DE112019005644T5 - Device for supplying air and a drying unit - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftzufuhrvorrichtung sowie eine Trockeneinheit mit der Luftzufuhrvorrichtung.Die Luftzufuhrvorrichtung umfasst einen primären Luftverteilerkasten und eine sekundäre Luftverteilungseinheit. Der primäre Luftverteilerkasten ist mit den Zuluftöffnungen und Verbindungsöffnungen in der Heißluftkammern zu den sekundären Luftverteilungseinheiten vorgesehen. Die sekundäre Luftverteilungseinheit umfasst eine Abluftöffnung mit einem Luftwiderstandselement, welches einen einheitlichen und stabilen Abluftstrom aus der Abluftöffnung gewährleistet.Die Erfindung ermöglicht es, Uneinheitlichkeit der Heißluftgeschwindigkeit, Temperatur und Druck innerhalb des effektiven Trocknungsbereichs zu minimieren, um einen schnellen, stabilen und gleichmäßigen Wärmeeintrag auf der Oberfläche des zu trocknenden Mediums zu realisieren und darüber hinaus die Trocknungsergebnisse und Produktivität sicherzustellen.The present invention relates to an air supply device and a drying unit with the air supply device. The air supply device comprises a primary air distribution box and a secondary air distribution unit. The primary air distribution box is provided with the supply air openings and connection openings in the hot air chambers to the secondary air distribution units. The secondary air distribution unit comprises an exhaust air opening with an air resistance element, which ensures a uniform and stable exhaust air flow from the exhaust air opening. The invention makes it possible to minimize inconsistencies in the hot air speed, temperature and pressure within the effective drying area in order to achieve a fast, stable and even heat input to the Realizing the surface of the medium to be dried and also ensuring the drying results and productivity.
Description
Technischer BereichTechnical part
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftzufuhrvorrichtung zum Trocknen sowie eine Trockeneinheit.The present invention relates to an air supply device for drying and a drying unit.
Stand der TechnikState of the art
Im Herstellprozess einer Lithium-Ion Batterie spielen die optimale Beschichtung, die Trocknung sowie die gegenseitige Wirkung der beiden Prozesse eine erhebliche Rolle, die sich auf den umfassenden technischen Leistungen des Beschichtungsprozesses auswirkt.In the manufacturing process of a lithium-ion battery, the optimal coating, drying and the mutual effect of the two processes play a significant role, which affects the comprehensive technical performance of the coating process.
Die Elektrode der Lithium-Ion Batterie besteht aus einer Beschichtung mit Partikeln. Während des Herstellprozesses der Elektrode wird eine homogene Beschichtungspaste auf den Metallstromkollektor aufgetragen, und das Lösungsmittel in der feuchten Beschichtung wird durch das Trocknen entfernt. In der Beschichtungspaste müssen häufig Polymer-basierte Bindemittel, Dispergiermittel sowie elektrische leitende Mittel, wie Industrieruß, eingesetzt werden. Obwohl der Feststoffgehalt im Allgemeinen um mehr als 30% ist, erleidet die Beschichtung während des Trocknungsprozesses beim Verdampfen des Lösungsmittels immer einen gewissen Schrumpfungsgrad. Die festen Substanzen sind in der Nassbeschichtung nahe beieinander und werden anschließend eine trockene poröse Elektrodenstruktur bilden.The electrode of the lithium-ion battery consists of a coating with particles. During the manufacturing process of the electrode, a homogeneous coating paste is applied to the metal current collector, and the solvent in the wet coating is removed by drying. Polymer-based binders, dispersants and electrically conductive agents such as carbon black must often be used in the coating paste. Although the solids content is generally more than 30%, the coating always suffers a certain degree of shrinkage during the drying process as the solvent evaporates. The solid substances are close together in the wet coating and will then form a dry, porous electrode structure.
Bei Stand der Technik in Elektrodentrocknung wird der Energieträger wie z.B. Heißluft direkt mittels Blasdüsen auf die Oberfläche der zu trocknenden nassen Beschichtung geblasen, welche bei großer Luftmenge einen großen Unterschied in Verteilung der Luftgeschwindigkeiten, der Temperatur sowie von dem Druck innerhalb des Trockenbereichs verursacht und oft zu den Rissen in der Elektrode führt.In the state of the art in electrode drying, the energy carrier such as hot air is blown directly onto the surface of the wet coating to be dried by means of blow nozzles, which in the case of a large amount of air causes a large difference in the distribution of the air speeds, the temperature and the pressure within the drying area and often too leads to cracks in the electrode.
