CN214132548U - 烘箱组件和锂电池涂布系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种烘箱组件和锂电池涂布系统，包括：烘箱本体，烘箱本体上形成有极片入口和极片出口，烘箱本体沿竖直方向折弯式布置；导辊，多个导辊折弯式地排列在烘箱本体内部，用于支撑和导引极片；加热单元，设置在烘箱本体内部，用于烘干极片，该烘箱组件和锂电池涂布系统节省了厂房的占地面积，且在保证极片具有良好的烘干效果同时提升了涂布效率。

Description

烘箱组件和锂电池涂布系统

技术领域

本实用新型涉及锂电池制造设备领域，具体地涉及一种烘箱组件和锂电池涂布系统。

背景技术

锂离子电池因其循环寿命长、安全环保、高能量密度等优点，已广泛应用于数码通讯设备、电动工具、电动汽车等领域。涂布是锂电池制程中的关键工序之一，而烘干是涂布生产过程中极为重要的一个环节，锂离子电池很多异常均与此过程的控制不佳有关。在制作锂离子电池电极时，一般是在基材上涂布相应的电极材料，材料为液体状态，电极涂布后经过烘箱，在烘箱中通过热风进行烘干加工，烘干完成后再转入下一道加工工序。烘箱长度决定了涂布烘干速度，在烘箱长度一定时涂布速度没有再提升的空间，而现有技术中的烘箱多采用水平直线排列布置的烘箱本体连接而成，这种排列布置方式直接增加了烘箱的占地面积，且厂房的长度限制了烘箱的长度，导致涂布效率降低，若想进一步提升涂布效率就需扩建厂房，增加了厂建成本，不利于锂离子电池的扩大生产。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提供一种烘箱组件和锂电池涂布系统，该烘箱组件和锂电池涂布系统具有在保证烘干和涂布速度的同时减少占地面积，提升涂布效率的优点。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种烘箱组件，包括：

烘箱本体，烘箱本体上形成有极片入口和极片出口，烘箱本体沿竖直方向折弯式布置；

导辊，多个导辊折弯式地排列烘箱本体内部，用于支撑和导引极片；

加热单元，设置在烘箱本体内部，用于烘干极片。

本实用新型的实施例中，烘箱本体包括烘干部和连接部，烘干部在竖直方向上分段排列；连接部设置在相邻的两个烘干部的同一侧，用于使烘箱本体形成连续整体。

本实用新型的实施例中，烘干部包括在竖直方向上依次连通的入口段烘箱本体、中间段烘箱本体和出口段烘箱本体，入口段烘箱本体和出口段烘箱本体沿水平方向设置，中间段烘箱本体设置在入口段烘箱本体和出口段烘箱本体之间且相对水平方向倾斜。

本实用新型的实施例中，多个所述导辊在所述入口段烘箱本体、所述出口段烘箱本体和所述连接部的内部折弯式排列布置。

本实用新型的实施例中，在烘干部中设置有上风嘴和下风嘴，上风嘴、下风嘴均和加热单元之间形成进风风道，外界气流经过加热单元后途径进风风道从上风嘴和下风嘴吹出。

本实用新型的实施例中，在中间段烘箱本体中，从下风嘴吹出的气流量大于从上风嘴吹出的气流量。

本实用新型的实施例中，进入中间段烘箱本体的气流温度高于进入入口段烘箱本体、出口段烘箱本体的气流温度。

本实用新型的实施例中，在烘干部中还设置有循环风口，循环风口和加热单元之间形成有循环风道，烘干部中的气体经过循环风口后依次流经循环风道和加热单元再进入到进风风道中。

本实用新型的实施例中，在烘干部中还设置有排风口，烘干部中的气体经过排风口后进入外界。

本实用新型第二方面提供一种锂电池涂布系统，锂电池涂布系统包括：

放卷组件，用于释放制作极片的基材；

第一表面涂布组件，用于向基材的第一表面涂布电极材料，第一表面涂布单元和放卷单元之间设有用于导引基材的导辊；

第一表面烘干组件，第一表面烘干单元为本实用新型提供的烘箱组件，用于烘干第一表面的电极材料，第一表面烘干单元和第一表面涂布单元之间设有用于导引基材的导辊；

第二表面涂布组件，用于向基材的第二表面涂布电极材料，第二表面涂布单元和第一表面烘干单元之间设有用于导引基材的导辊；

第二表面烘干组件，第二表面烘干单元为本实用新型提供的烘箱组件，用于烘干第二表面的电极材料，第二表面烘干单元设置在第一表面烘干单元的上方或下方，第二表面烘干单元和第二表面涂布单元之间设有用于导引基材的导辊；

