一种烘干设备的制作方法

1.本发明涉及电芯烘干技术领域，尤其涉及一种烘干设备。


背景技术：

2.电芯指单个含有正、负极的电化学电芯，一般不直接使用，区别于电池含有保护电路和外壳，可以直接使用。
3.锂离子二次充电电池的组成是这样的:电芯+保护电路板，充电电池去除保护电路板就是电芯了，它是充电电池中的蓄电部分，电芯的质量直接决定了充电电池的质量。
4.在锂离子电池生产过程中，负极一般是水系浆料，正极一般是油系浆料。在浆料涂覆之后，电池极片第一次进行干燥，这一步主要目的是去除浆料中的溶剂，形成微观多孔结构的电池极片。此步干燥之后，极片中仍旧残留较高的水分，而且后续的极片加工过程，由于多孔高比表面积特点，极片容易从环境空气中吸收水分。因此，电池极片残留水分如何去除是需要解决的重要问题。
5.为了去除电芯的电池极片上残留的水分，现有技术通常是将电芯放入烘干设备中进行烘干处理。但现有烘干设备存在的问题在于：由于现有设备大多是在烘干腔体内通过热空气对流的方式对电池极片上残留的水分进行烘干处理，然后通过吹冷空气的方式将电池极片进行冷却处理，但这种技术手段的问题在于，无论是对电芯的电池极片上残留水分的烘干，还是在烘干后对电芯的冷却，速度都是比较慢的，即烘干速度一般为8到12个小时左右，冷却速度则一般为4到6个小时，因此烘干效率较低。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种烘干设备，以解决现有烘干设备对电芯进行烘干时的效率较低的技术问题。
7.为了实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种烘干设备，包括真空内胆，所述真空内胆上设有第一液体输入口、第一液体输出口、气体输入口、抽真空口；所述真空内胆的外部设有液体加热罐、液体冷却罐、气体输入装置、抽真空装置，所述液体加热罐、所述液体冷却罐分别与所述第一液体输入口连接，所述气体输入装置与所述气体输入口连接，所述抽真空装置与所述抽真空口连接；所述真空内胆的内部设有支撑架，所述支撑架的内部为中空，所述支撑架上设有第二液体输入口、第二液体输出口，所述第二液体输入口与所述第一液体输入口连接，所述第二液体输出口与所述第一液体输出口连接。
8.进一步地，所述支撑架包括左侧板、右侧板、支撑板，所述左侧板、所述右侧板之间设有若干个所述支撑板，若干个所述支撑板之间沿上下方向依次分布；所述支撑板的内部为中空，若干个所述支撑板的内部之间相互连通，所述第二液体输入口、所述第二液体输出口分别与所述支撑板的内部相连通。
9.进一步地，所述左侧板、所述右侧板的内侧面分别设有若干个安装槽口，所述左侧板的若干个安装槽口之间沿上下方向依次分布并相互连通，所述右侧板的若干个安装槽口
之间沿上下方向依次分布并相互连通；所述支撑板的左右两端分别安装于所述左侧板、所述右侧板的安装槽口内，所述支撑板的左右两端分别设有开口，所述支撑板的左右两端中的其中一端的上侧设有挡板，另一端的下侧设有挡板。
10.进一步地，所述第二液体输入口位于所述左侧板、所述右侧板中的其中一个的底端并与该位置的安装槽口相连通，所述第二液体输出口位于所述左侧板、所述右侧板中的另一个的顶端并与该位置的安装槽口相连通。
11.进一步地，所述气体输入装置为氮气输入装置，所述氮气输入装置与所述气体输入口之间连接有进气管，所述进气管上设有氮气阀；所述抽真空装置与所述抽真空口之间连接有排气管，所述排气管上设有真空阀。
12.进一步地，所述支撑架为铝支撑架，所述液体加热罐内设有发热管，所述液体加热罐的顶部设有泄压阀；所述液体冷却罐内设有降温盘管。
13.进一步地，所述液体加热罐、所述液体冷却罐分别与所述第一液体输出口连接；所述真空内胆的外部还设有中合罐，所述中合罐与所述液体加热罐之间分别连接有回流管、补充管，所述中合罐与所述液体冷却罐之间分别连接有回流管、补充管，所述回流管、所述补充管上分别设有控制阀。
