CN206160649U - 卷料干燥装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种卷料干燥装置，其包括真空腔、中频加热机构、固定调节机构以及抽真空机构。中频加热机构包括：感应加热组件，设置在真空腔内；以及中频发生器，设置在真空腔外且与感应加热组件连通。固定调节机构设置于真空腔内，分别支撑待干燥的卷料以及感应加热组件，并将感应加热组件与待干燥的卷料沿轴向的端面贴合。抽真空机构与真空腔连通并对真空腔抽真空。在根据本实用新型的卷料干燥装置中，调整固定调节机构使得感应加热组件与待干燥的卷料沿轴向的端面贴合，感应加热组件向卷料传递热量从而对卷料快速加热，当卷料加热到目标温度后，抽真空机构对真空腔抽真空，抽离卷料中蒸发的水分，从而达到卷料干燥的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及卷料干燥领域，尤其涉及一种卷料干燥装置。
背景技术
随着现代社会的发展，便携式的电子设备得到了越来越广泛的应用，对锂离子电池的性能要求也越来越高。锂离子电池的极片在注液前要对其烘干，保证其极片的水含量。极片的水含量过高会导致化成时锂的不可逆损失，电阻增加，寿命减短，影响电池的使用性能。
极片卷料的干燥工艺，主要有整卷干燥和开卷干燥，开卷干燥主要有升温快，干燥效率高的特点，并且不受卷料宽度的影响，具有一定的优势；但是整卷干燥在极片宽度≤80mm的卷料中，更具有成本优势，由于其极片宽度较小，水分比较容易出来。
于2011年8月10日公布的中国专利文献CN102147185A公开了一种锂离子二次电池极片的干燥方法，将整卷物料放置在真空炉内干燥，通过热风的方法来预热，并不断充氮气，抽真空的方式带走水分。然而，普通的热风干燥存在升温效率慢的问题，导致生产效率低下，能耗利用率低。
基于以上考虑，有必要提供一种低成本，高效率的卷料干燥装置，用于干燥卷料但不限于上述的极片卷料。
实用新型内容
鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种卷料干燥装置，其加热效率高，卷料升温速度快，提高生产效率并降低能耗。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种卷料干燥装置，其包括真空腔、中频加热机构、固定调节机构以及抽真空机构。中频加热机构包括：感应加热组件，设置在真空腔内；以及中频发生器，设置在真空腔外且与感应加热组件连通。固定调节机构设置于真空腔内，分别支撑待干燥的卷料以及感应加热组件，并将感应加热组件与待干燥的卷料沿轴向的端面贴合。抽真空机构与真空腔连通并对真空腔抽真空。
本实用新型的有益效果如下：
在根据本实用新型的卷料干燥装置中，首先将待干燥的卷料放置在固定调节机构上，并通过调整固定调节机构使得感应加热组件与待干燥的卷料沿轴向的端面贴合；然后中频发生器向感应加热组件输出电流，从而使得感应加热组件发热，并通过与感应加热组件贴合的端面向卷料传递热量，从而实现对卷料的快速加热；最后，当卷料加热到目标温度后，抽真空机构对真空腔抽真空，抽离卷料中蒸发的水分，从而达到卷料干燥的目的。本实用新型的卷料干燥装置通过感应加热组件直接对卷料接触加热，所以卷料升温速度快，加热效率高，从而提高生产效率，降低能耗。
附图说明
图1为根据本实用新型的卷料干燥装置的示意图；
图2为根据本实用新型的卷料干燥装置的另一示意图；
图3为图2中虚线框部分的放大图；
图4为根据本实用新型的卷料干燥装置的又一示意图。
其中，附图标记说明如下：
1真空腔 32移动架
11腔壁 33弹力装置
12保温层 34锁扣
2中频加热机构 4抽真空机构
21感应加热组件 41抽真空管路
211感应线圈 42真空泵
212加热体 43抽气阀
213隔绝层 44真空检测元件
214测温元件 45放气管路
215导磁体 46放气阀
216连接部 5风机
217导热层 W卷料
22中频发生器 W1端面
3固定调节机构 Z轴向
31固定轴
具体实施方式
下面参照附图来详细说明本实用新型的卷料干燥装置。