收卷组件，用于收集制作完成的极片，收卷单元和第二表面烘干单元之间设有用于导引极片的导辊。

通过上述技术方案，在烘箱组件中设置烘箱本体，导辊和加热单元，将烘箱本体沿竖直方向折弯式布置，使极片沿竖直方向折弯式传输前进；多个导辊折弯式地排列在烘箱本体内部支撑和导引所述极片；加热单元设置在烘箱本体内部对极片进行烘干，将现有技术中烘箱本体水平直线式的排列布置方式改变为在竖直方向上折弯式布置，减少了烘箱组件在厂房中的占地面积，保证极片具有良好烘干效果的同时提升了涂布效率。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是现有技术锂电池涂布系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中锂电池涂布系统的结构示意图；

图3是图2中的烘箱本体内部结构示意图。

附图标记说明

1 烘箱本体 101 烘干部

1011 入口段烘箱本体 1012 中间段烘箱本体

1013 出口段烘箱本体 102 连接部

103 上风嘴 104 下风嘴

105 加热单元 106 进风风道

107 循环风口 108 排风口

109 循环风道 2 导辊

3 放卷组件 4 第一表面涂布组件

5 第一表面烘干组件 6 第二表面涂布组件

7 第二表面烘干组件 8 收卷组件

9 极片

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在制作锂离子电池电极时，一般是在基材上涂布相应的电极材料，材料为液体状态，涂布操作完成后需烘干再转入下一道加工工序。如图1所示，现有技术中锂电池涂布系统中对极片9进行烘干的第一表面烘干组件5和第二表面烘干组件7均采用水平直线排列方式，极大地占用了厂房的面积，而烘箱组件的整体长度决定了涂布烘干速度，在烘箱组件整体长度一定时涂布速度没有再提升的空间，该种锂电池涂布系统在保证烘干效果的情况下涂布效率难以提升。

如图2-图3所示，本实用新型提供了一种新型的烘箱组件，该烘箱组件应用于锂电池涂布系统，用于对进入其中的极片9进行烘干，以便进行后续操作，极片9的制作是指在基材的表面涂覆有液体状态电极材料并进行烘干加工。具体地，该烘箱组件包括烘箱本体1，导辊2和加热单元105，其中，烘箱本体1上形成有极片入口和极片出口，极片9从极片入口进入烘箱本体1内部进行烘干，从极片出口传出并进入下一道工序；烘箱本体1沿竖直方向折弯式布置，使得极片9在烘箱本体1中沿竖直方向折弯式传输前进，改变了现有技术中烘箱本体1水平直线排列布置的方式，即将现有技术中极片9长距离的水平传输转变为沿竖直方向上的折弯式传输，既保证了极片9总的传输距离，又减少了烘箱组件在厂房中的占地面积，保证极片9烘干效果的同时提升了涂布的效率；多个导辊2折弯式地排列烘箱本体1内部，用于支撑和导引极片9，使得极片9能随着烘箱本体1的排列布置形式向前传输；加热单元105设置在烘箱本体1内部，用于烘干极片9，使得极片9在传输前进的过程中被烘干，避免影响后续工序。本实施例中烘箱组件既能保证烘干效果和烘干品质，还能减少烘箱组件的占地面积，提升了锂电池涂布系统的涂布效率。

本实用新型的实施例中，烘箱本体1包括烘干部101和连接部102，烘干部101在竖直方向上分段排列，即烘干部101由多段沿竖直方向排列的烘箱本体1组成，在多段烘箱本体1中，相邻的两段烘箱本体1相互连通，极片9由一段烘箱本体1传输进入另一段烘箱本体1中并沿竖直方向折弯式前进，进一步的，极片9在烘干部101中被传输的同时还被烘烤，使得极片9上涂覆的液态材料被烘干加工；连接部102设置在相邻的两个烘干部101的同一侧，用于使烘箱本体1形成连续整体，具体的，连接部102一端和两个相邻烘干部101中位于传输前段烘干部101的出口端连通，另一端和两个相邻烘干部101中位于传输后段烘干部101的入口端连通，使得多段烘干部101之间形成密封的整体，避免烘干部101中的热量散失而导致烘干效果降低。

