CN117501465A - 电极片干燥设备及使用该电极片干燥设备的电极制造系统 - Google Patents

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Abstract

提供了一种电极片干燥设备和使用该电极片干燥设备的电极制造系统。该电极片干燥设备包括:干燥结构,包括传送电极片的传送路径;以及多个杆状灯,所述多个杆状灯沿传送路径彼此平行地布置,并配置成向通过传送路径传送的电极片辐射一定波长波段的电磁波,其中,所述多个杆状灯包括第一杆状灯和第二杆状灯,第一杆状灯具有足以覆盖电极片在宽度方向上的两个边缘部分和两个边缘部分之间的中心部分的长度,第二杆状灯具有足以仅覆盖电极片的中心部分的长度,第二杆状灯的长度小于第一杆状灯的长度。

Description

电极片干燥设备及使用该电极片干燥设备的电极制造系统
技术领域
本申请要求2022年5月17日在韩国提交的第10-2022-0060203号韩国专利申请的优先权,通过引用将所述韩国专利申请的公开内容并入于此。
本发明涉及一种电极片干燥设备和使用该电极片干燥设备的电极制造系统,更特别地,涉及一种用于干燥施加到电极片的涂覆材料的电极片干燥设备和一种使用所述电极片干燥设备制造电极的电极制造系统。
背景技术
通常,通过堆叠和卷绕多个堆叠结构来制造可重复充放电的二次电池的电极组件,其中隔膜位于与正极(阴极)对应的第一电极和与负极(阳极)对应的第二电极之间。在这种情况下,通过将处于浆料状态的涂覆材料作为与正极活性材料或负极活性材料相对应的涂覆材料施加于由铝或铜材料形成的电极片并干燥涂覆材料来制造每个电极。
但是,正如韩国专利第10-1725904号和韩国专利第10-1867659号中所公开的,现有的通过喷嘴和加热器向整个电极片喷射热风的电极片干燥技术存在的问题是在实际的电极片干燥工序中,可能无法控制到达电极片的每个部分的热量,其中所载涂覆材料的量很小的电极片的边缘部分可能被过度干燥,从而导致边缘部分的热起皱或裂纹。
发明内容
技术问题
本发明旨在解决相关领域的问题,因此,本发明旨在提供一种电极片干燥设备,其中通过防止在实际电极片干燥工序中由于电极片的边缘部分的过度干燥而引起的热起皱或裂纹,减少了电极片干燥工序的时间并提高了干燥效率,进而提高了电极涂覆质量和产量。
此外,本发明旨在提供一种电极制造系统,在该系统中,即使改变电极片的宽度、涂覆材料的类型、干燥温度或干燥时间,也可以通过使用电极片干燥设备来确保高的涂覆质量和产量。
技术方案
在本发明的一个方面中,一种用于干燥施加涂覆材料的电极片的电极片干燥设备,包括干燥结构和多个杆状灯,所述干燥结构包括传送电极片的传送路径,所述多个杆状灯沿传送路径彼此平行布置,并且配置成向通过传送路径传送的电极片辐射一定波长波段的电磁波;其中所述多个杆状灯包括第一杆状灯和第二杆状灯,所述第一杆状灯具有足以覆盖电极片在宽度方向上的两个边缘部分和两个边缘部分之间的中心部分的长度,所述第二杆状灯具有足以仅覆盖电极片的中心部分的长度,所述第二杆状灯的长度小于第一杆状灯的长度。
在一个实施方式中,电极片干燥设备还可以包括屏蔽单元,该屏蔽单元配置成屏蔽从第二杆状灯辐射并且行进到电极片的两个边缘部分的电磁波。
在一个实施方式中,电极片干燥设备还可以包括沿传送路径以一定间隔设置并配置成将热空气发送到通过传送路径传送的电极片的加热单元。
在一种实施方式中,当第一杆状灯和第二杆状灯位于加热单元之间时,第一杆状灯和第二杆状灯均可以位于加热单元之间,或者第一杆状灯和第二杆状灯仅其中之一位于加热单元之间。
在一个实施方式中,多个杆状灯还可以包括至少一个其他杆状灯,该其他杆状灯的长度不同于第一杆状灯和第二杆状灯的长度。