Aus diesem Grund ist die Luftmenge sowie die Energiezufuhr für das Trocknen wegen der Rissprobleme limitiert, somit auch die Produktivität der Elektrode.For this reason, the amount of air and the energy supply for drying are limited due to the problem of cracks, and so is the productivity of the electrode.
Aus diesem Grund stellt dieser technische Bereich die Herausforderung dar, wie die Auftragungsgeschwindigkeit des Trocknungsmediums auf der zu trocknenden Oberfläche besser gesteuert werden kann, damit die Inhomogenität der Verteilung von Luftgeschwindigkeit, Temperatur sowie Druck auf der Oberfläche des zu trocknenden Mediums minimiert wird, um stabilere und gleichmäßigere Energiezufuhr auf der Oberfläche des zu trocknenden Mediums zu realisieren, die Verdampfungsrate des Lösungsmittels zu erhöhen und somit eine hohe Trocknungsgeschwindigkeit mit weniger Rissproblemen zu erreichen.For this reason, this technical area presents the challenge of how the application speed of the drying medium on the surface to be dried can be better controlled so that the inhomogeneity of the distribution of air speed, temperature and pressure on the surface of the medium to be dried is minimized in order to achieve more stable and to realize a more uniform energy supply on the surface of the medium to be dried, to increase the evaporation rate of the solvent and thus to achieve a high drying speed with fewer crack problems.
Erfindunginvention
In Anbetracht der oben erwähnten Probleme zielt die vorliegende Erfindung einer Luftzufuhrvorrichtung sowie einer Trockeneinheit ab, die Inhomogenität der Verteilung von Luftgeschwindigkeit, Temperatur sowie Druck auf der Oberfläche des zu trocknenden Mediums zu minimieren und dadurch die Energiezufuhr auf der Oberfläche des zu trocknenden Mediums schneller, stabiler und homogener aufzuweisen. Die Qualität von Trocknen und die Produktivität werden dadurch verbessert.In view of the above-mentioned problems, the present invention of an air supply device and a drying unit aims to minimize the inhomogeneity of the distribution of air velocity, temperature and pressure on the surface of the medium to be dried and thereby the energy supply on the surface of the medium to be dried faster, more stable and to be more homogeneous. The quality of drying and productivity are thereby improved.
De Luftzufuhrvorrichtung umfasst einen primären Luftverteilerkasten und eine sekundäre Luftverteilungseinheit. Der primäre Luftverteilerkasten ist mit den Zuluftöffnungen und Verbindungen zu den sekundären Luftverteilungseinheiten vorgesehen.The air supply device comprises a primary air distribution box and a secondary air distribution unit. The primary air distribution box is provided with the supply air openings and connections to the secondary air distribution units.
Die sekundäre Luftverteilungseinheit umfasst eine Abluftöffnung mit einem Luftwiderstandselement, welches einen einheitlichen und stabilem Luftstrom aus der Abluftöffnung gewährleitet.The secondary air distribution unit comprises an exhaust air opening with an air resistance element, which ensures a uniform and stable air flow from the exhaust air opening.
Das Luftwiderstandselement besteht aus porösem Material.The air resistance element consists of a porous material.
Das poröse Material umfasst eins der folgenden Materialen oder eine beliebige Kombination von feinmaschigen Metallnetzen, hitzebeständigen porösen Kunststoffen und porösem Aluminium.The porous material includes any of the following materials or any combination of fine-mesh metal mesh, heat-resistant porous plastics, and porous aluminum.
Das Luftwiderstandselement besitzt eine Volumenporosität von 40% bis 80%. Die Gleichmäßigkeitsabweichung der Porosität ist nicht höher als 40%, und die absolute Durchgangsrate des porösen Materials liegt im Bereich von le-10 bis 1e-8 m2.The air resistance element has a volume porosity of 40% to 80%. The uniformity deviation of the porosity is not more than 40%, and the absolute passage rate of the porous material is in the range of le -10 to 1e -8 m 2 .
Die Querschnittsform der sekundären Luftverteilungseinheit, die Senkrechte zur Bodenfläche der Abluftöffnung ist, ist ungefähr quadratisch, trapezförmig oder kreisförmig. Die Breite der Abluftöffnung der sekundären Luftverteilungseinheit beträgt 2 - 50 cm. In der sekundären Luftverteilungseinheit ist ein rohrförmiges oder plattenförmiges Luftverteilungselement vorgesehen. Das Luftverteilungselement befindet sich über dem Luftwiderstandselement und ist senkrecht oder horizontal, um den Luftstrom nochmal zu verteilen.The cross-sectional shape of the secondary air distribution unit, which is perpendicular to the bottom surface of the exhaust port, is approximately square, trapezoidal, or circular. The width of the exhaust air opening of the secondary air distribution unit is 2 - 50 cm. A tubular or plate-shaped air distribution element is provided in the secondary air distribution unit. The air distribution element is located above the air resistance element and is vertical or horizontal to redistribute the air flow.
