ES3032338T3 - Electrode drying device - Google Patents

Electrode drying device

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ES3032338T3
ES3032338T3 ES22767308T ES22767308T ES3032338T3 ES 3032338 T3 ES3032338 T3 ES 3032338T3 ES 22767308 T ES22767308 T ES 22767308T ES 22767308 T ES22767308 T ES 22767308T ES 3032338 T3 ES3032338 T3 ES 3032338T3
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ES22767308T
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Jae Pil Koo
Jae Hyoung Son
Ha Yong Jeong
Taeyeon Kim
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LG Energy Solution Ltd
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LG Energy Solution Ltd
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Abstract

Un dispositivo de secado de electrodos según una realización de la presente invención comprende una unidad de transferencia que transfiere una lámina de electrodo que tiene una suspensión de electrodo recubierta sobre un colector de corriente, y una cámara de secado que incluye una entrada a través de la cual ingresa la lámina de electrodo transferida por la unidad de transferencia, en donde la entrada tiene un miembro de bloqueo formado en ella para controlar el caudal o la velocidad del aire que fluye hacia la cámara de secado, y la altura de la parte central del miembro de bloqueo es diferente de la de la parte periférica del miembro de bloqueo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de secado de electrodos
Sector de la técnica
Referencia cruzada a solicitud(es) relacionada(s)
La presente solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud de Patente Coreana n.° 10-2021-0030397 presentada el 8 de marzo de 2021 y de la Solicitud de Patente Coreana n.° 10-2022-0004898 presentada el 12 de enero de 2022 ante la Oficina de la Propiedad Intelectual de Corea.
La presente descripción se refiere a un dispositivo de secado de electrodos y, más en particular, a un dispositivo de secado de electrodos que elimina la humedad de una hoja de electrodos en un proceso de fabricación de batería.Antecedentes de la invención
Junto con el desarrollo de la tecnología y la creciente demanda de dispositivos móviles, ha aumentado rápidamente la demanda de baterías secundarias como fuentes de energía. En particular, una batería secundaria ha llamado considerable atención como una fuente de energía para dispositivos accionados por motor como, por ejemplo, una bicicleta eléctrica, un vehículo eléctrico y un vehículo eléctrico híbrido, así como una fuente de energía para dispositivos móviles como, por ejemplo, un teléfono móvil, una cámara digital, un ordenador portátil y un dispositivo ponible.
La batería secundaria puede clasificarse según la forma de una caja de batería en una batería cilíndrica que tiene un conjunto de electrodos montado en una lata metálica cilíndrica, una batería prismática que tiene un conjunto de electrodos montado en una lata metálica prismática, y una batería tipo bolsa que tiene un conjunto de electrodos montado en una caja en forma de bolsa hecha de una hoja de aluminio laminada.
Además, la batería secundaria puede clasificarse según la estructura de un conjunto de electrodos que tiene una estructura en la cual un electrodo positivo y un electrodo negativo se apilan con un separador interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo. Normalmente, se puede describir una estructura tipo lámina enrollada (enrollado) en la cual un electrodo positivo tipo hoja larga y un electrodo negativo tipo hoja larga se enrollan con un separador interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo, una estructura tipo apilada (laminada) en la cual múltiples electrodos positivos y electrodos negativos, cortados en unidades de tamaño predeterminadas, se apilan secuencialmente con separadores interpuestos entre los electrodos positivos y los electrodos negativos, o similares. En los últimos años, con el fin de resolver los problemas provocados por el conjunto de electrodos tipo lámina enrollada y el conjunto de electrodos tipo apilado, se ha desarrollado un conjunto de electrodos tipo apilado/plegado, que es una combinación del conjunto de electrodos tipo lámina enrollada y el conjunto de electrodos tipo apilado.
Mientras tanto, como método de fabricación del electrodo para una batería secundaria, existen un método de dispersión de un material activo, un material conductor y/o un aglutinante, etc., en un disolvente para preparar una lechada, y luego aplicar la lechada directamente a un colector de corriente para formar el electrodo, o un método de aplicación de la lechada sobre un soporte separado y laminación de una película desprendida del soporte en un colector de corriente para formar el electrodo.
La hoja de electrodos formada por el método descrito más arriba experimenta un proceso de secado para eliminar disolventes residuales (NMP) o humedad residual, en donde la condición seca de la hoja de electrodos puede afectar en gran medida a la calidad de la batería. Por ejemplo, la humedad que permanece en la hoja de electrodos puede reducir una reacción de reducción de oxidación entre el electrodo positivo y el electrodo negativo, por medio de lo cual la energía nominal de la batería puede no generarse, o las características del ciclo de carga/descarga de la batería pueden deteriorarse. En otro ejemplo, cuando la humedad está presente en la hoja de electrodos, la humedad restante puede reaccionar con el electrolito para producir fluoruro de hidrógeno, y el fluoruro de hidrógeno producido puede provocar una disminución de la conductividad iónica de la batería secundaria, y un problema de seguridad, como, por ejemplo, la corrosión del electrodo.