在一个实施方式中,多个杆状灯可以沿着传送路径布置,使得杆状灯的长度在电极片的传送方向上逐渐减小或增加。
在一个实施方式中,电极片干燥设备还可以包括配置成控制多个杆状灯的电磁波辐射操作的控制器,其中该控制器配置成基于灯长度将多个杆状灯划分为多个灯组,并根据所述多个灯组控制电磁波辐射操作。
在一个实施方式中,电极片干燥设备还可以包括配置成检测电极片的宽度的宽度检测传感器,其中,控制器配置成通过参考由宽度检测传感器检测到的电极片的宽度来确定从多个灯组中执行或停止电磁波辐射操作的灯组。
在一个实施方式中,电极片干燥设备还可以包括配置成从待干燥的电极片的各部分之间检测至少两个边缘部分的温度的温度传感器,其中控制器配置成通过参考由温度传感器检测到的两个边缘部分的温度来确定从多个灯组之间执行或停止电磁波辐射操作的灯组。
在本发明的另一方面中,还提供了一种通过使用所述电极片干燥设备制造电极的电极制造系统。
在一个实施方式中,电极制造系统可以包括多个电极片干燥设备,并且还可以包括第一传送单元和第二传送单元,第一传送单元配置成在电极制造系统的第一操作模式中,从多个电极片干燥设备中将第一电极片传送到第一电极片干燥设备并干燥第一电极片,第二传送单元配置成在第一操作模式中,从多个电极片干燥设备中将第二电极片传送到第二电极片干燥设备并干燥第二电极片。
在一个实施方式中,电极制造系统还可以包括第三传送单元,该第三传送单元配置成提供在第一电极片干燥设备和第二电极片干燥设备之间的电极片传送线,其中,当电极制造系统的操作模式从第一操作模式变为第二操作模式时,第一传送单元配置为将第三电极片传送到第一电极片干燥设备并对第三电极片进行主要干燥,第三传送单元配置成将主要干燥的第三电极片传送到第二电极片干燥设备并对第三电极片进行二次干燥。
有益效果
根据本发明,由于通过使用在具有高能量吸收的波长波段内辐射电磁波的杆状灯来干燥施加于电极片的涂覆材料,并且通过调整杆状灯的长度和布置来使到达电极片的电磁波的能量对于电极片的每个部分是不同的,因此可以减少干燥工序的时间并提高干燥效率。通过防止在实际的电极片干燥工序中由于电极片的边缘部分的过度干燥而引起的热起皱或裂纹,可以改善电极涂覆的质量和产量。
此外,由于用于电极片干燥的杆状灯具有不同的长度,因此根据杆状灯的长度将杆状灯分为多个灯组,并通过参考要干燥的电极片的宽度或干燥速度相对较高的边缘部分的温度,根据灯组适应地控制电磁波辐射操作,即使电极片或涂覆材料的宽度发生变化,也可以保证较高的涂覆质量和产量,并且可以降低电极制造系统的构建成本。
此外,由于选择性地提供了通过多个电极片干燥设备中的每一个的电极片传送线或依次通过所有多个电极片干燥设备的修改的电极片传送线,因此可以改变在电极制造过程中施加的涂覆材料类型、干燥温度和干燥时间,并且用同一种制造系统生产的产品种类可以是多样化的。
此外,本领域普通技术人员将从以下描述清楚地理解,本发明的各种实施方式也可用于解决上述未提及的各种技术问题。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施方式的电极制造系统的视图。
图2是示出用于制造电极的电极片的示例的视图。
图3是示出根据本发明的实施方式的电极片干燥设备的杆状灯的布置的视图。
图4是示出根据本发明的修改的实施方式的电极片干燥设备的杆状灯的布置的视图。
图5是示出根据本发明的另一修改的实施方式的电极片干燥设备的杆状灯的布置的视图。
图6是示出根据本发明的修改的实施方式的电极制造系统的视图。
图7是示出图6的电极制造系统的操作模式发生变化的状态的视图。
具体实施方式
