CN212168022U - 一种能够烘干极片的新型涂布烘干装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能够烘干极片的新型涂布烘干装置，涂布烘箱内置有加热模块，其中加热模块为远红外加热器；所述远红外加热器主要由电热涂料涂在加热器辐射面形成固化涂层，该固化涂层因其表面黑度高，故能吸收大量的辐射热能，远红外加热器为“U”型；更利于红外线的释放，与极片充分接触；所述远红外加热器在烘箱内铺设时，四周环绕铺设于涂布烘箱，加速极片的烘干。本实用新型的优点是：(1)通过红外线热辐射方式可以快速对极片进行加热。(2)通过红外线热辐射的方式来进行极片烘干，可以大大的降低电能的消耗。

Description

一种能够烘干极片的新型涂布烘干装置

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池领域，具体涉及一种能够烘干极片的新型涂布烘干装置。

背景技术

目前，锂离子电池生产的涂布工序主流都是通过加热管热传导的方式进行极片烘干，该种方式加热效率低下，消耗电能巨大。且极片是从外而内进行加热，会导致极片表面与内部烘干效果不一致，极片表面开裂的情况。

申请专利号201810546867.5公开了一种锂电池加工用涂布极片烘干装置，采用的技术方案为包括烘干箱，所述烘干箱的横向两端分别设置有进料口和出料口，所述烘干箱的所述出料口一侧安装有张力调节机构；所述烘干箱背侧放置有保温箱，所述保温箱上端安装有风泵，所述风泵的两端分别安装有导风管和吹风管，所述吹风管伸入所述保温箱内部，所述导风管的外端部连接有集风管；所述保温箱通过出风管与所述烘干箱相连通，所述出风管伸入所述烘干箱内部，所述出风管的外壁贯穿设置有出风孔；所述烘干箱前侧均匀安装有吸风管，所述吸风管与所述集风管相连通；所述保温箱内部从所述吹风管一侧至所述出风管一侧依次安装有加热器、过滤棉和干燥箱，所述干燥箱内部放置有干燥剂。虽然能够解决现有技术中目前的烘干装置进行烘干时，容易造成热量损失，造成能源浪费的问题，但是申请人认为该涂布极片烘干装置结构太复杂。

申请专利号201710997937.4公开了锂离子电池极片的烘干方法、烘干装置及涂布机，其中烘干装置包括：烘箱，设置在烘箱内的平板导体，用于给位于该烘箱内的极片的箔材提供电流I的第一电源，以及用于给该平板导体提供电流I′的第二电源；其中，通电流I能够使极片的箔材本身发热，起到由内往外的烘干作用；通电流I′能够使该平板导体提供与极片的重力相对抗的安培力F，进而使烘箱内的极片处于自悬浮状态。该平板导体相对该烘箱内的极片平行设置，并且位于极片的下方。虽然也能够解决有效地提升烘干质量和烘干效率，但是申请人认为该烘干装置结构还是太复杂。

作为一线研究人员，申请人在本工作做好之余对现有普通涂布烘箱进行一些改进，使得在不增加成本和结构的情况下，能够更好的解决降低涂布烘干的能耗等问题，极大的提高了烘干效率，目前全公司都在推广该改进方案。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够烘干极片的新型涂布烘干装置。该烘干装置结构简单，在不改变原有其他涂布烘箱的结构基础上，能够降低涂布烘干的能耗，并且提高烘干效率，避免出现极片表面开裂的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：一种能够烘干极片的新型涂布烘干装置，包括涂布烘箱、加热模块；其特征在于：涂布烘箱内置有加热模块，其中加热模块为远红外加热器。

进一步的，所述远红外加热器主要由电热涂料涂在加热器辐射面形成固化涂层，该固化涂层因其表面黑度高，故能吸收大量的辐射热能，又因其发射率高，故能将吸收的辐射热能转换成物体易吸收的远红外热能以电磁波的形式传递，其中电热涂料为现有普通的材料，电热涂料涂在加热器上形成固化涂层属于结构特征。

