CN220959386U - 烘烤设备及烘烤系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池制造技术领域，具体提供一种烘烤设备及烘烤系统，旨在解决现有极片脱水过程中，加热时间长，极片脱水不均一，极片反弹不一致的问题。为此目的，本实用新型的烘烤设备，包括箱体、传送辊、加热件和红外加热系统；箱体上设置有极片进口和极片出口；传送辊设置有多个，多个传送辊可转动地设置于箱体内，被设置成能够传送待烘干极片；加热件设置于红外加热系统的下游，被设置成能够对传送辊传送的待烘干极片进行加热；红外加热系统包括用于红外加热待烘干极片的红外灯管，并且红外加热系统设置于传送辊的上游。红外加热系统先对待烘干极片进行加热，然后加热件维持待烘干极片的温度用于水分脱出，消耗的时间更短，烘干质量更高。

Description

烘烤设备及烘烤系统

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，具体提供一种烘烤设备及烘烤系统。

背景技术

在锂离子电池的制造过程中，极片在涂布、辊压完成后收卷，由于内部的残留水分还未达到电芯组装的要求规格，其残余水分会跟三元锂正极材料中镍、钴、锰反应降低电池容量，锂电池的正极水分在高压下分解，使得电池鼓胀，同时电极被严重氧化，失去活性。残留水分还会与电解液中的锂盐发生反应生成沉淀物及有害物质氢氟酸等，而且参与水分会引起化成后的电池厚度变大，内阻升高，电压下降，热膨胀率、冷膨胀率增大，降低电池的首效，限制电池的容量发挥，严重影响电池的循环稳定性。

目前去除极片中的水分主要采用极片加热。但是，将极片加热到满足工艺需求的水含量，所需要的加热时间在12小时以上，耗时耗能，且极卷内外的极片脱水不均一，极片反弹不一致，严重降低了电芯的均一性。

有鉴于此，本领域需要一种烘烤效率高、烘烤品质好的烘烤设备来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题，解决现有极片脱水过程中，加热时间长，极片脱水不均一，极片反弹不一致的问题。

本实用新型提供一种烘烤设备，包括箱体、传送辊、加热件和红外加热系统；

所述箱体上设置有极片进口和极片出口；

所述传送辊设置有多个，多个所述传送辊可转动地设置于所述箱体内，所述传送辊被设置成能够传送待烘干极片；

所述加热件设置于所述红外加热系统的下游，所述加热件被设置成能够对所述传送辊传送的所述待烘干极片进行加热；

所述红外加热系统包括用于红外加热待烘干极片的红外灯管，并且所述红外加热系统设置于所述传送辊的上游。

在采用上述技术方案的情况下，待烘干极片能够从极片进口进入到箱体内，红外加热系统先对待烘干极片进行加热，能够将待烘干极片快速升温到水分脱出温度，在其之后采用加热件维持待烘干极片的温度用于水分脱出，在水分脱出至规格线后，待烘干极片通过极片出口排出到箱体外。采用此方式能够快速脱除待烘干极片中的水分，并且脱水过程需要消耗的时间短，极片的脱水均一性好，反弹一致，显著提高极片的烘干质量。

在上述烘烤设备的具体实施方式中，所述红外加热系统还包括加热支架，所述加热支架与所述箱体连接，所述红外灯管设置于所述加热支架上，并且/或者

所述红外灯管被设置成能够使得经过其的待烘干极片的温度大于经过所述传送辊的待烘干极片的温度。

在采用上述技术方案的情况下，通过加热支架能够方便红外灯管的安装固定，红外灯管以较高的功率运行使得温度高于传送辊的温度，能够更迅速的将待烘干极片加热，减少待烘干极片脱水过程需要消耗的时间。