以下,将参考附图详细描述本发明的实施方式,以提供本发明的技术问题的解决方案。然而,在本发明的描述中,当认为相关已知技术可能不必要地模糊本发明的本质时,省略了对相关已知技术的详细说明。
此外,这里使用的术语是考虑到本发明中的功能而定义的术语,并且可以根据设计者或制造商的意图、先例等而变化。因此,这里使用的术语应根据术语的含义以及整个说明书中的描述来定义。作为参考,在本说明书的不同附图中使用的相同附图标记表示相同的元件。
图1示出了根据本发明的实施方式的电极制造系统10。
如图1所示,根据本发明的实施方式的电极制造系统10可以包括根据本发明的传送单元100、涂覆单元200和电极片干燥设备300,并且还可以包括根据实施方式的涂覆材料检测传感器400。
传送单元100可以配置成将用于制造电极的电极片E传送到电极片干燥设备300。为此,传送单元100可包括放卷单元110、传送辊120和复卷单元130。
放卷单元110一般可配置成使卷成卷形的电极片E放卷和移动。在这种情况下,放卷单元110可包括将以卷形卷绕的电极片E固定在其上的轮,以及通过使所述轮在预定方向上以预定速度旋转来使固定在所述轮上的电极片E放卷的电机(未示出)。在本说明书中,术语“电极片”可指用于制造二次电池的电极组件的各种片中的任何片,例如用于制造正极的片、用于制造负极的片或用于制造隔膜的片。
传送辊120可位于电极制造系统10中的任何不同位置,以使电极片E平滑地移动。
复卷单元130可配置成复卷由电极片干燥设备300干燥的电极片E。为此,复卷单元130可包括用于复卷干燥的电极片E的轮,以及通过使所述轮在预定方向上以预定速度旋转来复卷干燥的电极片E的电机(未示出)。
涂覆单元200可以配置成将涂覆材料施加于通过放卷单元110展开并移动到电极片干燥设备300的电极片E的一个表面或两个表面。为此,涂覆单元200可包括用于将某种涂覆材料涂覆到电极片E的一个表面的第一涂覆器210和用于将某种涂覆材料涂覆到电极片E的另一个表面的第二涂覆器220。
二次电池的正极是在二次电池充电时发射锂离子的源,并且可用于确定二次电池的容量和电压。正极可以通过将包括正极活性材料、导电剂和粘合剂的涂覆材料涂覆到由Al材料形成的电极片上并干燥涂覆材料来制造。诸如LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4、LiNiCoAlO2、LiNiMnCoO2或Li2TiO3这样的多种材料的任何一种均可作为正极活性材料。
二次电池的负极在二次电池充电时存储锂离子,并可用于确定二次电池的充电速度。可以通过将包括负极活性材料、导电剂和粘合剂的涂覆材料施加到由Cu材料形成的电极片并干燥涂覆材料来制造负极。如天然石墨、人造石墨或低晶碳这样的多种材料中的任何一种都可以用作负极活性材料。
二次电池的隔膜是保证二次电池安全的关键元件,可位于正极和负极之间,以阻断正极和负极之间的接触,并允许锂离子通过正极和负极。隔膜可以通过将包括陶瓷材料的涂覆材料施加到聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)形成的薄片的表面并干燥涂覆材料来制造。
根据本发明的电极片干燥设备300可以配置成以不过度干燥电极片E的边缘部分的方式干燥如上所述施加有涂覆材料的电极片E。
为此,根据本发明的电极片干燥设备300可包括干燥结构310和多个杆状灯320a、320b,并还可以包括根据实施方式的屏蔽单元330、加热单元340、控制器350、宽度检测传感器360和温度传感器370中的至少一个。
干燥结构310对应于电极片干燥设备300的本体,并且可以包括传送路径312,通过该传送路径312传送电极片E。