Die Luftzufuhrvorrichtung ist mit einer einzelnen oder mehreren der sekundären Luftverteilungseinheiten vorgesehen. Die sekundäre Luftverteilungseinheit befindet sich innerhalb oder außerhalb des primären Luftverteilerkasten. Die sekundäre Luftverteilungseinheit ist unterhalb oder an der Seite von dem primären Luftverteilerkasten zugeordnet. Für mehrere Sekundärgasverteilungseinheiten sind die Intervalle angeordnet.The air supply device is provided with a single one or more of the secondary air distribution units. The secondary air distribution unit is located inside or outside the primary air distribution box. The secondary air distribution unit is associated below or to the side of the primary air distribution box. The intervals are arranged for several secondary gas distribution units.
Der primäre Luftverteilerkasten ist mit einem Luftverteilungsblech vorgesehen. Die Luftverteilungsbleche können luftdurchlässig oder luftundurchlässig sein und sind unterhalb der Zuluftöffnung zugeordnet. Der Abstand zwischen den Luftverteilungsblechen und der Zuluftöffnung zwischen 8% und 92% der Gesamthöhe des primären Luftverteilerkasten beträgt.The primary air distribution box is provided with an air distribution panel. The air distribution plates can be air-permeable or air-impermeable and are assigned below the air inlet opening. The distance between the air distribution plates and the supply air opening is between 8% and 92% of the total height of the primary air distribution box.
Der primäre Luftverteilerkasten ist mit einem oder mehreren Luftverteilungsblechen vorgesehen. Wenn es mehr als eins gibt, befinden sich mehrere Luftverteilungsbleche auf derselben horizontalen Ebene oder auf verschiedenen horizontalen Ebenen.The primary air distribution box is provided with one or more air distribution panels. If there is more than one, there are multiple air distribution baffles on the same horizontal plane or on different horizontal planes.
Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus auch die Trocknungseinheit, die eine Luftabsaugvorrichtung und die vorher erwähnte Luftzufuhrvorrichtung umfasst. Die Luftabsaugvorrichtung ist von der Luftzufuhrvorrichtung getrennt oder luftdicht eng neben der Luftzufuhrvorrichtung angeordnet. Die Luftabsaugvorrichtung ist mit einer Saugluftöffnung vorgesehen, und die Saugluftöffnung ist neben der Verbindungsöffnung an der Luftzufuhrvorrichtung angeordnet.The present invention also relates to the drying unit comprising an air suction device and the aforementioned air supply device. The air suction device is arranged separately from the air supply device or in airtight manner next to the air supply device. The air suction device is provided with a suction air opening, and the suction air opening is arranged next to the connection opening on the air supply device.
Die Saugluftöffnung der Luftabsaugvorrichtung mit einem Saugluftwiderstandselement vorgesehen ist. Das Saugluftwiderstandselement ist ein poröses Material oder eine Entlüftungsplatte. Das poröse Material umfasst eins der folgenden Materialen oder eine beliebige Kombination von feinmaschigen Metallnetzen, hitzebeständigen porösen Kunststoffen und porösem Aluminium, wenn Saugluftwiederstandelement ein poröses Material ist.The suction air opening of the air suction device is provided with a suction air resistance element. The suction drag element is a porous material or a vent plate. The porous material includes one of the following materials or any combination of fine-mesh metal mesh, heat-resistant porous plastics and porous aluminum when the suction air resistance element is a porous material.
Das poröse Material besitzt eine Volumenporosität von 40% bis 80%. Die Gleichmäßigkeitsabweichung der Porosität ist nicht höher als 40%, und die absolute Durchgangsrate des porösen Materials liegt im Bereich von 1e-10 bis 1e-8 m2.The porous material has a volume porosity of 40% to 80%. The uniformity deviation of the porosity is not more than 40%, and the absolute passage rate of the porous material is in the range of 1e -10 to 1e -8 m 2 .
Eine oder mehrere Saugluftöffnungen der Luftabsaugvorrichtung sind vorgesehen. Wenn mehrere Saugöffnungen vorgesehen sind, sind die Saugluftöffnungen mit der Verbindungsöffnungen der Luftzufuhrvorrichtung voneinander abgetrennt. Die Breite der Saugluftöffnung mindestens 2 mm und nicht mehr als das Sechsfache der Breite der Verbindungsöffnung beträgt.One or more suction air openings of the air suction device are provided. If a plurality of suction openings are provided, the suction air openings with the connection openings of the air supply device are separated from one another. The width of the suction air opening is at least 2 mm and not more than six times the width of the connection opening.