14.进一步地，所述液体冷却罐与所述第一液体输出口之间通过第一管道连接，所述液体加热罐与所述第一液体输出口之间通过第二管道连接，所述第一管道、所述第二管道上分别设有控制阀；所述液体冷却罐与所述第一液体输入口之间通过第三管道连接，所述液体加热罐与所述第一液体输入口之间通过第四管道连接，所述第三管道、所述第四管道上均设有控制阀与循环泵。
15.进一步地，所述烘干设备还包括第五管道、第六管道，所述第五管道、所述第六管道上分别设有三个端口；所述第五管道的其中两个端口分别与所述第一管道、所述第二管道连接，所述第五管道的另一个端口与所述第一液体输出口之间通过密封装置进行密封连接；所述第六管道的其中两个端口分别与所述第三管道、所述第四管道连接，所述第六管道的另一个端口与所述第一液体输入口之间通过密封装置进行密封连接。
16.进一步地，所述密封装置包括套管、法兰盘、弹性胶体，所述套管沿前后方向延伸，所述套管的内部通道的形状为前端小、后端大的圆台状；所述弹性胶体沿前后方向延伸，所述弹性胶体的外部形状为前端小、后端大的圆台状，所述弹性胶体的外部的后端大于所述套管的内部通道的前端，所述弹性胶体的内部设有沿前后方向贯通的通孔；所述弹性胶体安装于所述套管的内部通道，所述套管的后端安装有所述法兰盘，所述法兰盘上设有通孔，所述套管的前端固定于所述真空内胆的后壁，所述第五管道或所述第六管道的端口向前依次穿过所述法兰盘上的通孔、所述弹性胶体的通孔后与所述第一液体输出口或所述第一液体输入口连接，所述法兰盘向前压紧所述弹性胶体。
17.综上所述，运用本发明的技术方案，具有如下的有益效果：本发明的结构设计合理，有益效果1：(1)通过液体加热罐、液体冷却罐分别与第一液体输入口连接，真空内胆的内部设有支撑架，支撑架的内部为中空，支撑架上设有第二液体输入口、第二液体输出口，第二液体输入口与第一液体输入口连接，第二液体输出口与第一液体输出口连接；(2)从而在需要对电芯进行烘干时，先将电芯放置于支撑架上，液体加热罐将经过加热的液体依次从第一液体输入口、第二液体输入口输送到支撑架的内部，从而使得支撑架被快速加热，加
热后的支撑架即可对电芯进行烘干处理，由于是接触式热传导的方式，支撑架被液体加热以及支撑架的高温对电芯进行烘干的速度均得到大大的提高，因此对电芯的烘干时间可以缩短至30分钟左右；(3)而在需要对烘干后的电芯进行冷却时，先将液体加热罐停止运行，液体冷却罐将经过冷却的液体依次从第一液体输入口、第二液体输入口输送到支撑架的内部，从而使得支撑架被快速冷却，冷却后的支撑架即可对电芯进行冷却处理，由于是接触式冷传导的方式，支撑架被液体冷却以及支撑架的低温对电芯的冷却的速度均得到大大的提高，因此对电芯的冷却时间可以缩短至30分钟左右。由上分析可知，由于对电芯的烘干速度以及烘干后的冷却速度均得到了大大的提高，因此有效提高了对电芯的烘干效率。
18.有益效果2：(1)通过液体加热罐、液体冷却罐分别与第一液体输出口连接，从而实现液体循环利用以及实现完全密封；(2)通过真空内胆的外部还设有中合罐，中合罐与液体加热罐之间分别连接有回流管、补充管，中合罐与液体冷却罐之间分别连接有回流管、补充管，回流管、补充管上分别设有控制阀，从而在液体加热罐、液体冷却罐内的液位或液压达到一定程度时，可以将液体通过回流管回流到中合罐内，从而起到泄压的目的，而在液体加热罐、液体冷却罐内的液位或液压过低时，可以通过补充管将中合罐内的液体补充到液体加热罐、液体冷却罐中，从而实现不同罐之间的液位、液压平衡。
19.有益效果3：通过密封装置包括套管、法兰盘、弹性胶体，套管沿前后方向延伸，套管的内部通道的形状为前端小、后端大的圆台状；弹性胶体沿前后方向延伸，弹性胶体的外部形状为前端小、后端大的圆台状，弹性胶体的外部的后端大于套管的内部通道的前端，弹性胶体的内部设有沿前后方向贯通的通孔；弹性胶体安装于套管的内部通道，套管的后端安装有法兰盘，法兰盘上设有通孔，套管的前端固定于真空内胆的后壁，第五管道或所述第六管道的端口向前依次穿过法兰盘上的通孔、弹性胶体的通孔后与第一液体输出口或第一液体输入口连接，法兰盘向前压紧所述弹性胶体；从而在法兰盘向前压紧弹性胶体的过程中，弹性胶体越往前端进行运动，弹性胶体所受到的挤压力就会越大，从而对自身的内部通孔的挤压力也就会相应越大，从而使得第五管道或第六管道与弹性胶体的通孔之间变得越来越紧密，从而形成良好的密封效果，防止真空内胆的内部产生真空泄露，进而提高烘干效果。