En el proceso de secado de electrodos convencional, cuando una hoja de electrodos en un estado de lechada se ingresa en una cámara a través de un puerto de entrada formado en una superficie de la cámara, se usa principalmente un método de calentamiento y secado al vacío en el cual la cámara se convierte en un estado de vacío y un calentador o sistema de aire caliente dispuesto en la cámara calienta el flujo de aire en la cámara, pero, en los últimos años, se ha estado usando principalmente el proceso de secado a alta velocidad de electrodos (secado rollo a rollo, secado R2R, por sus siglas en inglés, en lo sucesivo denominado 'rollo a rollo').
El proceso rollo a rollo tiene la ventaja de que un proceso continuo es posible calentando directamente la superficie del electrodo mientras se despliega el rollo de electrodos, pero tiene la desventaja de que el gradiente de presión o el gradiente de temperatura no uniformes pueden generarse en la cámara debido a la entrada de aire fuera de la cámara a través de un puerto de entrada para ingresar el electrodo. Si el gradiente de presión o temperatura dentro de la cámara no es uniforme, una parte de la hoja de electrodos se seca excesivamente, y puede ocurrir una desviación en la condición seca, lo cual puede provocar el aumento de la tasa de defectos del producto final.
El documento WO 2009/063824 A1 describe un aparato de secado usado para el secado de una placa de electrodos, según el preámbulo de la reivindicación 1.
El documento KR 20170109912 A describe un aparato para el secado de una placa de electrodos.
El documento WO 2021/020774 A1 describe un dispositivo de secado de electrodos equipado con una parte de suministro de agua.
Explicación de la invención
Problema técnico
Es un objeto de la presente descripción proveer un dispositivo de secado de electrodos que pueda secar, de manera uniforme, la hoja de electrodos, mejorando así la calidad de secado de la lechada de electrodos y minimizando la tasa de defectos del producto.
Los objetos de la presente descripción no están limitados a los objetos descritos anteriormente, y otros objetos no descritos en la presente memoria se comprenderán claramente por las personas con experiencia en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada y de los dibujos anexos.
La invención es como se define por las reivindicaciones.
Solución técnica
Según la presente invención, se provee un dispositivo de secado de electrodos que comprende: una unidad de transferencia que transfiere una hoja de electrodos que tiene una lechada de electrodos recubierta sobre el colector de corriente, y una cámara de secado que incluye un puerto de entrada donde entra la hoja de electrodos transferida por la unidad de transferencia, en donde un miembro de interrupción para ajustar la cantidad de flujo o la velocidad de flujo de aire exterior que fluye en una cámara de secado se forma en el puerto de entrada, y una altura de una parte central del miembro de interrupción es diferente de una altura de una parte periférica del miembro de interrupción.
La altura de la parte central puede ser mayor que la altura de la parte periférica, y la parte central puede ser una parte diferente de la parte periférica que incluye ambos extremos en la dirección de ancho del miembro de interrupción.
La cámara de secado puede incluir al menos un elemento de calentamiento, y el miembro de interrupción puede disponerse en un extremo del puerto de entrada cercano al miembro de calentamiento.
Al menos un elemento de calentamiento puede disponerse en una parte superior de la cámara de secado, y cuando la hoja de electrodos se transfiere a la parte inferior de la cámara de secado por la unidad de transferencia, el miembro de interrupción puede disponerse en un extremo superior del puerto de entrada cercano a la parte superior de la cámara de secado.
Cuando una primera energía térmica transferida a una primera región de la hoja de electrodos en la cámara de secado es mayor que una segunda energía térmica transferida a una segunda región de la hoja de electrodos, una altura de la primera porción del miembro de interrupción correspondiente a la primera región puede ser menor que la altura de una segunda porción del miembro de interrupción correspondiente a la segunda región, y una posición en la dirección de ancho de la primera región en la hoja de electrodos puede ser diferente de una posición en la dirección de ancho de la segunda región.
El miembro de interrupción puede incluir una parte de saliente, y un extremo lateral de la parte de saliente se forma para formar un ángulo agudo con el extremo superior del puerto de entrada, y la parte de saliente puede referirse a una porción que tiene un valor de altura mayor en el miembro de interrupción.
El miembro de interrupción puede incluir una parte de saliente, y una esquina de la parte de saliente tiene una forma redondeada, y la parte de saliente puede referirse a una porción que tiene un valor de altura mayor en el miembro de interrupción.
El miembro de interrupción puede estar integrado con la cámara de secado.
Efectos ventajosos
Según las realizaciones, el dispositivo de secado de electrodos de la presente descripción puede secar la hoja de electrodos de manera uniforme, reduciendo así la tasa de defectos del producto debido a la desviación en la condición seca de la hoja de electrodos, y mejorando la uniformidad o fiabilidad del producto.