在上述烘烤设备的具体实施方式中，所述红外灯管的数量为多个。

在采用上述技术方案的情况下，采用多个红外灯管能够对待烘干极片更加均匀的照射，并且使待烘干极片的干燥更快。

在上述烘烤设备的具体实施方式中，所述红外灯管的数量为四个，并且/或者

所述红外灯管的长度方向与所述传送辊的轴向平行，并且/或者

多个所述红外灯管分别设置于所述极片进口的上下两侧。

在采用上述技术方案的情况下，多个红外灯管分别设置于极片进口的上下两侧，使得待烘干极片的两面均能够被红外灯管烘干，保持待烘干极片两侧的烘干效果一致。

在上述烘烤设备的具体实施方式中，所述加热件设置于所述传送辊内，被设置成用于加热所述传送辊。

在采用上述技术方案的情况下，加热件设置于传送辊内，在红外加热系统对待烘干极片进行加热后，加热件能够加热传送辊，传送辊维持待烘干极片的温度，用于水分脱出。

在上述烘烤设备的具体实施方式中，所述烘烤设备还包括温度检测模块和控制模块，所述温度检测模块设置于所述箱体内，所述温度检测模块被设置成能够检测所述红外灯管和所述传送辊的温度；所述控制模块被设置成能够控制所述红外灯管和所述传送辊的温度。

在采用上述技术方案的情况下，通过温度检测模块能够检测箱体内的温度，通过控制模块能够控制红外灯管和传送辊的温度，确保箱体内的温度能够将待烘干极片内的水分脱出。

在上述烘烤设备的具体实施方式中，所述传送辊包括上传送辊和下传送辊，所述上传送辊和下传送辊间隔设置，所述待烘干极片交替走带于所述上传送辊和所述下传送辊，形成S型走带。

在采用上述技术方案的情况下，S型走带能够增大待烘干极片在箱体内的烘烤长度，提高烘烤效率。

在上述烘烤设备的具体实施方式中，所述箱体上侧和/或下侧设置有风口。

在采用上述技术方案的情况下，通过风口能够使箱体内的气体流通，便于将箱体内的水分排出。

本实用新型还提供了一种烘烤系统，包括上述的烘烤设备。

在采用上述技术方案的情况下，待烘干极片能够从极片进口进入到箱体内，红外加热系统先对待烘干极片进行加热，能够将待烘干极片快速升温到水分脱出温度，在其之后采用加热件维持待烘干极片的温度用于水分脱出，在水分脱出至规格线后，待烘干极片通过极片出口排出到箱体外。采用此方式能够快速脱除待烘干极片中的水分，并且脱水过程需要消耗的时间短，极片的脱水均一性好，反弹一致，显著提高极片的烘干质量。

在上述烘烤系统的具体实施方式中，烘烤系统还包括用于放卷的放卷装置和用于收卷的收卷装置。

在采用上述技术方案的情况下，待烘干极片放置于放卷装置上，放卷装置上的待烘干极片经过烘烤设备烘干后，收卷装置对烘干完成的已烘干极片进行收卷。

附图说明

下面结合附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1是烘烤设备的整体结构图。

附图标记列表：1-箱体；11-风口；12-极片进口；13-极片出口；2-传送辊；21-上传送辊；22-下传送辊；3-红外加热系统；31-红外灯管；32-加热支架；4-待烘干极片；5-放卷装置；6-收卷装置。

具体实施方式

下面参照附图来描述本申请的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本申请的技术原理，并非用于限制本申请的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，尽管说明书中的红外灯管的数量是结合四个来描述的，但是，本申请显然可以采用其他数量的红外灯管，例如，红外灯管的数量还可以为两个、三个、五个或者六个等。