Die Innenseite der Saugluftöffnung mit Rippen vorgesehen ist. Die Rippen sind auf beiden Seiten der Saugluftöffnung symmetrisch angeordnet und bilden eine Glockenmündung mit einem größeren Durchmesser von unten nach oben. Der Winkel zwischen den Rippen auf jeder Seite und der horizontalen Ebene beträgt 10 - 90 Grad und die Projektionslänge entspricht L2 jeder Seitenflosse in der horizontalen Ebene. L- 2*L2 beträgt nicht weniger als 8 mm.The inside of the suction air opening is provided with ribs. The ribs are arranged symmetrically on both sides of the suction air opening and form a bell mouth with a larger diameter from bottom to top. The angle between the ribs on each side and the horizontal plane is 10-90 degrees and the projection length is equal to L2 of each fin in the horizontal plane. L- 2 * L2 is not less than 8mm.
Die Luftabsaugvorrichtung ist mit einem Saugluftverteilungsblech vorgesehen. Die Saugluftverteilungsbleche können luftdurchlässig oder luftundurchlässig sein und sind unterhalb des Saugluftrohrs zugeordnet. Der Abstand zwischen dem Saugluftverteilungsblech und dem Saugluftrohrs beträgt 8% - 92% der Gesamthöhe der Saugluftvorrichtung. Die Breite des Saugluftverteilungsblechs ist nicht kleiner als der Durchmesser SaugluftrohrsThe air suction device is provided with a suction air distribution plate. The suction air distribution plates can be air-permeable or air-impermeable and are assigned below the suction air pipe. The distance between the suction air distribution plate and the suction air pipe is 8% - 92% of the total height of the suction air device. The width of the suction air distribution plate is not smaller than the diameter of the suction air pipe
Die Luftabsaugvorrichtung umfasst ein oder mehrere Saugluftverteilungsbleche. Wenn mehrere Saugluftverteilungsbleche vorgesehen sind, befinden sich die Saugluftverteilungsbleche auf derselben Ebene oder auf verschiedenen Ebenen.The air suction device comprises one or more suction air distribution plates. If several suction air distribution plates are provided, the suction air distribution plates are on the same level or on different levels.
Die Luftabsaugvorrichtung wird an der Außenseite der Luftzufuhrvorrichtung überlagert oder sich im Gehäuse der Luftzufuhrvorrichtung befindet, wenn die Luftzufuhrvorrichtung und die Luftabsaugvorrichtung in einer luftdichten Kombination angeordnet sind.The air suction device is superposed on the outside of the air supply device or is located in the housing of the air supply device when the air supply device and the air suction device are arranged in an airtight combination.
Die Trocknungseinheit umfasst einen einzigen Satz oder mehrere Sätze von Kombinationen der Luftabsaugvorrichtung und der Luftzufuhrvorrichtung.The drying unit includes a single set or multiple sets of combinations of the air suction device and the air supply device.
Die Luftabsaugvorrichtung und die Luftzufuhrvorrichtung sind jeweils eine oder mehrere. Die Anzahl der Vorrichtungen ist gleich oder unterschiedlich.The air suction device and the air supply device are each one or more. The number of devices is the same or different.
Wenn die Trocknungseinheit einen einzigen Satz der Kombination von Luftabsaugvorrichtung und Luftzufuhrvorrichtung umfasst, umfasst die Kombination eine Luftabsaugvorrichtung mit einer Luftzufuhrvorrichtung oder eine Luftabsaugvorrichtung mit zwei Luftzufuhrvorrichtungen oder zwei Luftabsaugvorrichtungen mit einer Luftzufuhrvorrichtung.When the drying unit comprises a single set of the combination of air suction device and air supply device, the combination comprises one air suction device with one air supply device or one air suction device with two air supply devices or two air suction devices with one air supply device.
Die Luftzufuhrvorrichtung und die Luftabsaugvorrichtung sind abwechselnd anzuordnen.The air supply device and the air suction device are to be arranged alternately.
Wenn die Trocknungseinheit mehrere Sätze der Kombinationen enthält, sind die Sätze von Kombination der Luftabsaugvorrichtung und der Luftzufuhrvorrichtung auf derselben Seite oder auf verschiedenen Seiten des zu trocknenden Objekts anzuordnen.When the drying unit includes multiple sets of the combinations, the sets of combinations of the air suction device and the air supply device are to be placed on the same side or on different sides of the object to be dried.