参照图1至图4，根据本实用新型的卷料干燥装置包括真空腔1、中频加热机构2、固定调节机构3以及抽真空机构4。中频加热机构2包括：感应加热组件21，设置在真空腔1内；以及中频发生器22，设置在真空腔1外且与感应加热组件21连通。固定调节机构3设置于真空腔1内，分别支撑待干燥的卷料W以及感应加热组件21，并将感应加热组件21与待干燥的卷料W沿轴向Z的端面W1贴合。抽真空机构4与真空腔1连通并对真空腔1抽真空。
在根据本实用新型的卷料干燥装置中，首先将待干燥的卷料W放置在固定调节机构3上，并通过调整固定调节机构3使得感应加热组件21与待干燥的卷料W沿轴向Z的端面W1贴合；然后中频发生器22向感应加热组件21输出电流，从而使得感应加热组件21发热，并通过与感应加热组件21贴合的端面W1向卷料W传递热量，从而实现对卷料W的快速加热；最后，当卷料W加热到目标温度后，抽真空机构4对真空腔1抽真空，抽离卷料W中蒸发的水分，从而达到卷料W干燥的目的。本实用新型的卷料干燥装置通过感应加热组件21直接对卷料W接触加热，所以卷料W升温速度快，加热效率高，从而提高生产效率，降低能耗。
在根据本实用新型的卷料干燥装置中，参照图1、图2和图4，真空腔1包括腔壁11以及设置于腔壁11内侧的保温层12。保温层12为不锈钢镜面板或其他镜面反光保温材质。
在根据本实用新型的卷料干燥装置中，参照图2和图3，感应加热组件21包括：感应线圈211，与中频发生器22电连接；加热体212，由导电且导磁的铁磁性材料制成，设置于感应线圈211沿轴向Z的外侧并与待干燥的卷料W的端面W1相对；隔绝层213，将感应线圈211与加热体212隔开，且绝缘绝热；以及导热层217，设置于加热体212与待干燥的卷料W之间且导热层217的两侧面分别与加热体212和待干燥的卷料W的端面W1贴合。
在根据本实用新型的卷料干燥装置中，中频发生器22输出的电流流过感应线圈211时，会产生交变磁场，而加热体212是由导电且导磁的铁磁性材料制成，所以在加热体212内产生封闭的感应电流(涡流)，从而产生大量的热量；加热体212产生的热量通过导热层217传递到待干燥的卷料W，进而对卷料W进行加热。隔绝层213能够避免加热体212产生的热量传递到感应线圈211，避免感应线圈211温度过高而影响工作性能。
在根据本实用新型的卷料干燥装置中，中频发生器22包括中频电源和控制器。
在根据本实用新型的卷料干燥装置中，感应线圈211为铜线圈。
在根据本实用新型的卷料干燥装置中，导热层217为1mm厚的硅胶层，既能保证快速传热，又能与待干燥的卷料W直接接触。
在根据本实用新型的卷料干燥装置中，参照图2和图3，感应加热组件21还包括：测温元件214，设置在加热体212上以检测加热体212的温度，并将检测的温度传输到中频发生器22；导磁体215，由导磁不导电的材料制成，设置于感应线圈211沿轴向Z的内侧；以及连接部216，将导磁体215、感应线圈211、隔绝层213和加热体212连接在一起。测温元件214将检测加热体212的温度传输到中频发生器22，中频发生器22根据检测的温度来调整电流的大小，从而控制加热体212的温度，避免加热体212的温度过高或过低。导磁体215既能够支撑感应线圈211，还能避免感应线圈211产生的磁感线传播到四周，同时加热体212和导磁体215(必要时可以通过连接部216)还能封闭感应线圈211，避免卷料W受热产生的有机溶剂污染感应线圈211。
在根据本实用新型的卷料干燥装置中，参照图2和图4，感应加热组件21为一组或多组，各组分别与中频发生器22连通。由于本实用新型的卷料干燥装置可以用于干燥不同规格(不同直径)的卷料W，所以可以沿径向设置多组感应加热组件21(参照图4)，中频发生器22可以依据卷料W的直径向与卷料W接触的感应加热组件21输入电流，而未接触卷料W的感应加热组件21(沿径向外侧的感应加热组件21)则不工作，从而降低能耗，节约成本。
在根据本实用新型的卷料干燥装置中，参照图2，感应加热组件21的整体为圆盘状，以与待干燥的卷料W的端面W1的形状对应。感应加热组件21的直径大于卷料W的直径。