需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”等应作广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体连接；可以是机械连接，也可以是其他连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。另外，本申请的描述中，“多个”指的是至少两个。需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，为解决现有极片脱水过程中，加热时间长，极片脱水不均一，极片反弹不一致的问题，本实用新型提供了一种烘烤设备，包括箱体1、传送辊2、加热件(图中未示出)和红外加热系统3；箱体1上设置有极片进口12和极片出口13；传送辊2设置有多个，多个传送辊2可转动地设置于箱体1内，传送辊2被设置成能够传送待烘干极片4；加热件设置于红外加热系统3的下游，加热件被设置成能够对传送辊2传送的待烘干极片4进行加热；红外加热系统3包括用于红外加热待烘干极片4的红外灯管31，并且红外加热系统3设置于传送辊2的上游。

如此，待烘干极片4能够从极片进口12进入到箱体1内，红外加热系统3先对待烘干极片4进行加热，能够将待烘干极片4快速升温到水分脱出温度，在其之后采用加热件维持待烘干极片4的温度用于水分脱出，在水分脱出至规格线后，待烘干极片4通过极片出口13排出到箱体1外。采用此方式能够快速脱除待烘干极片4中的水分，并且脱水过程需要消耗的时间短、能耗低，极片的脱水均一性好，反弹一致，显著提高极片的烘干质量。

下面进一步参照图1，对本申请的一种优选实施方式进行介绍。

如图1所示，本实用新型中烘烤设备的优选实施例，烘烤设备包括箱体1、红外加热系统3、传送辊2和加热件，箱体1的两侧上设置有基本位于同一高度的极片进口12和极片出口13，待烘干极片4从极片进口12进入到箱体1内，通过极片出口13排出箱体1。

箱体1上侧和下侧均设置有风口11。通过风口11能够使箱体1内的气体流通，便于将箱体1内的水分排出。

需要说明的是，风口11的设置并非必须，本领域技术人员可以基于具体应用场景选择是否设置风口11以及风口11的具体构造。例如，只在箱体1的上侧设置风口11，或者只在箱体1的下侧设置风口11，当然也可以不设置风口11，在箱体1的其他位置开设有水分出口，待烘干极片4上的水分通过水分出口排出到箱体1外。

仍参见图1，红外加热系统3包括用于红外加热待烘干极片4的红外灯管31，并且红外加热系统3设置于传送辊2的上游，红外灯管31被设置成能够使得经过其的待烘干极片4的温度大于经过传送辊2的待烘干极片4的温度。优选地，红外灯管31的数量为四个，红外灯管31的长度方向与传送辊2的轴向平行，四个红外灯管31分别设置于极片进口12的上下两侧。四个红外灯管31能够对待烘干极片4更加均匀的照射，并且使待烘干极片4的干燥更快。四个红外灯管31分别设置于极片进口12的上下两侧，使得待烘干极片4的两面均能够被红外灯管31烘干，保持待烘干极片4两侧的烘干效果一致。红外灯管31以较高的功率运行使得温度高于传送辊2的温度，能够更迅速的将待烘干极片4加热，减少待烘干极片4脱水过程需要消耗的时间。

红外加热系统3还包括加热支架32，加热支架32与箱体1连接，红外灯管31设置于加热支架32上。通过加热支架32能够方便红外灯管31的安装固定。加热支架32与箱体1的连接方式和加热支架32与红外灯管31的连接方式均属于常规设置。例如，加热支架32可以采用螺栓与箱体1内侧连接，或者在箱体1内侧设置滑槽，加热支架32上设置与该滑槽配合的滑块，该滑块插接于滑槽内，实现加热支架32和箱体1的连接。再如，加热支架32上设置有安装槽，红外灯管31放置于安装槽内并通过螺栓固定。或者，加热支架32上设置有抱箍，红外灯管31放置于安装槽内，并采用抱箍固定。

需要说明的是，红外灯管31的设置方式为优选的，本领域技术人员可以基于待烘干极片4的湿度和箱体1内的温度确定红外灯管31的数量及布局方式。例如，红外灯管31的数量还可以为两个、三个、五个或者六个等。再如，可以根据待烘干极片4两侧水分含量差异，选择在极片进口12的下侧设置三个红外灯管31，在极片进口12的上侧设置一个红外灯管31。再如，红外灯管31的长度方向与传送辊2的轴向呈夹角设置，具体的夹角可以为5度、20度、45度等。

