膜在干燥机箱内部牵引干燥时的平面示意图；
图5为本发明中抽气盒、抽气管等立体结构示意图；
图6为本发明中换热升温装置、温度传感器的立体结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1~6，并结合实施例来详细说明本申请。
实施例1
实施例1公开了一种湿法电池隔膜干燥设备，参考附图1和附图2，该设备的主体包括干燥机箱1、抽气泵2、导热油加热器3以及控制柜4，在干燥机箱1的左右两端面分别开设有进料口101和出料口102，电池隔膜从进料口101中进入干燥机箱1，经过内部干燥系统烘干后再从出料口102中牵引出来。
参考附图3和附图4，在干燥机箱1的内腔上端设置有两个第一传输辊5，在干燥机箱1的前侧面设置有动力传输装置6，并将动力传输装置6与其中一个第一传输辊5相连接，然后在两个第一传输辊5之间设置有第一柔性导热金属板7。同时，在干燥机箱1的内腔下端设置有两个第二传输辊8，在两个第二传输辊8之间设置有第二柔性导热金属板9。在具体设计过程，该第一柔性导热金属板7和第二柔性导热金属板9均可选用钢带，该钢带能够在两个传输辊的作用下进行循环移动。另外，在其中一个第二传输辊8的端部也连接有动力传输装置6。
具体的动力传输装置6由变频电机和减速机组成，变频电机的电机轴与减速机的输入端相连接，然后将减速机的输出端与第一传输辊5或第二传输辊8相连接。上述动力传输装置6能够驱动第一传输辊5和第二传输辊8进行转动，并且能够根据电池隔膜的牵引速度进行调节，从而保证第一柔性导热金属板7、第二柔性导热金属板9均能够以电池隔膜牵引的速度进行循环移动。
参考附图4和附图5，在第一柔性导热金属板7和第二柔性导热金属板9的上表面均贴合设置有抽气盒10，在抽气盒10的左右两端面的下端均开设有条形口100，该条形口100的宽度要大于电池隔膜的宽幅，同时高度要略大于电池隔膜的厚度，从而使得电池隔膜能够顺利牵引穿过抽气盒10设置。在抽气盒10的上表面设置有若干排抽气罩11，在每排抽气罩11的端部均连接有抽气支管12，然后将若干个抽气支管12的端部伸出干燥机箱1并与抽气总管13相连接，并将抽气总管13的端部与抽气泵2相连接。另外，该抽气泵2的排气端需要与废气净化系统相连通，使得抽出的气体能够经过充分净化处理后才能进行排放。
参考附图3、附图4和附图6，在第一柔性导热金属板7和第二柔性导热金属板9的内部均设置有换热升温装置14，并且该换热升温装置14朝向第一柔性导热金属板7或第二柔性导热金属板9的下表面内壁设置。具体的换热升温装置14包括固定在干燥机箱1内部的翅片换热器141，将翅片换热器141中的换热管142伸出干燥机箱1与导热油加热器3相连接，从而使得高温导热油能够沿着换热管142进行循环输送，然后使得翅片换热器141中的翅片进行升温。
在翅片换热器141的上端设置有两个风机143，具体风机143数量根据由翅片换热器的大小决定，并且风机143的出风口朝向翅片换热器141中的翅片设置。本实施例中的换热升温装置14利用风机143将气流经过翅片换热器141中的高温翅片，在气流换热升温后再吹向第一柔性导热金属板7或第二柔性导热金属板9的下表面内壁，从而使得第一柔性导热金属板7或第二柔性导热金属板9开始升温加热。
参考附图3和附图4，本实施例还在进料口101处的干燥机箱1内部转动连接有导入辊15，在第二柔性导热金属板9两端的干燥机箱1内部均转动连接有导向辊16，最后还在出料口102处的干燥机箱1内部转动连接有导出辊17。
本实施例公开的湿法电池隔膜干燥设备在对电池隔膜进行干燥处理过程中，利用导入辊15将电池隔膜先与第一柔性导热金属板7的上表面相贴合，并使得电池隔膜穿过抽气盒10。然后从第一柔性导热金属板7牵引下来的电池隔膜经导向辊16的作用后使其反表面与第二柔性导热金属板9的上表面相贴合，并使其穿过抽气盒10设置，接着再将从第二柔性导热金属板9牵引下来的电池隔膜经导向辊16、导出辊17的作用从出料口102中送出干燥机箱1（参考附图4）。
在电池隔膜干燥过程中，利用换热升温装置14向第一柔性导热金属板7或第二柔性导热金属板9的下表面内壁输送热风，从而使得牵引经过换热升温装置14后的第一柔性导热金属板7和第二柔性导热金属板9开始升温，并在升温后与电池隔膜相贴合进行同步输送。
在电池隔膜随着第一柔性导热金属板7或第二柔性导热金属板9输送进入到抽气盒10的内部时，一方面由于第一柔性导热金属板7或第二柔性导热金属板9对电池隔膜的加热使其达到溶剂蒸发温度，二方面由于抽气盒10内部的负压作用还能够使得电池隔膜上残留的溶剂蒸发温度相比较于常压状态下更低，因此在电池隔膜进入抽气盒10中时能够实现其外表面溶剂的快速干燥蒸发。