Los efectos de la presente descripción no están limitados a los efectos descritos más arriba y otros efectos adicionales no descritos más arriba se comprenderán claramente por las personas con experiencia en la técnica a partir de la descripción de las reivindicaciones anexas.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 es una vista lateral de un dispositivo de secado de electrodos según una realización de la presente descripción;
la Fig. 2 una vista en perspectiva de una cámara según una realización de la presente descripción;
la Fig. 3 es un diagrama para explicar el efecto debido a la forma de la abertura del puerto de entrada de la cámara según una realización de la presente descripción; y
la Fig. 4 es un diagrama que muestra ejemplos de la forma de la abertura del puerto de entrada de la cámara según una realización de la presente descripción.
Realización preferente de la invención
De aquí en adelante, varias realizaciones de la presente descripción se describirán en detalle con referencia a los dibujos anexos de modo que las personas con experiencia en la técnica puedan fácilmente llevarlas a cabo. La presente descripción puede llevarse a cabo en varias formas diferentes distintas de las descritas más abajo, y el alcance de la presente descripción no está limitado por las realizaciones descritas en la presente memoria.
Las porciones que son irrelevantes para la descripción se omitirán con el fin de describir claramente la presente descripción, y numerales de referencia iguales designan elementos iguales a lo largo de la descripción.
Además, en los dibujos, el tamaño y espesor de cada elemento se ilustran de forma arbitraria en aras de la explicación, y la presente descripción no se encuentra necesariamente limitada al tamaño y espesor ilustrados en los dibujos. En los dibujos, el espesor de capas, regiones, etc., se exagera en aras de la claridad. En los dibujos, en aras de la explicación, los espesores de algunas capas y regiones se muestran exagerados.
Además, se comprenderá que cuando un elemento como, por ejemplo, una capa, película, región o placa se describe como una que está "sobre" o "encima de" otro elemento, puede estar directamente sobre el otro elemento o también puede haber elementos intervinientes. Por el contrario, cuando se hace referencia a un elemento como uno que está "directamente sobre" otro elemento, ello significa que no hay otros elementos intervinientes presentes. Además, la palabra "sobre" o "encima de" significa dispuesto sobre o debajo de una porción de referencia, y no significa necesariamente que se dispone “sobre” o “encima de” la porción de referencia hacia la dirección de gravedad opuesta. Mientras tanto, de manera similar al caso donde se describe como ubicada “sobre” o “encima de” otra parte, el caso donde se describe como ubicada “debajo de” otra parte se comprenderá también con referencia a los contenidos descritos más arriba.
Además, a lo largo de la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a una porción como una "que incluye" o "que comprende" cierto componente, ello significa que la porción puede además incluir otros componentes, sin excluir los otros componentes, a menos que se establezca lo contrario.
Además, a lo largo de la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a “plano/a”, ello significa cuando una porción objeto se ve desde el lado superior, y cuando se hace referencia a la misma como “sección transversal”, ello significa cuando una porción objetivo se ve desde el lado de una sección transversal cortada verticalmente.
A continuación, se describirá un dispositivo de secado de electrodos según una realización de la presente descripción.
La Fig. 1 es una vista lateral de un dispositivo de secado de electrodos según una realización de la presente descripción. La Fig. 2 es una vista en perspectiva de una cámara según una realización de la presente descripción. Con referencia a las Figs. 1 y 2, el dispositivo 1 de secado de electrodos según una realización de la presente descripción incluye una unidad 200 de transferencia para transferir una hoja 100 de electrodos, y una cámara 300 a través de la cual pasa la hoja 100 de electrodos transferida por la unidad 200 de transferencia. Aquí, el proceso de secado de la hoja 100 de electrodos puede utilizar un proceso rollo a rollo, y en el proceso de secado de electrodos que utiliza el proceso rollo a rollo, el proceso de secado de electrodos de la hoja 100 de electrodos puede llevarse a cabo continuamente.
La hoja 100 de electrodos puede ser un objeto del dispositivo 1 de secado de electrodos. La hoja 100 de electrodos puede ser una hoja rectangular larga en la cual una lechada de electrodos se recubre sobre un colector de corriente. Aquí, como el colector de corriente, puede usarse acero inoxidable, aluminio, cobre, níquel, titanio, carbono calcinado y similares. El colector de corriente puede proveerse en varias formas como, por ejemplo, una película, una hoja, una lámina, una red, un cuerpo poroso, una espuma, una estructura de tela no tejida, y similares. Además, la lechada de electrodos en la presente memoria puede normalmente incluir un material activo de electrodo, un material conductor, un aglutinante, y un disolvente, pero no se limita a ello.
La hoja 100 de electrodos puede ser un electrodo positivo o un electrodo negativo. En un ejemplo, cuando la hoja 100 de electrodos es un electrodo positivo, la hoja 100 de electrodos puede fabricarse recubriendo una lechada de electrodos positivos que incluye un material activo de electrodo positivo en un colector de corriente de electrodos positivos. En otro ejemplo, cuando la hoja 100 de electrodos es un electrodo negativo, la hoja 100 de electrodos puede fabricarse recubriendo la lechada de electrodos negativos que incluye el material activo de electrodo negativo sobre el colector de corriente de electrodos negativos.