多个杆状灯320a、320b可沿干燥结构310的传送路径312相互平行布置,且每个可配置成向通过传送路径312传送的电极片E辐射一定波长波段的电磁波。在这种情况下,多个杆状灯320a、320b均可在纵向方向上传送的电极片E的宽度方向上延伸。
此外,多个杆状灯320a、320b可包括用于辐射波长为1400nm至3000nm的中红外线的中波红外(MIR)灯。
特别地,多个杆状灯320a、320b可包括具有不同长度的杆状灯。
在一个实施方式中,多个杆状灯320a、320b可包括至少一个第一杆状灯320a和至少一个第二杆状灯320b,第一杆状灯320a的长度足以覆盖电极片E的在宽度方向上的两个边缘部分和两个边缘部分之间的中心部分,第二杆状灯320b的长度小于第一杆状灯320a的长度并且足以仅覆盖电极片E的中心部分。在这种情况下,第一杆状灯320a可在宽度方向上向包括电极片E的边缘部分和中心部分在内的整个电极片E辐射电磁波。与此相反,第二杆状灯320b可除了在电极片E的宽度方向上的两边缘部分之外仅向中心部分辐射电磁波。
例如,当电极片E的宽度约为1400mm时,第一杆状灯320a的长度可在1400mm至1600mm之间,第二杆状灯320b的长度可在600mm至700mm之间。
另外,第一杆状灯320a和第二杆状灯320b可以是用于辐射属于波长为1400nm到6000nm的中红外线的MIR灯。
此外,多个杆状灯320a、320b可包括多个第一杆状灯320a和多个第二杆状灯320b。
根据一个实施方式,电极片干燥设备300还可以包括至少一个具有不同于第一杆状灯320a和第二杆状灯320b的长度的其他杆状灯。
如上所述,根据本发明的电极片干燥设备300可以选择性地还包括根据实施方式的屏蔽单元330、加热单元340、控制器350、宽度检测传感器360和温度传感器370中的至少一个。
屏蔽单元330可以配置成屏蔽从第二杆状灯350b辐射并在宽度方向上向电极片E的两个边缘部分行进的电磁波。
在一个实施方式中,屏蔽单元330可以包括屏蔽板。在这种情况下,屏蔽板可以设置在第二杆状灯320b的长度方向上的第二杆状灯320b的两端上,以屏蔽从第二杆状灯320b向电极片E的在宽度方向上的两个边缘部分辐射的电磁波。
在另一个实施方式中,屏蔽单元330还可以包括用于调节屏蔽板的倾角的倾角调节装置(未示出)。在这种情况下,倾角调节装置可以配置成通过调节屏蔽板的倾角来改变第二杆状灯320b所辐射的电磁波的辐射范围。
加热单元340可以配置成将热空气发送到通过干燥结构310的传送路径312传送的电极片E。为此,加热单元340可包括喷嘴,通过该喷嘴将由加热器和风扇产生的热空气发送到电极片E。
在一个实施方式中,电极片干燥设备300可以包括多个加热单元340。加热单元可以沿着干燥结构310的传送路径312以规定的间隔彼此平行布置。
在这种情况下,如图1所示,当第一杆状灯320a和第二杆状灯320b位于加热单元之间时,第一杆状灯320a和第二杆状灯320b均可以位于加热单元之间。
如下所述,当第一杆状灯320a和第二杆状灯320b位于加热单元之间时,第一杆状灯320a和第二杆状灯320b可以交替位于,即仅第一杆状灯320a和第二杆状灯320b其中之一位于加热单元之间。
作为参考,尽管杆状灯、屏蔽单元和加热单元仅布置在图1中传送路径312的上部,但根据实施方式,杆状灯、屏蔽单元和加热单元也可以布置在传送路径312的下部。
控制器350可以配置成控制电极片干燥设备300的操作。特别地,控制器350可以配置成控制位于干燥结构310的传送路径312中的杆状灯的电磁波辐射操作。
在一个实施方式中,控制器350可以配置成根据灯长度将位于干燥结构310的传送路径312中的杆状灯划分为多个灯组,并根据灯组控制电磁波辐射操作。