另外，电池隔膜经过导向辊16的作用，在经过第一柔性导热金属板7的干燥作用后再反表面贴合在第二柔性导热金属板9上，从而实现了电池隔膜正反表面的依次蒸发干燥，使得电池隔膜上残留的溶剂能够被全部有效干燥去除。
实施例2
实施例2公开了一种以实施例1中技术方案为基础进行优化设计的湿法电池隔膜干燥设备，本实施例2与实施例1相同之处不做再次说明。
参考附图4和附图6，本实施例2还在每个翅片换热器141的侧面焊接有安装条18，在安装条18的端部设置有非接触式的温度传感器19，并且温度传感器19朝向经过换热升温装置14加热后的第一柔性导热金属板7或第二柔性导热金属板9设置，使得温度传感器19能够实时检测加热后第一柔性导热金属板7或第二柔性导热金属板9的温度，并将该温度反馈至控制柜4，然后再由控制柜4生产的控制信号来控制导热油加热器3的运行功率，从而保证第一柔性导热金属板7或第二柔性导热金属板9在与电池隔膜接触前能够保持在设定温度范围内，避免因温度过低而造成电池隔膜干燥不完全或者温度过高对电池隔膜质量带来影响的不足。
参考附图1，本实施例2还在干燥机箱1的前侧面开设有与两个换热升温装置14相对齐的进风口，并在每个进风口位置处的干燥机箱1外表面可拆卸安装有空气过滤层20，该空气过滤层可以是滤布或者滤网，能够将进入干燥机箱1内部的空气进行有效过滤即可。另外，在对空气过滤层20进行清理或更换时，作业人员可直接在干燥机箱1外侧进行操作即可，不会对整个干燥设备的运行带来影响。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种湿法电池隔膜干燥设备，包括干燥机箱和控制柜，所述干燥机箱的左右两侧面上分别开设有进料口和出料口，其特征在于，所述干燥机箱内腔上端设置有两个第一传输辊，两个所述第一传输辊之间设置有第一柔性导热金属板，所述干燥机箱内腔下端设置有两个第二传输辊，两个所述第二传输辊之间设置有第二柔性导热金属板，所述第一传输辊和第二传输辊的端部均连接有实现第一柔性导热金属板、第二柔性导热金属板与电池隔膜同步移动的动力传输装置，所述干燥机箱的内部设置有将第一柔性导热金属板牵引下来的电池隔膜反表面与第二柔性导热金属板上表面相贴合的导向辊；
所述第一柔性导热金属板和第二柔性导热金属板的上表面均设置有用于牵引穿过电池隔膜的抽气盒，所述抽气盒通过管道与抽气泵相连接，所述第一柔性导热金属板和第二柔性导热金属板的内部均设置有换热升温装置，所述换热升温装置朝向第一柔性导热金属板和第二柔性导热金属板的下表面内壁设置，以实现对牵引经过换热升温装置的第一柔性导热金属板、第二柔性导热金属板进行加热升温。
2.根据权利要求1所述的一种湿法电池隔膜干燥设备，其特征在于，所述换热升温装置的侧面通过安装条固定有温度传感器，所述温度传感器朝向经过换热升温装置加热后的第一柔性导热金属板和第二柔性导热金属板设置，且温度传感器与控制柜电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种湿法电池隔膜干燥设备，其特征在于，所述温度传感器为非接触式的温度传感器。
4.根据权利要求1所述的一种湿法电池隔膜干燥设备，其特征在于，所述换热升温装置包括固定在干燥机箱中的翅片换热器，所述翅片换热器中通过换热管与导热油加热器相连接，所述翅片换热器上设置有向翅片中送入气流的风机。
5.根据权利要求1或4所述的一种湿法电池隔膜干燥设备，其特征在于，所述干燥机箱的前侧面开设有与换热升温装置相对齐的进风口，所述进风口位置处的干燥机箱外表面可拆卸安装有空气过滤层。
6.根据权利要求1所述的一种湿法电池隔膜干燥设备，其特征在于，所述抽气盒与第一柔性导热金属板或第二柔性导热金属板的上表面贴合设置，且抽气盒左右两端面的下端均开设有用于牵引穿过电池隔膜的条形口。
7.根据权利要求6所述的一种湿法电池隔膜干燥设备，其特征在于，所述抽气盒的上表面连接有若干排抽气罩，每排所述抽气罩的上端共同连接有抽气支管，若干所述抽气支管的端部共同连接有抽气总管，所述抽气总管的端部与抽气泵相连接。
8.根据权利要求1所述的一种湿法电池隔膜干燥设备，其特征在于，所述干燥机箱的内部设置有位于进料口处的导入辊以及位于出料口处的导出辊。
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