La unidad 200 de transferencia puede ser para suministrar la hoja 100 de electrodos a la cámara 300 y fuera de la cámara 300. La unidad 200 de transferencia puede incluir al menos un rodillo para guiar la dirección de movimiento de la hoja 100 de electrodos y/o una unidad de accionamiento para accionar el rodillo. Aunque no se muestra específicamente en la figura, la unidad 200 de transferencia que suministra la hoja 100 de electrodos al interior de la cámara 300 puede denominarse desenrollador, y la unidad 200 de transferencia que recupera la hoja 100 de electrodos al exterior de la cámara 300 puede denominarse re-enrollador.
La unidad 200 de transferencia puede ajustar la velocidad de movimiento de la hoja 100 de electrodos. De manera específica, la unidad 200 de transferencia puede ajustar el tiempo durante el cual la hoja 100 de electrodos permanece en el dispositivo 1 de secado de electrodos, ajustando así el nivel de secado de la hoja de electrodos. La cámara 300 puede tener el objeto de proveer un espacio de secado que seca la hoja 100 de electrodos. La cámara 300 puede también denominarse cámara de secado. La cámara 300 puede incluir un puerto 310 de entrada donde la hoja 100 de electrodos entra y un puerto 320 de salida donde sale la hoja 100 de electrodos. La cámara 300 puede secar continuamente la hoja 100 de electrodos que se mueve del puerto 310 de entrada al puerto 320 de salida por un proceso rollo a rollo, a través del espacio de secado formado entre el puerto 310 de entrada y el puerto 320 de salida.
La hoja 100 de electrodos puede moverse del puerto 310 de entrada al puerto 320 de salida por la unidad 200 de transferencia, y la dirección de transferencia de la hoja 100 de electrodos se muestra mediante flechas en la Fig. 2. Aquí, la dirección longitudinal (dirección del eje x) de la hoja 100 de electrodos puede definirse como una dirección paralela a la dirección de transferencia, y la dirección de ancho (dirección del eje y) de la hoja 100 de electrodos puede definirse como una dirección perpendicular a la dirección longitudinal descrita más arriba.
Al menos un miembro de calentamiento (no se muestra) puede disponerse en el interior de la cámara 300, y el flujo de aire en la cámara 300 puede calentarse por el miembro de calentamiento, o puede calentarse la hoja 100 de electrodos que entra en el espacio interior de la cámara 300. Aquí, el miembro de calentamiento puede ser un sistema de aire caliente que incluye un calentador, una boquilla/ventilador, o similar. El calentador provisto en la cámara 300 puede ser un calentador IR (infrarrojo), y puede proveerse en números plurales. La eficiencia de secado y el tiempo de secado del dispositivo 1 de secado de electrodos pueden determinarse según la disposición y el número de elementos de calentamiento provistos en la cámara 300.
La cámara 300 puede llenarse con gas nitrógeno (N<2>) o un gas inerte como, por ejemplo, argón o helio, mientras se aísla del exterior. Dado que la temperatura interna de la cámara 300 se mantiene a una temperatura alta, el interior puede llenarse con el gas como se describe más arriba, evitando de este modo que ocurran otras reacciones químicas como, por ejemplo, una reacción de oxidación en la hoja 100 de electrodos que pasa a través de la cámara 300. Aquí, puede ser preferible que la cámara 300 se llene con gas nitrógeno que no es costoso y que es seguro incluso si se fuga al exterior.
Mientras tanto, el miembro de calentamiento como, por ejemplo, un calentador, una boquilla o un ventilador, dispuesto dentro de la cámara 300 puede diseñarse de modo tal que el calor pueda transferirse, de manera uniforme, a la hoja 100 de electrodos y, específicamente, puede formarse largo a lo largo de la dirección de ancho (dirección del eje y) o puede disponerse largo. Si un número mayor de elementos de calentamiento se provee en la cámara 300, pueden disponerse en filas o columnas a lo largo de la dirección longitudinal (dirección del eje x).
Sin embargo, incluso si los elementos de calentamiento se extienden a lo largo de la dirección de ancho o se disponen a intervalos iguales, la magnitud de la energía térmica transferida a la región central y a la región periférica de la hoja 100 de electrodos puede ser diferente. Por ejemplo, cuando se forma un miembro de calentamiento a lo largo de la dirección de ancho, la energía térmica transferida a la región central de la hoja 100 de electrodos puede ser mayor que la de la región periférica. En otro ejemplo, cuando el miembro de calentamiento es una boquilla o un ventilador que suministra aire caliente, el aire caliente puede transferirse a la hoja 100 de electrodos y luego moverse hacia el borde (ambos extremos en la dirección del eje y) de la hoja 100 de electrodos, por medio de lo cual la energía térmica transferida a la región periférica de la hoja 100 de electrodos puede ser mayor que la de la región central.