为此,控制器350可以选择性地包括诸如用于执行控制逻辑的通用处理器、专用集成电路(ASIC)、另一芯片组、逻辑电路、寄存器或存储器等硬件。另外,控制器350可以包括诸如计算机程序之类的软件和硬件的组合。即,控制器350的控制逻辑可包括计算机程序,并可存储在控制器350的存储器中或存储在外部存储器中,所存储的计算机程序可通过控制器350的硬件执行。
宽度检测传感器360可以配置成检测通过干燥结构310的传送路径312的电极片E的宽度。为此,宽度检测传感器360可包括光学传感器阵列或可包括用于检测电极片E的宽度的多种传感器中的任何一种。
在一个实施方式中,控制器350可以配置成参照由宽度检测传感器360检测到的电极片E的宽度,从多个灯组中确定要执行或停止其电磁波辐射操作的灯组。
温度传感器370可以配置成从在干燥结构310的传送路径312中干燥的电极片E的各部分中检测宽度方向上的至少两个边缘部分的温度。例如,温度传感器370可以配置成通过使用红外传感器以非接触方式测量温度,但本发明不限于此。
在一个实施方式中,控制器350可以配置成通过参考由温度传感器370检测到的电极片E的两个边缘部分的温度来确定从多个灯组中执行或停止其电磁波辐射操作的灯组。
图2示出了用于制造电极的电极片的示例。
如图2所示,用于制造电极的电极片E以卷的形状从卷绕状态解绕,并在纵向方向(X轴方向)上传送,并经历涂覆材料的施加和干燥工序。
当电极片E在宽度W方向上的两个边缘部分Es1、Es2和位于两个边缘部分Es1、Es2之间的中心部分Ec在相同温度下干燥时,两个边缘部分Es1、Es2比中心部分Ec干燥得更快,并且过度干燥。这是因为两个边缘部分Es1,Es2的涂覆材料载有量小于中心部分Ec上的涂覆材料载有量,并且两个边缘部分Es1,Es2的加热速度比中心部分Ec快。两个边缘部分Es1,Es2的过度干燥导致两个边缘部分Es1,Es2的热起皱或裂纹。
为了解决这些问题,根据本发明的电极片干燥设备300可以通过使用具有不同长度的杆状灯干燥电极片E来调节发送到电极片E的宽度W方向的两个边缘部分Es1、Es2的电磁能量。
例如,在沿干燥结构310的传送路径312彼此平行布置的杆状灯中,一些灯可以是第一杆状灯320a,其他灯可以是第二杆状灯320b,每个第一杆状灯320a的长度足以覆盖对应于电极片E的整个宽度W的两个边缘部分的宽度Ws1、Ws2和中心部分的宽度Wc,每个第二杆状灯320b的长度足以仅覆盖电极片的中心部分的宽度Wc。
图3示出了根据本发明的实施方式的电极片干燥设备300的杆状灯的布置。
如图3所示,根据本发明的实施方式,可以在电极片干燥设备300的干燥结构310中设置传送电极片的传送路径312。如上所述,多个第一杆状灯320a、多个第二杆状灯320b和多个加热单元340可位于干燥结构310的传送路径312中,并可进一步定位屏蔽单元330、宽度检测传感器360和温度传感器370。
在这种情况下,加热单元可以沿传送路径312以规则间隔彼此平行布置。另外,当第一杆状灯320a和第二杆状灯320b位于加热单元之间时,第一杆状灯320a和第二杆状灯320b两个都可位于加热单元之间。
图4示出了根据本发明的修改的实施方式的电极片干燥设备300A的杆状灯的布置。
如图4所示,根据本发明的修改的实施方式,可以在电极片干燥设备300A的干燥结构310中设置传送电极片的传送路径312。如上所述,多个第一杆状灯320a、多个第二杆状灯320b和多个加热单元340可位于干燥结构310的传送路径312中,并可进一步定位屏蔽单元330、宽度检测传感器360和温度传感器370。