Die vorliegende Erfindung minimiert die Inhomogenität der Verteilung von Luftgeschwindigkeit, Temperatur sowie Druck auf der Oberfläche des zu trocknenden Mediums und weist eine schnelle, stabile und homogene Energiezufuhr auf die Oberfläche des zu trocknenden Mediums auf. Die Qualität von Trocknen und die Produktivität werden dadurch verbessert.The present invention minimizes the inhomogeneity of the distribution of air velocity, temperature and pressure on the surface of the medium to be dried and has a fast, stable and homogeneous supply of energy to the surface of the medium to be dried. The quality of This improves drying and productivity.
FigurenlisteFigure list
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embodiment 1 of the present invention -
embodiment 1 of the present invention -
embodiment 1 of the present invention -
embodiment 1 of the present invention -
embodiment 2 of the present invention -
embodiment 2 of the present invention -
embodiment 2 of the present invention -
embodiment 2 of the present invention -
embodiment 3 of the present invention -
embodiment 3 of the present invention -
embodiment 1 of the present invention
AusführungsformenEmbodiments
Das Folgende beschreibt die konkreten Ausführungen der vorliegenden Erfindung detaillierter unter Bezugnahme der beigefügten Zeichnungen und Ausführungsbeispielen, um das Konzept der vorliegenden Erfindung und die Vorteile verschiedener Aspekte besser zu verstehen.The following describes the concrete embodiments of the present invention in more detail with reference to the accompanying drawings and exemplary embodiments in order to better understand the concept of the present invention and the advantages of various aspects.
Die nachstehenden beschriebenen konkreten Ausführungsformen und Beispiele dienen jedoch nur zur Veranschaulichung und sollen die vorliegende Erfindung nicht einschränken.However, the specific embodiments and examples described below are for illustration only and are not intended to limit the present invention.
Die Idee der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Heißluft, anstatt direkt auf die zu trocknende Beschichtung beim Trocknen zu blasen, mehrmals verteilt wird. Ein Luftwiderstandselement wird an der Abluftöffnung angeordnet, um die Auftragungsgeschwindigkeit des Trocknungsmediums auf der Oberfläche des zu trocknenden Mediums zu steuern.The idea of the present invention is that the hot air, instead of blowing directly onto the coating to be dried during drying, is distributed several times. An air resistance element is placed at the exhaust port to control the rate of application of the drying medium on the surface of the medium to be dried.
Die Inhomogenität der Verteilung von Luftgeschwindigkeit, Temperatur sowie Druck wird dadurch minimiert und eine schnelle, stabile und homogene Energiezufuhr auf die Oberfläche des zu trocknenden Mediums wird gewährleistet.The inhomogeneity of the distribution of air speed, temperature and pressure is minimized and a fast, stable and homogeneous supply of energy to the surface of the medium to be dried is guaranteed.
Eine Erhöhung der Trocknungsgeschwindigkeit sowie Reduzierung des Rissproblems zugleich ist dadurch realisiert.This simultaneously increases the drying speed and reduces the crack problem.
Wie in der
Der primäre Luftverteilerkasten (
Die sekundäre Luftverteilungseinheit (
Die sekundäre Luftverteilungseinheit (
Die Abluftöffnung ist flach oder gekrümmt versehen. Wenn es sich um eine Ebene handelt, ist die Form der Abluftöffnung rechteckig oder kreisförmig oder in anderer Form und kann speziell entsprechend der Form des zu trocknenden Objekts eingestellt werden.The exhaust air opening is flat or curved. If it is a plane, the shape of the exhaust vent will be rectangular, circular, or some other shape and can be specially adjusted according to the shape of the object to be dried.
Das Luftwiderstandselement besteht aus porösem Material, das einen der folgenden Materialien oder eine beliebige Kombination von feinmaschigen Metallnetzen, hitzebeständigen porösen Kunststoffen und poröses Aluminium umfasst.The aerodynamic drag element is made of a porous material that includes one of the following materials or any combination of fine-meshed metal meshes, heat-resistant porous plastics, and porous aluminum.
Weiterhin besitzt das Luftwiderstandselement eine Volumenporosität von 40% bis 80%. Die Gleichmäßigkeitsabweichung der Porosität ist nicht höher als 40%, und die absolute Durchgangsrate des porösen Materials liegt im Bereich von 1e-10 bis 1e-8 m2.Furthermore, the air resistance element has a volume porosity of 40% to 80%. The uniformity deviation of the porosity is not more than 40%, and the absolute passage rate of the porous material is in the range of 1e -10 to 1e -8 m 2 .