附图说明
20.图1是本发明的俯视结构示意图；
21.图2是本发明的前视结构示意图；
22.图3是本发明在去掉支撑架时的前视结构示意图；
23.图4是本发明的支撑架的后视结构示意图；
24.图5是本发明的支撑架的左侧板的立体结构示意图；
25.图6是本发明的支撑架在去掉左侧板时的立体结构示意图；
26.图7是图6中a区域的局部发大图；
27.图8是本发明的支撑架的支撑板的立体结构示意图；
28.图9是本发明的前半部分的立体结构示意图；
29.图10是本发明的后半部分的立体结构示意图；
30.图11是本发明的发热管的立体结构示意图；
31.图12是本发明的降温盘管的立体结构示意图；
32.图13是本发明的密封装置的第一种视角的立体结构示意图；
33.图14是本发明的密封装置的第二种视角的立体结构示意图；
34.图15是本发明的密封装置的套管的立体结构示意图；
35.图16是本发明的密封装置的弹性胶体的立体结构示意图；
[0036]1‑
真空内胆，101
‑
第一液体输入口，102
‑
第一液体输出口，103
‑
气体输入口，104
‑
抽真空口；2
‑
液体加热罐，201
‑
发热管，202
‑
泄压阀；3
‑
液体冷却罐，301
‑
降温盘管；4
‑
支撑架，401
‑
第二液体输入口，402
‑
第二液体输出口，403
‑
左侧板，404
‑
右侧板，405
‑
支撑板，406
‑
安装槽口，407
‑
开口，408
‑
挡板；5
‑
进气管，501
‑
氮气阀；6
‑
排气管，601
‑
真空阀；7
‑
中合罐，8
‑
回流管，9
‑
补充管，10
‑
控制阀，11
‑
第一管道，12
‑
第二管道，13
‑
第三管道，14
‑
第四管道，15
‑
循环泵，16
‑
第五管道，17
‑
第六管道；18
‑
密封装置，181
‑
套管，182
‑
法兰盘，183
‑
弹性胶体。
具体实施方式
[0037]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但并不构成对本发明保护范围的限制。
[0038]
在本发明中，为了更清楚的描述，作出如下说明：观察者面对附图2进行观察，观察者左侧设为右，观察者右侧设为左，观察者前方设为后，观察者后方设为前，观察者上面设为上，观察者下面设为下，应当指出文中的术语“前端”、“后端”、“左侧”“右侧”“中部”“上方”“下方”等指示方位或位置关系为基于附图所设的方位或位置关系，仅是为了便于清楚地描述本发明，而不是指示或暗示所指的结构或零部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于为了清楚或简化描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或数量。
[0039]
参见图1、图2、图3，本实施例提供一种烘干设备，包括真空内胆1，真空内胆1上设有第一液体输入口101、第一液体输出口102、气体输入口103、抽真空口104，这样设置的作用在于：使真空内胆的内外两侧之间能够进行物质、能量的交换。真空内胆1的外部设有液体加热罐2、液体冷却罐3、气体输入装置、抽真空装置，液体加热罐2、液体冷却罐3分别与第一液体输入口101连接，这样设置的作用在于：使液体加热罐、液体冷却罐的液体能够达到真空内胆的内部。气体输入装置与气体输入口103连接，抽真空装置与抽真空口104连接，这样设置的作用在于：通过气体输入装置将气体输入到真空内胆的内部，使气体与真空内胆中的电池极片上烘干出来的水汽进行混合，进而再通过抽真空装置将混合后的水汽与充入的气体一同持续的抽出真空内胆外，提高烘干效果；而且气体输入装置的气体输入与抽真空装置的气体抽出，使得真空内胆内烘干出的水分被抽出的同时，还能够维持真空内胆的气压平衡。真空内胆1的内部设有支撑架4，作用：支撑架可以用来放置需要烘干处理的电芯。支撑架4的内部为中空，作用：使液体能够在支撑架的内部流动，从而通过直接传导的方式传递用于加热的能量或用于冷却的能量，提高传导效率。支撑架4上设有第二液体输入口401、第二液体输出口402，第二液体输入口401与第一液体输入口101连接，作用：使液体能够经过第一液体输入口、第二液体输入口进入到支撑架的内部。第二液体输出口402与第一液体输出口102连接，作用：使支撑架的内部的液体能够经过第二液体输出口、第一液体输