进一步的，所述远红外加热器为“U”型，这样更利于红外线的释放，与极片充分接触，原有的普通的长条圆柱型没有“U”型效果好，并不是简单的结构改进，而是进行了试验。

进一步的，所述远红外加热器在烘箱内铺设时，四周环绕铺设于涂布烘箱，加速极片的烘干。

进一步的，可以根据不同极片材料的特性，厚度等来选择使用的红外线管的种类，数量等来做最优化的设计，原因是电磁波谱的红外谱段用来加热的范围可以被分为短波(0.8um-1.4um)，中波(1.5um-3.5um)和长波(3.5-10um)。不同的材料的红外吸收的波段不同，加热效率也不同。不同波长的红外线的穿透能力也有区别。

本实用新型的优点是：(1)通过红外线热辐射方式可以快速对极片进行加热。由于红外光的能量直接被物质分子吸收，而红外线的能量密度又很大，物体表面的温度很快就会提高。这个速度远远高于普通烘箱的热传导速度。后者需要分子碰撞，通过动能和势能的转换来一级一级的传递。(2)红外线光子可以穿过物体表面达到一定深度，在此深度内的分子吸收红外光时，由内到外的同时进行加热。这相对于传导和对流来说有很大的优势，不仅加热速度快，也很大程度上避免表面封闭而起皮起泡的现象；(3)通过红外线热辐射的方式来进行极片烘干，可以大大的降低电能的消耗。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的远红外加热器结构示意图。

在图中，1为涂布烘箱，2为远红外加热管，3、“U”型的远红外加热器，4 为极片，5为固化涂层。

具体实施方式

如图1-2所示，本实用新型是这样来工作和实施的，一种能够烘干极片的新型涂布烘干装置，包括涂布烘箱1、加热模块；其特征在于：涂布烘箱1内置有加热模块，其中加热模块为远红外加热器2；所述远红外加热器2主要由电热涂料涂在加热器辐射面形成固化涂层5；所述远红外加热器为“U”型3；所述远红外加热器在烘箱内铺设时，四周环绕铺设于涂布烘箱，通过远红外加热器2 将涂布烘箱1内壁全部铺满。

本发明的设计思路原理是：将现有普通涂布烘箱1的加热模块的加热方式由加热管热传导方式改为远红外线热辐射方式；将涂布烘箱1的普通加热管改为远红外加热器2，并将涂布烘箱1内壁全部铺满，远红外线加热器2是由电热涂料在加热器辐射面形成固化涂层，该涂层因其表面黑度高，故能吸收大量的辐射热能，又因其发射率高，故能将吸收的辐射热能转换成物体易吸收的远红外热能以电磁波的形式传递，微米级电热涂料的涂层厚、热阻大、反射率高，在涂布烘箱1表面，将散失的热能转换成远红外热能以电磁波的形式辐射涂布烘箱1内，为涂布烘箱1内的极片所吸收，而不易被潮气吸收，从而将热能留在涂布烘箱1 内，不仅降低了排潮温度，而且使涂布烘箱1内的温度升高，使涂布烘箱1内的温度得到了充分的利用，针对红外加热管,进行了结构的调整，由普通的长条圆柱型改为“U”型，这样更利于红外线的释放，与极片充分接触，在烘箱内进行铺设时，由常规的上下铺设，改为四周环绕铺设，加速极片的烘干。

按照图1和图2所示要求对涂布烘箱1加热方式进行改造，然后选取同一锅正极浆料，平均分成两部分，分别使用改造后的涂布设备与改造前的涂布设备进行涂布。

(1)对比例，使用对未改造的涂布设备进行涂布；

(2)实施例，使用对涂布烘箱1加热方式进行改造的涂布设备进行涂布；

使用以上设备生产实施例与对比例各生产2000pcs极片(总共耗时约5.5h)，极片4尺寸、结构、涂布面密度、涂布速度(极限速度)完全一致，同一人员进行操作。统计极片水分含量、极片4表面裂痕、电能损耗：

分类	极片水分/ppm	表面裂痕/条	电能消耗(度)
				对比例	103	138	382
实施例	38	3	201

结果表明，依照改进后的涂布烘箱在烘干效果以及降低能耗方面都有很大的提升。

Claims (1)

1.一种能够烘干极片的新型涂布烘干装置，包括涂布烘箱、加热模块；涂布烘箱内置有加热模块，加热模块为远红外加热器；其特征在于：所述远红外加热器主要由电热涂料涂在加热器辐射面形成固化涂层；远红外加热器为“U”型；远红外加热器在烘箱内铺设时，四周环绕铺设于涂布烘箱；选择使用的红外线管的种类能够根据不同极片材料的特性、厚度来设计。

Images