本实用新型的实施例中，烘干部101包括在竖直方向上依次连通的入口段烘箱本体1011、中间段烘箱本体1012和出口段烘箱本体1013，入口段烘箱本体1011和出口段烘箱本体1013沿水平方向设置，中间段烘箱本体1012设置在入口段烘箱本体1011和出口段烘箱本体1013之间且相对水平方向倾斜。具体地，极片入口形成在入口段烘箱本体1011的入口端，极片出口形成在出口段烘箱本体1013的出口端，而入口段烘箱本体1011的出口端和中间段烘箱本体1012的入口端通过连接部102连通在一起，中间段烘箱本体1012的出口端和出口段烘箱本体1013的入口端通过连接部102连通在一起，该种设置方式使得极片9能沿竖直方向折弯式传输前进，缩短极片入口和极片出口之间的垂直距离，同时有利于减少烘箱组件的占地面积。进一步的，为增强极片9在烘箱本体1中的传输距离，保证烘干效果并提升涂布效率，可增加中间段烘箱本体1012的设置数量，连接部102的设置数量也适应性地增加。如图2所示，本实施例中烘箱本体1的烘干部101由一个入口段烘箱本体1011、中间段烘箱本体1012和出口段烘箱本体1013组成；连接部102的数量为两个，其中一个连接入口段烘箱本体1011和中间段烘箱本体1012，另一个连接中间段烘箱本体1012和出口段烘箱本体1013。

本实用新型的实施例中，多个导辊2在入口段烘箱本体1011、出口段烘箱本体1013和连接部102的内部折弯式排列布置。具体地，在入口段烘箱本体1011和出口段烘箱本体1013的内部，多个导辊2沿水平方向等间隔的排列布置，导辊2的轴线方向和极片9的传输方向垂直，极片9进入入口段烘箱本体1011和出口段烘箱本体1013后在导辊2上方进行传输，即设置在入口段烘箱本体1011和出口段烘箱本体1013内部的导辊2对极片9起支撑作用。此外，在入口段烘箱本体1011和出口段烘箱本体1013中，极片9涂覆有液态电极材料的一面朝上，避免未烘干的电极材料在传输过程中和导辊2接触到而降低极片9的制作效果。在连接部102的内部，导辊2对极片起导引作用，一个导辊2设置在连接部102的入口处，另一个导辊2设置在连接部102的出口处，本实施例中通过在连接部102中设置的导辊2，极片9进入中间段烘箱本体1012后带有电极材料的一面朝向下方，且由于中间段烘箱本体1012中没有设置导辊2，极片9在中间段烘箱本体1012中进行传输时是处于悬空设置，简化了烘箱组件的结构，可以完全避免极片9上的电极材料在中间段烘箱本体1012中接触到其它物体而影响涂布效果，还能使得极片9在中间段烘箱本体1012中得到充分的烘烤；极片9在连接中间段烘箱本体1012和出口段烘箱本体1013的连接部102中传输时，极片9涂覆有电极材料的一面朝向导辊2，但由于极片9已经过入口段烘箱本体1011、中间段烘箱本体1012的烘烤，极片9上液态的电极材料得到一定程度的挥发，此时极片9再接触到导辊2不会导致电极材料沾染到导辊2上而影响极片9的制作效果；极片9在进入出口段烘箱本体1013后，极片9带有电极材料的一面仍然朝向上方而不与导辊2接触，使得极片9从烘箱本体1中出去前再进行烘烤，为进入后续的步骤做好准备。

本实用新型的实施例中，在烘干部101中设置有上风嘴103和下风嘴104，上风嘴103、下风嘴104均和加热单元105之间形成进风风道106，外界气流经过加热单元105后途径进风风道106从上风嘴103和下风嘴104吹出，即外界的气流在经过加热单元105时被加热，加热后的气流进入进风风道106中，并在进风风道106的末端分成两路分别从上风嘴103和下风嘴104吹出对极片9进行烘烤，使极片9上液态电极材料的溶剂挥发。进一步的，上风嘴103设置在极片9的上方，从上风嘴103吹出的气流从上方对极片9进行烘烤；下风嘴104设置在极片9的下方，从下风嘴104吹出的气流从下方对极片9进行烘烤。