出口排出去。
[0040]
需要说明的是：文中所述的液体可以是水，也可以是其他具有相同功能的液体，但由于水的比热容较高，因此优选为水作为文中所述的液体。
[0041]
该部分的有益效果：(1)通过液体加热罐、液体冷却罐分别与第一液体输入口连接，真空内胆的内部设有支撑架，支撑架的内部为中空，支撑架上设有第二液体输入口、第二液体输出口，第二液体输入口与第一液体输入口连接，第二液体输出口与第一液体输出口连接；(2)从而在需要对电芯进行烘干时，先将电芯放置于支撑架上，液体加热罐将经过加热的液体依次从第一液体输入口、第二液体输入口输送到支撑架的内部，从而使得支撑架被快速加热，加热后的支撑架即可对电芯进行烘干处理，由于是接触式热传导的方式，支撑架被液体加热以及支撑架的高温对电芯进行烘干的速度均得到大大的提高，因此对电芯的烘干时间可以缩短至30分钟左右；(3)而在需要对烘干后的电芯进行冷却时，先将液体加热罐停止运行，液体冷却罐将经过冷却的液体依次从第一液体输入口、第二液体输入口输送到支撑架的内部，从而使得支撑架被快速冷却，冷却后的支撑架即可对电芯进行冷却处理，由于是接触式冷传导的方式，支撑架被液体冷却以及支撑架的低温对电芯的冷却的速度均得到大大的提高，因此对电芯的冷却时间可以缩短至30分钟左右。由上分析可知，由于对电芯的烘干速度以及烘干后的冷却速度均得到了大大的提高，因此有效提高了对电芯的烘干效率。
[0042]
具体地，参见图3、图4，支撑架4包括左侧板403、右侧板404、支撑板405，左侧板403、右侧板404之间设有若干个支撑板405，若干个支撑板405之间沿上下方向依次分布，作用：方便不同的支撑板分别对电芯进行支撑。支撑板405的内部为中空，若干个支撑板405的内部之间相互连通，作用：方便液体在不同支撑板之间的流通。第二液体输入口401、第二液体输出口402分别与支撑板405的内部相连通，作用：使液体能够进出支撑板的内部。
[0043]
具体地，参见图4、图5、图6、图7、图8，左侧板403、右侧板404的内侧面分别设有若干个安装槽口406，左侧板403的若干个安装槽口406之间沿上下方向依次分布并相互连通，右侧板404的若干个安装槽口406之间沿上下方向依次分布并相互连通，作用：使液体能够在安装槽口之间上下流动。支撑板405的左右两端分别安装于左侧板403、右侧板404的安装槽口406内，支撑板405的左右两端分别设有开口407，作用：开口能够使安装槽口与支撑板的内部之间进行液体的流动。支撑板405的左右两端中的其中一端的上侧设有挡板408，另一端的下侧设有挡板408，作用：可以设定液体的流动方向，使液体在不同安装槽口、不同支撑板之间的流动轨迹为由下至上单向运动的波浪形，提高液体运动轨迹的可控性，进而提高效率。
[0044]
具体地，参见图4，第二液体输入口401位于左侧板403、右侧板404中的其中一个的底端并与该位置的安装槽口406相连通，第二液体输出口402位于左侧板403、右侧板404中的另一个的顶端并与该位置的安装槽口406相连通，作用：由于重力的作用，使液体能够充满每一个安装槽口、支撑板的内部，从而提高烘干效率。
[0045]
具体地，参见图9，气体输入装置为氮气输入装置，作用：氮气输入装置所输入的氮气属于惰性气体，相对于空气的化学性质更加稳定，提高烘干效果。氮气输入装置与气体输入口103之间连接有进气管5，进气管5上设有氮气阀501；抽真空装置与抽真空口104之间连接有排气管6，排气管6上设有真空阀601。
[0046]