在根据本实用新型的卷料干燥装置中，参照图4，感应加热组件21的整体为一端打开的圆筒状并收容待干燥的卷料W，且待干燥的卷料W的端面W1与感应加热组件21接触，待干燥的卷料W沿径向的周面与感应加热组件21隔开。与卷料W沿径向的周面隔开的感应加热组件21可通过空气传热，无需直接与卷料W贴合，所以该部分感应加热组件21的导热层217可以省略。之所以将感应加热组件21与干燥的卷料W沿径向的周面隔开，是为了使得形成圆筒状的感应加热组件21能够用于干燥不同规格的卷料W。一般而言，这种结构通常利用多组感应加热组件21围成圆筒状。
在根据本实用新型的卷料干燥装置中，参照图2和图4，固定调节机构3包括：固定轴31，沿轴向Z延伸并用于支撑待干燥的卷料W，且一端固定在真空腔1上而另一端依次穿过感应加热组件21的中心和待干燥的卷料W的中心；移动架32，设置于固定轴31下侧并支撑固定感应加热组件21，且能够随感应加热组件21沿轴向Z滑动；弹力装置33，设置在真空腔1和感应加热组件21之间；以及锁扣34，设置在固定轴31上并与弹力装置33配合以将感应加热组件21与待干燥的卷料W沿轴向Z的端面W1贴合在一起。
在根据本实用新型的卷料干燥装置中，首先将待干燥的卷料W从固定轴31的自由端(也就是前述的另一端)穿入，然后沿轴向Z向内滑动并与感应加热组件21贴合在一起；然后继续向内推动待干燥的卷料W，带动感应加热组件21沿轴向Z向内移动并压缩弹力装置33；当待干燥的卷料W移动到锁扣34的固定范围内时(也就是锁扣34位于待干燥的卷料W沿轴向Z的外侧)，扣合锁扣34以阻止待干燥的卷料W沿轴向Z向外移动，感应加热组件21在弹力装置33的弹力作用下与待干燥的卷料W的端面W1贴合在一起。在感应加热组件21沿轴向Z移动的过程中，移动架32也随之移动，以保证感应加热组件21得到支撑。
在根据本实用新型的卷料干燥装置中，参照图1，抽真空机构4包括：抽真空管路41，一端与真空腔1内部连通；真空泵42，与抽真空管路41的另一端连通；抽气阀43，设置在抽真空管路41上；真空检测元件44，检测真空腔1内部的真空度；放气管路45，与真空腔1内部连通；以及放气阀46，设置在放气管路45上。真空泵42为采用干式螺杆技术的真空装置，为真空腔1内提供真空环境。真空检测元件44为电阻规。抽气阀43和放气阀46为全自动式，且抽气阀43和放气阀46互锁，以保护真空泵42。
在根据本实用新型的卷料干燥装置中，参照图1，卷料干燥装置还包括：风机5，设置在真空腔1内部并与待卷料干燥装置相对。风机5能够带动真空腔1内部的空气循环流动，保证真空腔1内部的热量分布均匀。
在根据本实用新型的卷料干燥装置中，卷料W为极片卷料。极片可以为二次电池的正极极片或负极极片。极片卷料沿周向Z的宽度不大于80mm。
在根据本实用新型的卷料干燥装置中，可按照以下步骤完成卷料W的干燥：
1)上料：由人工或机械手已收卷好的卷料W装入固定轴31内，通过锁扣34锁紧固定，并设置好温度、真空、干燥时间、风机风速等参数。
2)加热：中频加热机构2根据设定的温度参数输出电流，使感应加热组件21的加热体212快速升温，并通过导热层217传递给卷料W；同时风机5将真空腔1内部热空气快速循环，使得真空腔1内部温度均匀。测温元件214监测加热体212温度达到设定温度后，开始反馈信号给中频发生器22，通过控制输出电流，来控制加热功率，并维持一段时间，使卷料W保持在目标温度。
3)抽真空干燥：当卷料W温度达到目标温度后，真空泵42开启，抽气阀43开启，当真空检测元件44监测到真空腔1内的压强达设定值后，抽气阀43开始间歇式的开关，以保持真空腔1内的压强维待在设定压强值，并保持一定时间，干燥结束。
4)下料：由机械手或人工将卷料W从真空腔1中取出，干燥完成。
Claims (10)
1.一种卷料干燥装置，其特征在于，包括：
真空腔(1)；
中频加热机构(2)，包括：
感应加热组件(21)，设置在真空腔(1)内；以及
中频发生器(22)，设置在真空腔(1)外且与感应加热组件(21)连通；
固定调节机构(3)，设置于真空腔(1)内，分别支撑待干燥的卷料(W)以及感应加热组件(21)，并将感应加热组件(21)与待干燥的卷料(W)沿轴向(Z)的端面(W1)贴合；以及
抽真空机构(4)，与真空腔(1)连通并对真空腔(1)抽真空。
2.根据权利要求1所述的卷料干燥装置，其特征在于，真空腔(1)包括腔壁(11)以及设置于腔壁(11)内侧的保温层(12)。
3.根据权利要求1所述的卷料干燥装置，其特征在于，感应加热组件(21)包括：