本实用新型的实施例中，在中间段烘箱本体1012中，从下风嘴104吹出的气流量大于从上风嘴103吹出的气流量。由于中间段烘箱本体1012中没有设置导辊2，极片9在中间段烘箱本体1012中处于悬空状态，极片9下方的气流量大于上方的气流量时，使得下方气流支撑力大于极片9重力和上方气流压力，能够避免极片9在中间段烘箱本体1012中传输时下垂变形，进而导致烘烤不均匀；且极片9在中间段烘箱本体1012中传输时带有电极材料的表面朝下，极片9下方的气流量大于上方的气流量使得极片9带有电极材料的表面能得到充分烘烤，加速液态电极材料溶剂的挥发，加快极片9被烘干的速度。

本实用新型的实施例中，进入中间段烘箱本体1012的气流温度高于进入入口段烘箱本体1011、出口段烘箱本体1013的气流温度。本实施例中将中间段烘箱本体1012作为主烘干区对极片9进行充分烘干，使已经经过入口段烘箱本体1011烘烤处于半湿润的极片9在中间段烘箱本体1012中加快烘干速度，也避免极片9在接触连接中间段烘箱本体1012和出口段烘箱本体1013的连接部102中的导辊2时将电极材料沾染到导辊2上。此外，若将入口段烘箱本体1011作为主烘干区对完全湿润的极片9进行高温烘烤，易导致极片9上电极材料的溶剂在初期挥发过快而影响烘干品质；若将出口段烘箱本体1013作为主烘干区对极片9进行高温烘烤，易导致极片9在经过连接中间段烘箱本体1012和出口段烘箱本体1013的连接部102时还处于湿润状态，进而导致将电极材料沾染到该连接部102的导辊2上降低极片9的涂布质量。

本实用新型的实施例中，在烘干部101中还设置有循环风口107，循环风口107和加热单元105之间形成有循环风道109，烘干部101中的气体经过循环风口107后依次流经循环风道109和加热单元105再进入到进风风道106中。本实施例中，循环风口107设置在各段烘箱主体的下方，循环风道109一端连通循环风口107，另一端连通加热单元105，进一步的，循环风道109中设置有空气净化单元，使得从各段烘箱主体中的气流从循环风口107中流出，经过循环风道109中被净化后和外界的气流一起被加热单元105加热，再重新从进风风道106进入烘箱主体中对极片9进行烘烤，有利于降低能量损耗。

本实用新型的实施例中，在烘干部101中还设置有排风口108，烘干部101中的气体经过排风口108后进入外界。本实施例中，排风口108设置在各段烘箱主体1的上方，使得各段烘箱主体1中因液态电极材料挥发产生的废气能通过排气口排出，避免各段烘箱主体1中废气浓度过高导致产生安全隐患，通过排风口108排出的废气被净化处理后再排放到外界中进行换热。本实施例中，还可直接将通过排风口108排出的废气作为尾气进行回收，避免对环境造成污染。

本实用新型的另一个实施例中提供一种新型的锂电池涂布系统，该锂电池涂布系统包括：

放卷组件3，用于释放制作极片9的基材；

第一表面涂布组件4，用于向基材的第一表面涂布电极材料，第一表面涂布组件4和放卷组件3之间设有用于导引基材的导辊2，用于将基材由放卷组件3导引向第一表面涂布组件4；

第一表面烘干组件5，第一表面烘干组件5为本实用新型提供的烘箱组件，用于烘干第一表面的电极材料，第一表面烘干组件5和第一表面涂布组件4之间设有用于导引基材的导辊2，用于将基材由第一表面涂布组件4导引向第一表面烘干组件5；

第二表面涂布组件6，用于向基材的第二表面涂布电极材料，第二表面涂布组件6和第一表面烘干组件5之间设有用于导引基材的导辊2，用于将基材由第一表面烘干组件5导引向第二表面涂布组件6；

第二表面烘干组件7，第二表面烘干组件7为本实用新型提供的烘箱组件，用于烘干第二表面的电极材料，第二表面烘干组件7设置在第一表面烘干组件5的上方或下方，使得第一表面烘干组件5和第二表面烘干组件7沿竖直方向布置在一起，减少第一表面烘干组件5和第二表面烘干组件7的占地面积；第二表面烘干组件7和第二表面涂布组件6之间设有用于导引基材的导辊2，用于将基材由第二表面涂布组件6导引向第二表面烘干组件7；

收卷组件8，用于收集制作完成的极片9，收卷组件8和第二表面烘干组件7之间设有用于导引极片9的导辊2，用于将制作完成的极片9由第二表面烘干组件7导引向收卷组件8。

以上结合附图详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于此。在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本申请所公开的内容，均属于本申请的保护范围。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种烘箱组件，其特征在于，包括：