具体地，参见图1、图11、图12，支撑架4为铝支撑架，作用：铝的导热性好，可以提高传导效率。液体加热罐2内设有发热管201，液体加热罐2的顶部设有泄压阀202，作用：泄压阀可以使液体加热罐在加热过程中产生的气压过大时能够进行泄压。液体冷却罐3内设有降温盘管301，作用：降温盘管用于外接冷水机，起到降温作用。
[0047]
具体地，参见图1、图10，液体加热罐2、液体冷却罐3分别与第一液体输出口102连接；真空内胆1的外部还设有中合罐7，中合罐7与液体加热罐2之间分别连接有回流管8、补充管9，中合罐7与液体冷却罐3之间分别连接有回流管8、补充管9，回流管8、补充管9上分别设有控制阀10。
[0048]
该部分的有益效果：(1)通过液体加热罐、液体冷却罐分别与第一液体输出口连接，从而实现液体循环利用以及实现完全密封；(2)通过真空内胆的外部还设有中合罐，中合罐与液体加热罐之间分别连接有回流管、补充管，中合罐与液体冷却罐之间分别连接有回流管、补充管，回流管、补充管上分别设有控制阀，从而在液体加热罐、液体冷却罐内的液位或液压达到一定程度时，可以将液体通过回流管回流到中合罐内，从而起到泄压的目的，而在液体加热罐、液体冷却罐内的液位或液压过低时，可以通过补充管将中合罐内的液体补充到液体加热罐、液体冷却罐中，从而实现不同罐之间的液位、液压平衡。
[0049]
具体地，参见图1，液体冷却罐3与第一液体输出口102之间通过第一管道11连接，液体加热罐2与第一液体输出口102之间通过第二管道12连接，第一管道11、第二管道12上分别设有控制阀10；液体冷却罐3与第一液体输入口101之间通过第三管道13连接，液体加热罐2与第一液体输入口101之间通过第四管道14连接，第三管道13、第四管道14上均设有控制阀10与循环泵15，作用：控制阀便于实现液体流动的自动化控制，循环泵提供液体驱动力。
[0050]
具体地，参见图1、图9，烘干设备还包括第五管道16、第六管道17，第五管道16、第六管道17上分别设有三个端口；第五管道16的其中两个端口分别与第一管道11、第二管道12连接，第五管道16的另一个端口与第一液体输出口102之间通过密封装置18进行密封连接；第六管道17的其中两个端口分别与第三管道13、第四管道14连接，第六管道17的另一个端口与第一液体输入口101之间通过密封装置18进行密封连接。
[0051]
具体地，参见图13、图14、图15、图16，密封装置18包括套管181、法兰盘182、弹性胶体183，具体地，弹性胶体183优选为u力胶弹性胶体或硅胶弹性胶体。套管181沿前后方向延伸，套管181的内部通道的形状为前端小、后端大的圆台状；弹性胶体183沿前后方向延伸，弹性胶体183的外部形状为前端小、后端大的圆台状，弹性胶体183的外部的后端大于套管181的内部通道的前端，弹性胶体183的内部设有沿前后方向贯通的通孔；弹性胶体183安装于套管181的内部通道，套管181的后端安装有法兰盘182，法兰盘182上设有通孔，套管181的前端固定于真空内胆1的后壁，第五管道16或第六管道17的端口向前依次穿过法兰盘182上的通孔、弹性胶体183的通孔后与第一液体输出口102或第一液体输入口101连接，法兰盘182向前压紧弹性胶体183。这样设置的作用在于：在法兰盘向前压紧弹性胶体的过程中，弹性胶体越往前端进行运动，弹性胶体所受到的挤压力就会越大，从而对自身的内部通孔的挤压力也就会相应越大，从而使得第五管道或第六管道与弹性胶体的通孔之间变得越来越紧密，从而形成良好的密封效果，防止真空内胆的内部产生真空泄露，进而提高烘干效果。
[0052]
优选地，参见图1、图2，真空内胆1的前部设有第一前开口，第一前开口的作用在
于：方便支撑架4放入真空内胆1的内部以及方便将电芯快速放到支撑架4上。为了保证真空内胆1的内部密封性，真空内胆1安装于机壳的内部，机壳的前部设有第二前开口，第二前开口上设有可打开的盖板，盖板的内侧边缘设有密封圈。在盖板盖住第二前开口时，盖板的内侧也同时盖住第一前开口，使得密封圈与第一前开口的边缘进行密封连接，从而保证真空内胆1的内部密封性。
[0053]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。