Aquí, la región central puede significar una parte central en la dirección de ancho (dirección del eje y), y la región periférica puede significar una parte periférica en la dirección de ancho (dirección del eje y). Además, la parte central en la presente memoria puede ser una parte que incluye el centro en la dirección de ancho, y la parte periférica puede ser una parte que incluye un borde en la dirección de ancho. Por ejemplo, la parte central puede incluir una parte ubicada en el centro cuando una parte específica se divide igualmente en N, y la parte periférica puede incluir partes ubicadas en ambos extremos cuando una parte específica se divide igualmente en N. En un ejemplo, la parte central puede ser una parte ubicada en el centro cuando una parte específica se divide igualmente en tres, y la parte periférica puede ser las dos partes restantes con exclusión de la parte ubicada en el centro. Además, en la presente descripción, la región central puede denominarse parte central, y la región periférica puede denominarse parte periférica.
Las expresiones como, por ejemplo, la región central o la parte central, la región periférica o la parte periférica no se usan solo para la hoja 100 de electrodos y, en aras de la explicación, pueden también usarse para explicar el puerto 310 de entrada o el miembro 312 de interrupción descritos más adelante.
Además, dado que el interior de la cámara 300 se llena con el gas inerte descrito más arriba o similar, la temperatura y presión internas de la cámara 300 pueden mantenerse relativamente constantes, pero el aire exterior fluye hacia o el aire interior fluye fuera a través del puerto 310 de entrada abierto y el puerto 320 de salida, de modo que un gradiente de temperatura o un gradiente de presión dentro de la cámara 300 puede cambiar. Dado que la entrada de aire exterior o la salida de aire interior puede acompañarse principalmente por el movimiento de la hoja 100 de electrodos, el entorno de secado dentro de la cámara 300 puede cambiar dependiendo de la forma del puerto 310 de entrada o del puerto 320 de salida, la velocidad a la cual la hoja 100 de electrodos se mueve por la unidad 200 de transferencia, y similar. En particular, dependiendo de la forma del puerto 310 de entrada o del puerto 320 de salida, el flujo de aire exterior puede concentrarse en la región central de la hoja 100 de electrodos o puede concentrarse en la región periférica, y dicho fenómeno puede acelerarse según la velocidad de movimiento de la hoja 100 de electrodos.
De esta manera, dependiendo de la desviación de la energía térmica transferida a la hoja 100 de electrodos en la cámara 300 o un cambio en el entorno de secado dentro de la cámara 300, la hoja 100 de electrodos puede no secarse uniformemente. Dado que la desviación en el nivel de secado de la hoja 100 de electrodos es mayor, puede aumentar más la tasa de defectos de la celda de batería.
Con referencia a la Fig. 2 nuevamente, un miembro 312 de interrupción para ajustar el entorno en la cámara 300 puede proveerse en el puerto 310 de entrada de la cámara 300 según la presente realización. El miembro 312 de interrupción puede también denominarse protector, pared divisoria, sombra, obturador, toldo, cubierta, pantalla, o similar.
Aquí, el miembro 312 de interrupción puede proveerse además al puerto 310 de entrada de la cámara 300, o puede integrarse con una superficie de la cámara 300 en la cual se forma el puerto 310 de entrada. En otras palabras, el miembro 312 de interrupción de la presente descripción no es un miembro separado, pero puede describirse para distinguir una parte de la cámara 300 o el puerto 310 de entrada con el fin de explicar la forma del puerto 310 de entrada formado en una superficie de la cámara 300.
El miembro 312 de interrupción puede ser para ajustar la forma de la abertura del puerto 310 de entrada al cubrir una parte del puerto 310 de entrada. Cuando la forma de la abertura del puerto 310 de entrada se ajusta, la cantidad de flujo o la velocidad de flujo de aire exterior que fluye hacia la cámara 300 pueden cambiar, lo cual puede afectar el entorno de secado en la cámara 300.
El miembro 312 de interrupción puede disponerse en una posición cercana al miembro de calentamiento de la cámara 300. Esto puede ser para minimizar la desviación de la energía térmica debida al aire exterior cuando el miembro de calentamiento provee calor a la hoja 100 de electrodos. Por ejemplo, cuando el miembro de calentamiento se posiciona en la parte superior de la cámara 300 y la hoja 100 de electrodos se mueve en la parte inferior de la cámara 300, el miembro 312 de interrupción puede disponerse en el extremo 310a superior del puerto 310 de entrada cercano a la parte superior de la cámara 300. Aquí, la parte superior o la parte inferior de la cámara 300 se refiere a una posición relativa en una dirección perpendicular a la superficie de recubrimiento de la hoja 100 de electrodos, y puede no referirse necesariamente a una posición específica. En aras de la explicación, el miembro 312 de interrupción se describirá más abajo en base a la posición del extremo 310a superior y una parte del extremo 310c lateral del puerto 310 de entrada, pero el miembro 312 de interrupción puede posicionarse en el extremo 310b inferior según la realización.
Mientras tanto, aunque no se muestra en la figura, el miembro 312 de interrupción puede proveerse para ajustar la salida de aire interior al posicionarse en una parte del extremo 320a superior, del extremo 320b inferior o del extremo 320c lateral del puerto 320 de salida. Sin embargo, dado que la influencia del puerto 310 de entrada en el entorno de secado de la cámara 300 puede ser mayor que la del puerto 320 de salida, el beneficio real obtenido al proveer el miembro 312 de interrupción en el puerto 320 de salida puede no ser mayor que cuando el miembro 312 de interrupción se provee en el puerto 310 de entrada.