需要进一步说明的是，加热支架32的设置并非必须，本领域技术人员可以基于具体应用场景选择是否设置加热支架32以及加热支架32的具体构造，当然也可以不设置加热支架32，而是将红外灯管31固定在箱体1的内侧。

继续参见图1，传送辊2包括上下间隔设置的两个上传送辊21和两个下传送辊22，两个上传送辊21位于箱体1内靠近上侧的同一高度上，两个下传送辊22位于箱体1内靠近下侧的同一高度上，待烘干极片4交替走带于上传送辊21和下传送辊22，形成S型走带。S型走带能够增大待烘干极片4在箱体1内的烘烤长度，提高烘烤效率。

需要说明的是，传送辊2的设置方式并非必须，本领域技术人员可以基于具体应用场景选择传送辊2的数量以及传送辊2的具体构造。例如，上传送辊21的数量为三个、四个或者五个。再如，下传送辊22的数量为三个、四个或者五个。再如，多个上传送辊21位于箱体1内靠近上侧的不同高度上。再如，多个下传送辊22位于箱体1内靠近下侧的不同高度上。再如，待烘干极片4经过两个上传送辊21后再经过一个或者两个下传送辊22。

加热件设置于红外加热系统3的下游，优选地，加热件设置于传送辊2内，被设置成用于加热传送辊2。加热件设置于传送辊2内，在红外加热系统3对待烘干极片4进行加热后，加热件能够加热传送辊2，传送辊2维持待烘干极片4的温度，用于水分脱出。

需要说明的是，加热件的设置方式并非一成不变，本领域技术人员可以基于具体应用场景选择加热件的具体构造。例如，加热件为发热体和风机，通过风机将发热体的热量输送到待烘干极片4上。再如，加热件包括加热器和加热介质，传送辊2内设置用于流通加热介质的加热空腔，加热器设置于箱体1外侧，加热器对加热介质加热后，将加热介质输送至加热空腔内，对传送辊2进行加热。

烘烤设备还包括温度检测模块和控制模块，温度检测模块设置于箱体1内，温度检测模块被设置成能够检测红外灯管31和传送辊2的温度，温度检测模块优选的为两个温度传感器，两个温度传感器分别检测红外灯管31和传送辊2的温度。控制模块被设置成能够控制红外灯管31和传送辊2的温度。具体的，当红外灯管31的温度较低时，则控制红外灯管31以更高的功率运行，使得红外灯管31的温度升高；当红外灯管31的温度较高时，则控制红外灯管31以较低的功率运行，使得红外灯管31的温度降低。当传送辊2的温度较低时，则控制加热件以更高的功率运行，使得传送辊2的温度升高；当传送辊2的温度较高时，则控制加热件以较低的功率运行，使得传送辊2的温度降低。控制模块的具体构造为现有技术，在这里不再赘述。如此，通过温度检测模块能够检测箱体1内的温度，通过控制模块能够控制红外灯管31和传送辊2的温度，确保箱体1内的温度能够将待烘干极片4内的水分脱出。

需要说明的是，温度检测模块和控制模块的设置并非必须，本领域技术人员可以基于具体应用场景选择是否设置温度检测模块和控制模块以及温度检测模块和控制模块的具体构造，当然也可以不设置温度检测模块和控制模块。

本实用新型还提供了一种烘烤系统，包括上述的烘烤设备。待烘干极片4能够从极片进口12进入到箱体1内，红外加热系统3先对待烘干极片4进行加热，能够将待烘干极片4快速升温到水分脱出温度，在其之后采用加热件维持待烘干极片4的温度用于水分脱出，在水分脱出至规格线后，待烘干极片4通过极片出口13排出到箱体1外。采用此方式能够快速脱除待烘干极片中的水分，并且脱水过程需要消耗的时间短，极片的脱水均一性好，反弹一致，显著提高极片的烘干质量。