Das Luftwiderstandselement (
Die Querschnittsform der sekundären Luftverteilungseinheit, die Senkrechte zur Bodenfläche der Abluftöffnung ist, ist ungefähr quadratisch, trapezförmig oder kreisförmig. Der Querschnitt, wie in
Wenn der Abluftöffnung rechteckig ist, beträgt die Breite der Abluftöffnung
Die sekundäre Luftverteilungseinheit (
Bei horizontaler Platzierung wie in
Die Luftzufuhrvorrichtung ist mit einer einzelnen oder einer Gruppe der sekundären Luftverteilungseinheit (
Wie in den
Der Abstand zwischen den Luftverteilungsblechen und der Zuluftöffnung beträgt zwischen 8% und 92% der Gesamthöhe des primären (1)
Ein oder mehreren Luftverteilungsblechen sind vorgesehen. Wenn es mehr als eins gibt, befinden sich mehrere Luftverteilungsbleche auf derselben horizontalen Ebene oder auf verschiedenen horizontalen Ebenen.
Das Luftverteilungsbleche (
The distance between the air distribution plates and the supply air opening is between 8% and 92% of the total height of the primary (1)
One or more air distribution panels are provided. If there is more than one, there are multiple air distribution baffles on the same horizontal plane or on different horizontal planes.
The air distribution plate (
Das Luftverteilungsbleche kann eine Luftdurchlässige oder Luftundurchlässige Platte sein. Die Größe und Einbauposition sind anhand der Zuluftöffnung sowie der strömungsmechanische Berechnungsergebnisse zu bestimmen. Das Luftverteilungsbleche (
Eine modifizierte Ausführungsform der oben erwähnten Luftzufuhrvorrichtung ist in
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Trocknungseinheit, die die Luftabsaugvorrichtung und die Luftzufuhrvorrichtung umfasst, welche zuvor erwähnt ist. Die Luftabsaugvorrichtung ist von der Luftzufuhrvorrichtung getrennt oder luftdicht eng neben der Luftzufuhrvorrichtung angeordnet.The present invention also relates to a drying unit comprising the air suction device and the air supply device mentioned above. The air suction device is arranged separately from the air supply device or in airtight manner next to the air supply device.
Wie in
Die Saugluftöffnung (
Das Saugluftwiderstandselement ist ein poröses Material oder eine Entlüftungsplatte. Wenn Saugluftwiederstandelement ein poröses Material ist, umfasst das poröse Material eines der folgenden Materialien oder eine beliebige Kombination von feinmaschigen Metallnetzen, hitzebeständigen porösen Kunststoffen und poröses Aluminium.The suction drag element is a porous material or a vent plate. When the suction air resistance element is a porous material, the porous material includes one of the following materials or any combination of fine-mesh metal mesh, heat-resistant porous plastics, and porous aluminum.
Das Saugluftwiderstandselement hat eine Volumenporosität von 40% bis 80%. Die Gleichmäßigkeitsabweichung der Porosität ist nicht höher als 40%, und die absolute Durchgangsrate des porösen Materials liegt im Bereich von 1 e-10 bis 1e-8 m2.The suction air resistance element has a volume porosity of 40% to 80%. The uniformity deviation of the porosity is not more than 40%, and the absolute passage rate of the porous material is in the range of 1e -10 to 1e -8 m 2 .
Eine oder mehrere Saugluftöffnungen (
Die Saugluftöffnungen (
In
Die Luftabsaugvorrichtung ist mit einem Saugluftverteilungsblech (
Die Saugluftverteilungsbleche (
Der Abstand zwischen dem Saugluftverteilungsblech und dem Saugluftrohr beträgt 8% - 92% der Gesamthöhe der Saugluftvorrichtung. Die Breite des Saugluftverteilungsblechs ist nicht kleiner als der Durchmesser des Saugluftrohrs. Ein oder mehrere Saugluftverteilungsbleche können vorgesehen werden. Wenn mehrere Saugluftverteilungsbleche vorgesehen sind, befinden sich die Saugluftverteilungsbleche auf derselben Ebene oder auf verschiedenen Ebenen.The distance between the suction air distribution plate and the suction air pipe is 8% - 92% of the total height of the suction air device. The width of the suction air distribution plate is not smaller than the diameter of the suction air pipe. One or more suction air distribution plates can be provided. If several suction air distribution plates are provided, the suction air distribution plates are on the same level or on different levels.