La Fig. 3 es un diagrama para explicar el efecto debido a la forma de la abertura del puerto de entrada de la cámara según una realización de la presente descripción.
El nivel de secado de la hoja 100 de electrodos procesada por la cámara 300 puede describirse como 'eficiencia de secado', pero debido a las varias razones descritas más arriba, la eficiencia de secado de la hoja 100 de electrodos puede variar dependiendo de su posición.
En un ejemplo específico, el calor suministrado a la región central de la hoja 100 de electrodos de un calentador o similar ubicado en el lado superior de la hoja 100 de electrodos puede transferirse de la región central a la región periférica y luego descargarse al lado inferior de la hoja 100 de electrodos. Mediante ello, la región periférica puede recibir además energía térmica transferida de la región central a la región periférica además de la energía térmica transferida del miembro de calentamiento, y una energía térmica mayor puede aplicarse a la región periférica que a la región central. Cuando la energía térmica se concentra en la región periférica de este modo, el secado de la región periférica de la hoja 100 de electrodos puede llevarse a cabo más rápidamente que el secado de la región central, y la eficiencia de secado de la región central puede parecer relativamente inferior a la de la región periférica. Además, la desviación en la eficiencia de secado como se describe más arriba puede provocarse por una desviación en la velocidad de flujo o cantidad de flujo del aire exterior que fluye a través del puerto 310 de entrada. Por ejemplo, la desviación de la eficiencia de secado puede promoverse porque el flujo de aire exterior que fluye a través del puerto 310 de entrada se concentra en la región central, o la velocidad de flujo de la región central es más lenta que la velocidad de flujo de la región periférica. De manera específica, el aire exterior que fluye a través de la región periférica del puerto 310 de entrada puede concentrarse en la región central por difracción, y la desviación de secado puede ocurrir reduciendo la energía térmica que el aire exterior transfiere a la región central.
Cuando el aire exterior se concentra en una región específica de la hoja 100 de electrodos o la energía térmica se concentra, puede ocurrir una desviación en el nivel de secado, y puede ser difícil mostrar una eficiencia de secado constante en la dirección de ancho. Este fenómeno puede parecer más notable cuando la forma de la abertura del puerto 310 de entrada se forma en una forma rectangular y la altura del puerto 310 de entrada es constante en la dirección de ancho como se muestra en la Fig. 3(a).
Mientras tanto, esta desviación en la eficiencia de secado puede minimizarse ajustando la forma del miembro 312 de interrupción. Esto puede ser porque la forma de la abertura del puerto 310 de entrada se forma de manera diferente por el miembro 312 de interrupción y, de este modo, se ajusta el flujo de aire exterior.
Con referencia a la Fig. 3(b), el miembro 312 de interrupción según una realización de la presente descripción puede proveerse de modo tal que las alturas de la parte central y la parte periférica son diferentes y, por consiguiente, el aire exterior que fluye hacia una región específica del puerto 310 de entrada puede interrumpirse. El miembro 312 de interrupción puede proveerse de modo tal que la altura de la parte central sea mayor que la altura de la parte periférica y, por consiguiente, el aire exterior que fluye hacia la región central del puerto 310 de entrada puede interrumpirse. De esta manera, la eficiencia de secado de la hoja 100 de electrodos puede aparecer de manera uniforme en la dirección de ancho en comparación con la Fig. 3(a), en donde la altura puede significar una longitud en el eje z.
La parte central del miembro 312 de interrupción puede proveerse en una forma que sobresale a lo largo del eje z. Aquí, la 'forma sobresaliente' del miembro 312 de interrupción puede denominarse una parte 314 de saliente. En otras palabras, la parte 314 de saliente puede referirse a una porción que tiene un gran valor de altura del miembro 312 de interrupción.
El miembro 312 de interrupción puede cambiar el flujo del aire exterior que fluye a través del puerto 310 de entrada. En un ejemplo, la altura de la abertura que posee el puerto 310 de entrada cambia por el miembro 312 de interrupción, por medio de lo cual la velocidad de flujo del aire exterior que fluye a través del puerto 310 de entrada puede cambiar. De manera específica, dado que la abertura se forma estrechamente en la región donde se provee la parte 314 de saliente, la cantidad de flujo en la región correspondiente puede disminuir y puede aumentar la velocidad de flujo. A medida que la velocidad de flujo alrededor de la parte 314 de saliente aumenta, la eficiencia de secado de la región central de la hoja 100 de electrodos correspondiente a la parte 314 de saliente puede mejorarse. En otro ejemplo, normalmente, el aire exterior que fluye a través de la región periférica del puerto 310 de entrada puede concentrarse en la región central mediante difracción, en donde si el miembro 312 de interrupción se provee para cubrir la región central del puerto 310 de entrada, el aire exterior puede distribuirse a la región circundante, por medio de lo cual la cantidad o velocidad del aire externo que fluye en la dirección de ancho puede ajustarse de manera relativamente uniforme. En incluso otro ejemplo, la parte 314 de saliente del miembro 312 de interrupción se forma en la región central del puerto 310 de entrada para mejorar la cantidad de flujo de aire exterior que fluye hacia la región periférica, por medio de lo cual puede aparecer un efecto de disminución de la temperatura de la región alrededor de la hoja 100 de electrodos ligeramente sobrecalentada. Mediante el ajuste de la forma de la abertura del puerto 310 de entrada como se muestra en la Fig. 3(b) de esta manera, es posible cambiar el flujo de aire exterior que fluye hacia la cámara 300, por medio de lo cual puede reducirse una desviación en la eficiencia de secado entre la región central y la región periférica de la hoja 100 de electrodos.