在这种情况下,加热单元可以沿传送路径312以规则间隔彼此平行布置。另外,当第一杆状灯320a和第二杆状灯320b位于加热单元之间时,第一杆状灯320a和第二杆状灯320b可以交替位于,即第一杆状灯320a和第二杆状灯320b仅其中之一位于加热单元之间。
图5示出了根据本发明的另一修改实施方式的电极片干燥设备300B的杆状灯的布置。
如图5所示,根据本发明的另一修改实施方式的电极片干燥设备300B还可以包括至少一个第三杆状灯320c,第三杆状灯320c的长度不同于第一杆状灯320a和第二杆状灯320b的长度。此外,电极片干燥设备300B还可以包括屏蔽单元322,用于屏蔽从第三杆状灯320c辐射并向电极片的宽度方向(Y轴方向)上的两个边缘部分行进的电磁波。
可以在电极片干燥设备300B的干燥结构310中设置传送电极片的传送路径312。如上所述,多个第一杆状灯320a、多个第二杆状灯320b、多个第三杆状灯320c和多个加热单元340可位于干燥结构310的传送路径312中,并可进一步定位屏蔽单元330、宽度检测传感器360和温度传感器370中。作为参考,第三杆状灯320c的长度可以小于第二杆状灯320b的长度。
在这种情况下,加热单元可以沿传送路径312以规则间隔彼此平行布置。同样,当第一杆状灯320a、第二杆状灯320b和第三杆状灯320c位于加热单元之间时,第一杆状灯320a、第二杆状灯320b和第三杆状灯320c可以交替位于,即第一到第三杆状灯320a、320b、320c仅其中之一位于加热单元之间。
在一个实施方式中,第一杆状灯320a、第二杆状灯320b和第三杆状灯320c可以布置为使得沿传送路径312定位的杆状灯的长度在电极片的传送方向(X轴方向)上逐渐减小或增加。
图6示出了根据本发明的修改的实施方式的电极制造系统10A。
如图6所示,根据本发明的修改的实施方式的电极制造系统10A可以配置为通过使用多个电极片干燥设备300'、300”的来制造电极。特别地,电极制造系统10A可以配置成改变操作模式。
为此,电极制造系统10A可包括第一传送单元100A、第一涂覆单元200A、第一电极片干燥设备300’、第一涂覆材料检测传感器400A、第二传送单元100B、第二涂覆单元200B、第二电极片干燥设备300’、第二涂覆材料检测传感器400B和第三传送单元500。
在这种情况下,第一传送单元100A、第二传送单元100B在详细配置和功能上对应图1中的传送单元100,第一涂覆单元200A、第二涂覆单元200B在详细配置和功能上对应图1中的涂覆单元200,第一电极片干燥设备300'、第二电极片干燥设备300”在详细配置和功能上对应图1中的电极片干燥设备300;第一涂覆材料检测传感器400A、第二涂覆材料检测传感器400B在详细配置和功能上对应图1中的涂覆材料检测传感器400。然而,第一电极片干燥设备300'和第二电极片干燥设备300”可以由一个控制器350控制。
在电极制造系统10A的第一操作模式中,第一传送单元100A的放卷单元110A、传送辊120A和复卷单元130A可以配置成将以卷的形状卷绕的第一电极片E1传送到多个电极片干燥设备中的第一电极片干燥设备300',并干燥第一电极片E1。
此外,在第一操作模式中,第二传送单元100B的放卷单元110B、传送辊120B和复卷单元130B可以配置成将与第一电极片E1分离的成卷状卷绕的第二电极片E2传送到多个电极片干燥设备中的第二电极片干燥设备300”,并干燥第二电极片E2。
第三传送单元500可以配置成提供在第一电极片干燥设备300'和第二电极片干燥设备300”之间的电极片传送线。为此,第三传送单元500可包括旁路辊510,用于将主要在第一电极片干燥设备300'中干燥的电极片传送到第二电极片干燥设备300”。
图7示出了图6的电极制造系统10A的操作模式发生变化的状态。