Die Luftabsaugvorrichtung wird an der Außenseite der Luftzufuhrvorrichtung überlagert oder befindet sich die Luftabsaugvorrichtung im Gehäuse der Luftzufuhrvorrichtung, wenn die Luftzufuhrvorrichtung und die Luftabsaugvorrichtung in einer luftdichten Kombination angeordnet sind.The air suction device is superposed on the outside of the air supply device or the air suction device is located in the housing of the air supply device when the air supply device and the air suction device are arranged in an airtight combination.
Die Trocknungseinheit umfasst einen einzigen Satz oder mehrere Sätze von Kombinationen der Luftabsaugvorrichtung und der Luftzufuhrvorrichtung.The drying unit includes a single set or multiple sets of combinations of the air suction device and the air supply device.
Die Luftabsaugvorrichtung und die Luftzufuhrvorrichtung sind jeweils eine oder mehrere. Die Anzahl der Vorrichtungen ist gleich oder unterschiedlich.The air suction device and the air supply device are each one or more. The number of devices is the same or different.
Wenn die Trocknungseinheit einen einzigen Satz der Kombination von Luftabsaugvorrichtung und Luftzufuhrvorrichtung umfasst, umfasst die Kombination eine Luftabsaugvorrichtung mit einer Luftzufuhrvorrichtung oder eine Luftabsaugvorrichtung mit zwei Luftzufuhrvorrichtungen oder zwei Luftabsaugvorrichtungen mit einer Luftzufuhrvorrichtung.If the drying unit has a single set of the combination of air suction device and Air supply device comprises, the combination comprises an air suction device with an air supply device or an air suction device with two air supply devices or two air suction devices with one air supply device.
Die Luftzufuhrvorrichtung und die Luftabsaugvorrichtung sind abwechselnd anzuordnen.The air supply device and the air suction device are to be arranged alternately.
Die Sätze von Kombination der Luftabsaugvorrichtung und der Luftzufuhrvorrichtung sind auf derselben Seite oder auf verschiedenen Seiten des zu trocknenden Objekts anzuordnen, wenn die Trocknungseinheit mehrere Sätze der Kombinationen enthält.The sets of combinations of the air suction device and the air supply device are to be arranged on the same side or on different sides of the object to be dried when the drying unit contains several sets of the combinations.
Die Kombination der Luftzufuhrvorrichtung und der Luftabsaugvorrichtung ist in
Die vorliegende Erfindung steuert die Geschwindigkeit der Zu- und Abfuhr des Trocknungsmediums. Durch die Widerverteilung des Trocknungsmediums minimiert die Gradienten der Luftgeschwindigkeit, Temperatur sowie Druck innerhalb des effektiven Trocknungsbereichs und weist eine schnelle, stabile und homogene Energiezufuhr auf die Oberfläche des zu trocknenden Mediums auf, wodurch die Verdampfungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels stark erhöht und das Phänomen der Rissbildung beim Trocknen der Elektrode verringert wird.The present invention controls the speed of the supply and discharge of the drying medium. The redistribution of the drying medium minimizes the gradients of the air velocity, temperature and pressure within the effective drying area and has a fast, stable and homogeneous energy supply to the surface of the medium to be dried, which greatly increases the evaporation rate of the solvent and the phenomenon of cracking during drying the electrode is decreased.
Die Erfindung kann in Kombination mit anderen vorhandenen Konvektions-, Leitungs- sowie Strahlungstrocknungsvorrichtungen verwendet werden, um die Verdampfungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels weiter zu erhöhen.The invention can be used in combination with other existing convection, conduction, and radiation drying devices to further increase the rate of evaporation of the solvent.
Die vorliegende Erfindung kann auch auf andere Prozesse angewendet werden, die neben der Beschichtung der Li-Ion-Batterie Elektrode auch eine höhere Gleichmäßigkeit der Beschichtungsoberfläche erfordern, einschließlich, aber nicht eingeschränkt auf Papierherstellung, elektronische Filmmaterialien, organische Photovoltaik und flexible tragbare Vorrichtungen.The present invention can also be applied to other processes that require higher uniformity of the coating surface in addition to coating the Li-ion battery electrode, including, but not limited to, papermaking, electronic film materials, organic photovoltaics, and flexible portable devices.
Die Grundidee der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Luftzufuhrvorrichtung und die Luftabsaugvorrichtung mit gleichmäßiger Luftverteilung luftdichten oder nebeneinander zu einer Trocknungseinheit kombiniert werden können. Es gibt viele Kombinationsmöglichkeiten. Einige Beispiele sind unten zur Veranschaulichung angegeben.The basic idea of the present invention is that the air supply device and the air suction device with uniform air distribution can be combined airtight or side by side to form a drying unit. There are many possible combinations. Some examples are given below for illustrative purposes.