El dispositivo 1 de secado de electrodos puede diseñarse de modo tal que la parte 314 de saliente se forma en una posición correspondiente a la segunda región, cuando una primera energía térmica transferida a una primera región de la hoja 100 de electrodos en la cámara 300 es mayor que una segunda energía térmica transferida a una segunda región de la hoja 100 de electrodos. En este momento, la magnitud de la energía térmica transferida a la primera región y a la segunda región puede calcularse en base a cuando no hay influencia del aire exterior. Aquí, la altura de una primera porción del miembro 312 de interrupción correspondiente a la primera región puede ser menor que la altura de una segunda porción del miembro 312 de interrupción correspondiente a la segunda región. Además, la primera región y la segunda región pueden ser regiones que tienen diferentes posiciones en la dirección de ancho de la hoja 100 de electrodos y, cuando se hace referencia a la descripción anterior, la primera región puede ser una región periférica, y la segunda región puede ser una región central. Además, en este caso, la primera porción puede ser una parte periférica, y la segunda porción puede ser una parte central. Sin embargo, dado que esto puede variar dependiendo del diseño de la cámara 300 y similar, por consiguiente, la primera región puede ser la región central y la segunda región puede ser la región periférica.
Por otro lado, suponiendo que la eficiencia de secado de la región periférica es más alta que la de la región central de la hoja 100 de electrodos, se describe principalmente el caso donde la parte 314 de saliente se forma en la parte central del miembro 312 de interrupción.
Sin embargo, este no es siempre el caso, y cuando la eficiencia de secado de la región periférica es menor que la de la región central de la hoja 100 de electrodos, una parte 314 de saliente puede formarse en la parte periférica del miembro 312 de interrupción con el fin de interrumpir el aire exterior que fluye hacia la región periférica del puerto 310 de entrada.
La Fig. 4 es un diagrama que muestra ejemplos de la forma de la abertura del puerto de entrada de la cámara según una realización de la presente descripción.
Como se describe más arriba, la forma de la abertura del puerto 310 de entrada se determina según la forma del miembro 312 de interrupción, por medio de lo cual la cantidad o velocidad de flujo del aire exterior que fluye hacia la cámara 300 se ajusta, de modo tal que la forma del miembro 312 de interrupción puede proveerse de manera diferente dependiendo de las especificaciones o del diseño del dispositivo de secado de electrodos.
En un ejemplo, la parte 314 de saliente del miembro 312 de interrupción puede proveerse para cubrir una región en la cual la altura y el ancho se dividen igualmente en tres, como se muestra en la Fig. 4(a). Sin embargo, dado que este es solo un ejemplo de la forma y posición de la parte 314 de saliente, la forma y posición de la parte 314 de saliente pueden modificarse de manera variada teniendo en cuenta varios factores. De manera específica, la altura de la parte 314 de saliente formada en el miembro 312 de interrupción puede determinarse según la altura a la cual entra la hoja 100 de electrodos, y el ancho de la parte 314 de saliente puede diseñarse adecuadamente con el fin de ajustar la cantidad de flujo o la velocidad de flujo del aire exterior que fluye hacia la región central y la región periférica del puerto 310 de entrada.
En otro ejemplo, la parte 314 de saliente del miembro 312 de interrupción puede proveerse de modo tal que su extremo lateral forma un ángulo agudo con el extremo 310a superior o el extremo 310b inferior del puerto 310 de entrada como se muestra en la Fig. 4(b), por medio de lo cual la cantidad o velocidad del aire exterior que fluye hacia el puerto 310 de entrada puede ajustarse de manera más apropiada.
De manera específica, cuando la parte 314 de saliente del miembro 312 de interrupción se forma para formar un ángulo recto con el extremo 310a superior o el extremo 310b inferior como se muestra en la Fig. 4(a), la diferencia en la cantidad de aire exterior o la velocidad del aire exterior entre la región donde se ubica la parte 314 de saliente y la región donde no se ubica puede ser grande, y un vórtice o similar puede formarse alrededor de la parte 314 de saliente. De ese modo, la desviación de secado de la hoja 100 de electrodos puede no resolverse completamente, o la desviación puede convertirse en más grande. Por lo tanto, cuando la parte 314 de saliente se forma en el miembro 312 de interrupción, al menos una parte del extremo lateral del miembro 312 de interrupción se forma preferiblemente para formar un ángulo agudo con el extremo 310a superior o el extremo 310b inferior del puerto 310 de entrada.