感应线圈(211)，与中频发生器(22)电连接；
加热体(212)，由导电且导磁的铁磁性材料制成，设置于感应线圈(211)沿轴向(Z)的外侧并与待干燥的卷料(W)的端面(W1)相对；
隔绝层(213)，将感应线圈(211)与加热体(212)隔开，且绝缘绝热；以及
导热层(217)，设置于加热体(212)与待干燥的卷料(W)之间且导热层(217)的两侧面分别与加热体(212)和待干燥的卷料(W)的端面(W1)贴合。
4.根据权利要求3所述的卷料干燥装置，其特征在于，感应加热组件(21)还包括：
测温元件(214)，设置在加热体(212)上以检测加热体(212)的温度，并将检测的温度传输到中频发生器(22)；
导磁体(215)，由导磁不导电的材料制成，设置于感应线圈(211)沿轴向(Z)的内侧；以及
连接部(216)，将导磁体(215)、感应线圈(211)、隔绝层(213)和加热体(212)连接在一起。
5.根据权利要求1所述的卷料干燥装置，其特征在于，感应加热组件(21)为一组或多组，各组分别与中频发生器(22)连通。
6.根据权利要求1所述的卷料干燥装置，其特征在于，
感应加热组件(21)的整体为圆盘状，以与待干燥的卷料(W)的端面(W1)的形状对应；或
感应加热组件(21)的整体为一端打开的圆筒状并收容待干燥的卷料(W)，且待干燥的卷料(W)的端面(W1)与感应加热组件(21)接触，待干燥的卷料(W)沿径向的周面与感应加热组件(21)隔开。
7.根据权利要求1所述的卷料干燥装置，其特征在于，固定调节机构(3)包括：
固定轴(31)，沿轴向(Z)延伸并用于支撑待干燥的卷料(W)，且一端固定在真空腔(1)上而另一端依次穿过感应加热组件(21)的中心和待干燥的卷料(W)的中心；
移动架(32)，设置于固定轴(31)下侧并支撑固定感应加热组件(21)，且能够随感应加热组件(21)沿轴向(Z)滑动；
弹力装置(33)，设置在真空腔(1)和感应加热组件(21)之间；以及
锁扣(34)，设置在固定轴(31)上并与弹力装置(33)配合以将感应加热组件(21)与待干燥的卷料(W)沿轴向(Z)的端面(W1)贴合在一起。
8.根据权利要求1所述的卷料干燥装置，其特征在于，抽真空机构(4)包括：
抽真空管路(41)，一端与真空腔(1)内部连通；
真空泵(42)，与抽真空管路(41)的另一端连通；
抽气阀(43)，设置在抽真空管路(41)上；
真空检测元件(44)，检测真空腔(1)内部的真空度；
放气管路(45)，与真空腔(1)内部连通；以及
放气阀(46)，设置在放气管路(45)上。
9.根据权利要求1所述的卷料干燥装置，其特征在于，卷料干燥装置还包括：
风机(5)，设置在真空腔(1)内部并与待卷料干燥装置相对。
10.根据权利要求1所述的卷料干燥装置，其特征在于，卷料(W)为极片卷料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621198321.8U CN206160649U (zh) | 2016-11-07 | 2016-11-07 | 卷料干燥装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=58656841
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109494344A (zh) * | 2017-09-13 | 2019-03-19 | 河北银隆新能源有限公司 | 一种电池极片的烘烤方法 |
| CN111854337A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-10-30 | 周大福珠宝文化产业园(武汉)有限公司黄陂分公司 | 一种用于珠宝首饰的真空烘干装置及方法 |
| CN113432380A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-09-24 | 昆山聚创新能源科技有限公司 | 极卷烘烤方法及极卷烘烤载具 |
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