Beispiel 1example 1
In
Die Heißluft tritt weiter in die sekundäre Verteilungseinheit ein und strömt durch die Luftwiederstandelement auf die Oberfläche des zu trocknenden Mediums. Das Substrat wird dadurch getrocknet.The hot air enters the secondary distribution unit and flows through the air resistance element onto the surface of the medium to be dried. This will dry the substrate.
Die von der Heißluft mitgetragene Wärme wird zum Verdampfen des Lösungsmittels verwendet. Der Lösungsmitteldampf sowie die Heißluft werden dann durch das Saugluftwiederstandelement der Saugöffnung aus dem System herausgezogen. Die Saugluftvorrichtung kann auch mit Rippen und Luftverteilungsblechen ergänzt werden, diese sind jedoch in dem dreidimensionalen schematischen Diagramm nicht dargestellt.The heat carried along by the hot air is used to evaporate the solvent. The solvent vapor and the hot air are then drawn out of the system by the suction air resistance element of the suction opening. The suction air device can also be supplemented with ribs and air distribution plates, but these are not shown in the three-dimensional schematic diagram.
Aus der Kombination der Luftzufuhrvorrichtung und der Luftabsaugvorrichten wird eine vollständige Trockeneinheit gebildet. Im Allgemeinen beträgt die Länge der Trockeneinheit 2-3 Meter. Die Breite kann anhand der Breite des zu trocknenden Materials angepasst werden.A complete drying unit is formed from the combination of the air supply device and the air suction devices. In general, the length of the drying unit is 2-3 meters. The width can be adjusted based on the width of the material to be dried.
Die Einstellungen der Luftzufuhrvorrichtung und der Luftabsaugvorrichtung wurden oben beschrieben und werden hier nicht wiederholt.The settings of the air supply device and the air suction device have been described above and are not repeated here.
Beispiel 2Example 2
Wie in
Die zweidimensionale Querschnittsansicht der Luftzufuhrvorrichtung ist in
In den vorherigen Ausführungsformen können auch die Positionen der Luftzufuhrvorrichtung und der Luftabsaugvorrichtung umgetauscht werden, und die Zuluftöffnungen und die Saugluftrohre können auch in Position und Anzahl geändert werden, so dass viele andere Lösungen kombiniert werden können.In the previous embodiments, the positions of the air supply device and the air suction device can also be exchanged, and the position and number of the supply air openings and the suction air pipes can also be changed, so that many other solutions can be combined.
Beispiel 3Example 3
Wie in
Die Trocknungseinheit kann auf alle obigen Ausführungsformen oder auf eine Kombination von Ausführungsformen angewendet werden. Diese Lösung hat viele Vorteile, wie z.B. die Erhöhung der Trocknungsgeschwindigkeit, die Verringerung des Einflusses mechanischer Übertragungsgeräte für das Substrat sowie das gleichzeitige Trocknen der doppelseitigen Beschichtung.The drying unit can be applied to all of the above embodiments or to a combination of embodiments. This solution has many advantages, such as increasing the drying speed, reducing the influence of mechanical transfer devices on the substrate, as well as drying the double-sided coating at the same time.
Die oberen und unteren Trocknungseinheiten können vollständig ausgerichtet konfiguriert oder in einer relativen Position versetzt werden. Diese relative Position beträgt im Allgemeinen den halben Abstand zwischen den sekundären Luftverteilungseinheiten.The upper and lower drying units can be configured fully aligned or relocated in a relative position. This relative position is generally half the distance between the secondary air distribution units.
Die zweidimensionale Querschnittsansicht der Luftzufuhrvorrichtung ist in
Schließlich ist es anzumerken, dass offensichtlich die oben erwähnten Ausführungsformen lediglich als Beispiele zur klaren Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung dienen und durch keinen Implementierungsarten eingeschränkt werden sollten.Finally, it should be noted that the above-mentioned embodiments obviously serve only as examples for clearly illustrating the present invention and should not be restricted by any modes of implementation.
Für den Durchschnittsfachmann können verschiedene Änderungen oder Modifikationen in anderen Formen auf der Basis der obigen Beschreibung vorgenommen werden. Es ist unnötig und unmöglich, hier alle Implementierungsmethoden aufzulisten. Die daraus abgeleiteten offensichtlichen Änderungen oder Modifikationen liegen immer noch im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.Various changes or modifications in other forms can be made to those skilled in the art on the basis of the above description. It is unnecessary and impossible to list all implementation methods here. Obvious changes or modifications derived therefrom are still within the scope of the present invention.
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