烘箱本体(1)，所述烘箱本体(1)上形成有极片入口和极片出口，所述烘箱本体(1)沿竖直方向折弯式布置；

导辊(2)，多个所述导辊(2)折弯式地排列在所述烘箱本体(1)内部，用于支撑和导引所述极片(9)；

加热单元(105)，设置在所述烘箱本体(1)内部，用于烘干所述极片(9)。

2.根据权利要求1所述的烘箱组件，其特征在于，所述烘箱本体(1)包括烘干部(101)和连接部(102)，所述烘干部(101)在竖直方向上分段排列；所述连接部(102)设置在相邻的两个所述烘干部(101)的同一侧，用于使所述烘箱本体(1)形成连续整体。

3.根据权利要求2所述的烘箱组件，其特征在于，所述烘干部(101)包括在竖直方向上依次连通的入口段烘箱本体(1011)、中间段烘箱本体(1012)和出口段烘箱本体(1013)，所述入口段烘箱本体(1011)和所述出口段烘箱本体(1013)沿水平方向设置，所述中间段烘箱本体(1012)设置在所述入口段烘箱本体(1011)和所述出口段烘箱本体(1013)之间且相对水平方向倾斜。

4.根据权利要求3所述的烘箱组件，其特征在于，多个所述导辊(2)在所述入口段烘箱本体(1011)、所述出口段烘箱本体(1013)和所述连接部(102)的内部折弯式排列布置。

5.根据权利要求4所述的烘箱组件，其特征在于，在所述烘干部(101)中设置有上风嘴(103)和下风嘴(104)，所述上风嘴(103)、所述下风嘴(104)均和所述加热单元(105)之间形成有进风风道(106)，外界气流经过所述加热单元(105)后途径所述进风风道(106)从所述上风嘴(103)和所述下风嘴(104)吹出。

6.根据权利要求5所述的烘箱组件，其特征在于，在所述中间段烘箱本体(1012)中，从所述下风嘴(104)吹出的气流量大于从所述上风嘴(103)吹出的气流量。

7.根据权利要求5所述的烘箱组件，其特征在于，进入所述中间段烘箱本体(1012)的气流温度高于进入所述入口段烘箱本体(1011)、所述出口段烘箱本体(1013)的气流温度。

8.根据权利要求5所述的烘箱组件，其特征在于，在所述烘干部(101)中还设置有循环风口(107)，所述循环风口(107)和所述加热单元(105)之间形成有循环风道(109)，所述烘干部(101)中的气体经过所述循环风口(107)后依次流经所述循环风道(109)和所述加热单元(105)再进入到所述进风风道(106)中。

9.根据权利要求5所述的烘箱组件，其特征在于，在所述烘干部(101)中还设置有排风口(108)，所述烘干部(101)中的气体经过所述排风口(108)后进入外界。

10.一种锂电池涂布系统，用于对制作锂电池的极片(9)进行涂布操作，其特征在于，所述锂电池涂布系统包括：

放卷组件(3)，用于释放制作所述极片(9)的基材；

第一表面涂布组件(4)，用于向所述基材的第一表面涂布电极材料，所述第一表面涂布组件(4)和所述放卷组件(3)之间设有用于导引所述基材的所述导辊(2)；

第一表面烘干组件(5)，所述第一表面烘干组件(5)为根据权利要求1-9任一所述的烘箱组件，用于烘干所述第一表面，所述第一表面烘干组件(5)和所述第一表面涂布组件(4)之间设有用于导引所述基材的所述导辊(2)；

第二表面涂布组件(6)，用于向所述基材的第二表面涂布电极材料，所述第二表面涂布组件(6)和所述第一表面烘干组件(5)之间设有用于导引所述基材的所述导辊(2)；

第二表面烘干组件(7)，所述第二表面烘干组件(7)为根据权利要求1-9任一所述的烘箱组件，用于烘干所述第二表面，所述第二表面烘干组件(7)设置在所述第一表面烘干组件(5)的上方或下方，所述第二表面烘干组件(7)和所述第二表面涂布组件(6)之间设有用于导引所述基材的所述导辊(2)；

收卷组件(8)，用于收集制作完成的所述极片(9)，所述收卷组件(8)和所述第二表面烘干组件(7)之间设有用于导引所述极片(9)的所述导辊(2)。

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