En otro ejemplo, la parte 314 de saliente del miembro 312 de interrupción puede proveerse de modo tal que la esquina tiene una forma redonda como se muestra en la Fig. 4(c). En el caso de la Fig. 4(a) que tiene una esquina en ángulo, ocurre un fenómeno como, por ejemplo, la colisión de aire exterior en la esquina, de modo que la entrada de aire exterior puede obstruirse o el flujo de aire exterior puede cambiar rápidamente. Debido a esto, puede ser difícil resolver completamente la desviación de secado de la hoja 100 de electrodos, o la desviación en una parte específica puede convertirse en más significativa. Por lo tanto, puede ser preferible que la esquina de la parte 314 de saliente formada en el miembro 312 de interrupción tenga una forma redonda. En este momento, la parte 314 de saliente del miembro 312 de interrupción puede proveerse para tener un ancho amplio como se muestra en la Fig. 4(d) para interrumpir la entrada de aire exterior en un rango más amplio.
Por otro lado, en las realizaciones ilustrativas descritas más arriba, el miembro 312 de interrupción se muestra en una forma simétrica entre sí a ambos lados, pero este no es siempre el caso, y cuando el suministro de energía térmica en la dirección de ancho dentro de la cámara 300 no es uniforme, la parte 314 de saliente del miembro 312 de interrupción puede formarse para desviarse a lo largo del eje y o del eje y. En este caso, ambos lados de la parte 314 de saliente pueden formarse para ser diferentes entre sí.
Descripción de numerales de referencia
100: hoja de electrodos
200: unidad de transferencia
300: cámara
310: puerto de entrada
312: miembro de interrupción
320: puerto de salida

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de secado de electrodos que comprende:
una unidad (200) de transferencia configurada para transferir una hoja (100) de electrodos que tiene una lechada de electrodos recubierta sobre el colector de corriente, y
una cámara (300) de secado que incluye un puerto (310) de entrada donde entra la hoja (100) de electrodos configurada para transferirse por la unidad (200) de transferencia,
en donde un miembro (312) de interrupción para ajustar la cantidad de flujo o la velocidad de flujo de aire exterior que fluye en una cámara (300) de secado se forma en el puerto (310) de entrada,
caracterizado por que
una altura de una parte central del miembro (312) de interrupción es diferente de una altura de una parte periférica del miembro (312) de interrupción.
2. El dispositivo de secado de electrodos de la reivindicación 1, en donde:
la altura de la parte central es mayor que la altura de la parte periférica, y
la parte central es una parte diferente de la parte periférica que incluye ambos extremos en la dirección de ancho del miembro (312) de interrupción.
3. El dispositivo de secado de electrodos de la reivindicación 1, en donde:
la cámara (300) de secado comprende al menos un elemento de calentamiento, y el miembro (312) de interrupción se dispone en un extremo del puerto (310) de entrada cercano al miembro de calentamiento.
4. El dispositivo de secado de electrodos de la reivindicación 1, en donde:
al menos un elemento de calentamiento se dispone en una parte superior de la cámara (300) de secado, y cuando la hoja (100) de electrodos se configura para transferirse a la parte inferior de la cámara (300) de secado por la unidad (200) de transferencia, el miembro (312) de interrupción se dispone en un extremo (310a) superior del puerto (310) de entrada cercano a la parte superior de la cámara (300) de secado.
5. El dispositivo de secado de electrodos de la reivindicación 1, en donde:
cuando una primera energía térmica transferida a una primera región de la hoja (100) de electrodos en la cámara (300) de secado se configura para ser mayor que una segunda energía térmica transferida a una segunda región de la hoja (100) de electrodos,
una altura de la primera porción del miembro (312) de interrupción correspondiente a la primera región es menor que una altura de una segunda porción del miembro (312) de interrupción correspondiente a la segunda región, y una posición en la dirección de ancho de la primera región en la hoja (100) de electrodos es diferente de una posición en la dirección de ancho de la segunda región.
6. El dispositivo de secado de electrodos de la reivindicación 1, en donde:
el miembro (312) de interrupción comprende una parte (314) de saliente, y un extremo lateral de la parte (314) de saliente se forma para formar un ángulo agudo con el extremo (310a) superior del puerto (310) de entrada, y la parte (314) de saliente se refiere a una porción que tiene un valor de altura mayor en el miembro (312) de interrupción.
7. El dispositivo de secado de electrodos de la reivindicación 1, en donde:
el miembro (312) de interrupción comprende una parte (314) de saliente, y una esquina de la parte (314) de saliente tiene una forma redonda, y
la parte (314) de saliente se refiere a una porción que tiene un valor de altura mayor en el miembro (312) de interrupción.
8. El dispositivo de secado de electrodos de la reivindicación 1, en donde:
el miembro (312) de interrupción está integrado con la cámara (300) de secado.
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