如图7所示,当电极制造系统10A的操作模式由第一操作模式转变为第二操作模式时,第一传送单元100A可以配置成将第三电极片E1传送至第一电极片干燥设备300',并对第三电极片E1进行主要干燥;第三传送单元500可配置成将主要干燥的第三电极片E1传送到第二电极片干燥设备300”,并对第三电极片E1进行二次干燥。
在这种情况下,第一传送单元100A的放卷单元110A和传送辊120A可以以与第一操作模式相同的方式操作,但是第一传送单元100A的复卷单元130A可以停止其操作。此外,第二传送单元100B的放卷单元110B停止其操作,但是第二传送单元100B的传送辊120B和复卷单元130B可以以与第一操作模式相同的方式操作。
如上所述,根据本发明,因为通过使用具有高能量吸收的波长波段内的电磁波的杆状灯来对施加于电极片的涂覆材料进行干燥,并且通过调节杆状灯的长度和布置来使到达电极片的电磁波的能量对于电极片的每个部分是不同的,所以可以减少干燥工序的时间并且可以提高干燥效率,通过防止在实际的电极片干燥过程中由于电极片的边缘部分的过度干燥而引起的热起皱或裂纹可以提高电极涂覆的质量和产量。
此外,由于用于电极片干燥的杆状灯具有不同的长度,因此根据杆状灯的长度将杆状灯分为多个灯组,并通过参考要干燥的电极片的宽度或干燥速度相对较高的边缘部分的温度,根据灯组适应地控制电磁波辐射操作。即使电极片或涂覆材料的宽度发生变化,也可以保证较高的涂覆质量和产量,并且可以降低电极制造系统的构建成本。
此外,由于选择性地设置了通过多个电极片干燥设备中的每一个的电极片传送线或依次通过所有多个电极片干燥设备的修改的电极片传送线,因此可以改变在电极制造过程中施加的涂覆材料类型、干燥温度和干燥时间,并用同一种制造系统生产的产品种类可能是多样化的。
此外,本领域普通技术人员将从以下描述清楚地理解,本发明的实施方式也可用于解决上述未提及的各种技术问题。
已参照具体实施方式对本发明进行了描述。然而,本领域普通技术人员将理解,可以在本发明的范围内进行各种修改。因此,应仅在描述性意义上考虑所公开的实施方式,而不是出于限制的目的。即,本发明的范围仅由以下权利要求限定,范围内的所有差异将被解释为包括在本发明中。

Claims (12)

1.一种用于干燥被施加了涂覆材料的电极片的电极片干燥设备,所述电极片干燥设备包括:
干燥结构,包括传送所述电极片的传送路径;以及
多个杆状灯,所述多个杆状灯沿所述传送路径彼此平行地布置,配置成向通过所述传送路径传送的电极片辐射一定波长波段的电磁波;
其中,所述多个杆状灯包括:
第一杆状灯,具有足以覆盖所述电极片的在宽度方向上的两个边缘部分和在所述两个边缘部分之间的中心部分的长度;以及
第二杆状灯,具有足以仅覆盖所述电极片的所述中心部分的长度,所述第二杆状灯的长度小于所述第一杆状灯的长度。
2.根据权利要求1所述的电极片干燥设备,还包括屏蔽单元,所述屏蔽单元配置成屏蔽从所述第二杆状灯辐射并且行进到所述电极片的所述两个边缘部分的电磁波。
3.根据权利要求1所述的电极片干燥设备,还包括加热单元,所述加热单元沿传送路径以一定间隔布置并配置成将热空气发送到通过所述传送路径传送的所述电极片。
4.根据权利要求3所述的电极片干燥设备,其中当所述第一杆状灯和所述第二杆状灯位于所述加热单元之间时,所述第一杆状灯和所述第二杆状灯两个位于所述加热单元之间,或者所述第一杆状灯和所述第二杆状灯仅其中之一位于所述加热单元之间。
5.根据权利要求1所述的电极片干燥设备,其中所述多个杆状灯还包括至少一个其他杆状灯,所述其他杆状灯的长度不同于所述第一杆状灯和所述第二杆状灯的长度。
6.根据权利要求5所述的电极片干燥设备,其中所述多个杆状灯沿着所述传送路径布置,使得所述杆状灯的长度在所述电极片的传送方向上逐渐减小或增加。