本实用新型中烘烤系统的优选实施例，烘烤系统还包括用于放卷的放卷装置5和用于收卷的收卷装置6。待烘干极片4放置于放卷装置5上，放卷装置5上的待烘干极片4经过烘烤设备烘干后，收卷装置6对烘干完成的已烘干极片进行收卷。

需要说明的是，放卷装置5和收卷装置6的具体构造为现有技术，在这里不再赘述，放卷装置5和收卷装置6的设置并非必须，本领域技术人员可以基于具体应用场景选择是否设置放卷装置5和收卷装置6以及放卷装置5和收卷装置6的具体构造。例如，可以不设置放卷装置5，在极片生产完成后，直接进入到烘烤设备内。再如，可以不设置收卷装置6，在极片烘干完成后，直接进入到下一工序。

下面介绍烘烤系统在使用过程中可能的使用方法。本领域技术人员可以理解的是，下述方法仅仅为示例性地，并非旨在于限制本申请的保护范围。

解开放卷装置5上的待烘干极片4，并将待烘干极片4按照走带方向穿过极片进口12、红外加热系统3、传送辊2和极片出口13后接入收卷装置6。启动加热件，当加热件加热传送辊2到预设温度后，启动红外灯管31，开启放卷装置5和收卷装置6走带，利用红外灯管31的穿透性能够快速将待烘干极片4加热至脱水温度，随后待烘干极片4被传送到传送辊2区域，并维持在脱水温度，在待烘干极片4中水分被烘至规格线以下后收卷。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本申请的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种烘烤设备，其特征在于，包括箱体、传送辊、加热件和红外加热系统；

所述箱体上设置有极片进口和极片出口；

所述传送辊设置有多个，多个所述传送辊可转动地设置于所述箱体内，所述传送辊被设置成能够传送待烘干极片；

所述加热件设置于所述红外加热系统的下游，所述加热件被设置成能够对所述传送辊传送的所述待烘干极片进行加热；

所述红外加热系统包括用于红外加热待烘干极片的红外灯管，并且所述红外加热系统设置于所述传送辊的上游。

2.根据权利要求1所述的烘烤设备，其特征在于，所述红外加热系统还包括加热支架，所述加热支架与所述箱体连接，所述红外灯管设置于所述加热支架上，并且/或者

所述红外灯管被设置成能够使得经过其的待烘干极片的温度大于经过所述传送辊的待烘干极片的温度。

3.根据权利要求1所述的烘烤设备，其特征在于，所述红外灯管的数量为多个。

4.根据权利要求3所述的烘烤设备，其特征在于，所述红外灯管的数量为四个，并且/或者

所述红外灯管的长度方向与所述传送辊的轴向平行，并且/或者

多个所述红外灯管分别设置于所述极片进口的上下两侧。

5.根据权利要求1所述的烘烤设备，其特征在于，所述加热件设置于所述传送辊内，被设置成用于加热所述传送辊。

6.根据权利要求5所述的烘烤设备，其特征在于，所述烘烤设备还包括温度检测模块和控制模块，所述温度检测模块设置于所述箱体内，所述温度检测模块被设置成能够检测所述红外灯管和所述传送辊的温度；所述控制模块被设置成能够控制所述红外灯管和所述传送辊的温度。

7.根据权利要求1所述的烘烤设备，其特征在于，所述传送辊包括上传送辊和下传送辊，所述上传送辊和下传送辊间隔设置，所述待烘干极片交替走带于所述上传送辊和所述下传送辊，形成S型走带。

8.根据权利要求1所述的烘烤设备，其特征在于，所述箱体上侧和/或下侧设置有风口。

9.一种烘烤系统，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的烘烤设备。

10.根据权利要求9所述的烘烤系统，其特征在于，还包括用于放卷的放卷装置和用于收卷的收卷装置。