7.根据权利要求1所述的电极片干燥设备,还包括配置成控制所述多个杆状灯的电磁波辐射操作的控制器,
其中所述控制器配置成基于灯的长度将所述多个杆状灯划分为多个灯组,并根据所述多个灯组控制电磁波辐射操作。
8.根据权利要求7所述的电极片干燥设备,还包括配置成检测所述电极片的宽度的宽度检测传感器,
其中所述控制器配置成通过参考由所述宽度检测传感器检测到的所述电极片的宽度来确定从所述多个灯组中执行或停止电磁波辐射操作的灯组。
9.根据权利要求7所述的电极片干燥设备,还包括配置成从待干燥的所述电极片的各部分之间检测至少两个边缘部分的温度的温度传感器,
其中所述控制器配置成通过参考由所述温度传感器检测到的所述两个边缘部分的温度来确定从所述多个灯组之间执行或停止电磁波辐射操作的灯组。
10.一种通过使用根据权利要求1到9中任一项所述的电极片干燥设备制造电极的电极制造系统。
11.根据权利要求10所述的电极制造系统,其中所述电极制造系统包括多个电极片干燥设备,并且还包括:
第一传送单元,配置成在所述电极制造系统的第一操作模式中,从所述多个电极片干燥设备中将第一电极片传送到第一电极片干燥设备并干燥第一电极片,
第二传送单元,配置成在第一操作模式中,从所述多个电极片干燥设备中将第二电极片传送到第二电极片干燥设备并干燥所述第二电极片。
12.根据权利要求11所述的电极制造系统,还包括第三传送单元,所述第三传送单元配置成提供在所述第一电极片干燥设备和所述第二电极片干燥设备之间的电极片传送线,
其中,当所述电极制造系统的操作模式从所述第一操作模式变为所述第二操作模式时,所述第一传送单元配置为将第三电极片传送到所述第一电极片干燥设备并对所述第三电极片进行主要干燥,并且所述第三传送单元配置成将主要干燥的所述第三电极片传送到所述第二电极片干燥设备并对所述第三电极片进行二次干燥。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014049692A1 (ja) 2012-09-25 2014-04-03 トヨタ自動車株式会社 二次電池用電極の製造方法および熱風乾燥炉
JP5984643B2 (ja) * 2012-11-29 2016-09-06 株式会社メイコー 電極シート乾燥装置及び電極シート乾燥方法
CN203534076U (zh) * 2013-07-25 2014-04-09 王兆进 一种用于板材或片状物干燥的装置
KR101725904B1 (ko) 2015-01-26 2017-04-11 주식회사 엘지화학 복합형 건조 오븐을 포함하고 있는 전극 건조 장치
KR102388446B1 (ko) * 2020-06-11 2022-04-21 주식회사 나래나노텍 배터리용 전극 시트 건조 장치 및 배터리용 전극 시트 건조 방법
KR20220006350A (ko) * 2020-07-08 2022-01-17 주식회사 나래나노텍 배터리용 전극 시트 건조 장치 및 이를 포함하는 배터리용 전극 시트 제조 시스템
KR20220030745A (ko) * 2020-09-03 2022-03-11 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 건조 장치 및 전극 건조 방법
KR102434899B1 (ko) 2020-11-04 2022-08-23 영남대학교 산학협력단 악성코드 탐지모델 학습방법 및 악성코드 탐지방법

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