锂电池极片深度烘烤系统及其涂布线的制作方法

1.本发明涉及锂电池烘烤领域，尤其是一种锂电池极片深度烘烤系统及其涂布线。


背景技术：

2.现有的锂电池极片是通过涂布机在基片的两面涂上活性物质后，接着进入气浮式烘箱进行烘烤，气浮式烘箱内的气体温度大约在90摄氏左右，经过气浮式烘箱烘烤后，其电极中活性物质的水分和溶剂的含量可以降到100ppm左右，对于双面涂布的两个涂布头位于气浮式烘箱进口一侧的双面涂布机，电极通过气浮式烘箱烘烤后，可以直接收卷，进入下道深度烘烤工序，深度烘烤工序要使锂电池极片的水分和溶剂含量从1000ppm降到200ppm以下；对于单面涂布机来说，在第一次通过气浮式烘箱烘烤后，可以收卷，把涂好一面的电极卷片再进行对未涂料面进行第二次涂布，再进行第二次烘烤，再收卷进入下道深度烘烤工序；对于分两次涂布的涂布线而言，对于第二涂布可以下述三种方式实现，一是将第一次涂布和烘烤后的卷材，移到同一涂布线的前端，用同一条涂布线进行涂布和烘烤；二是将第一次涂布后的卷材移到另一台涂布线进行涂布和烘烤，这种方式需要增加设备投入，但是，可以提高生产效率；三是在第一次涂布和烘烤后，不收卷，直接进入另一台涂布线进行涂布和烘烤，再收卷，进入下道深度烘烤工序。
3.现有的深度烘烤设备大多采用单体烘烤箱，将成卷的电极放在箱体，在保护气体的保护下，通过热气体或接触式两种方式，按预定程序进行烘烤，其过程一般是升温、保温除水和冷却三大步骤；还有一种深度烘烤设备是连续式烘烤，如隧道式烘烤线，它将升温、保温除水和冷却分成多个步骤，当升温步骤完成后，将被升温后的卷材移到保温除水步骤，同时，新的卷材进入升温步骤，保温除水完成后卷材进入冷却步骤，冷却步骤完成后的卷材进入下道工序，完成卷材的流水线烘烤，可以大大提高烘烤效率，以及可以实现烘烤流水线作业。
4.现有技术中，无论是采用单体烘烤箱烘烤，还是采用流水线式的烘烤，其被烘烤的电极都是呈卷状的，这样，就存在卷材的外面部分先被烘干，而卷材的中心部分烘烤还没有达标，如果要使中间部分水分完全达标，则外面部分又会出现过度烘烤，活性材料出现脱落的问题。如何使用锂电池极片里外烘烤都能被均匀烘烤，一直是本行业的技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种适合于对双面锂电池极片预烘烤后的可以达到锂电池极片烘烤均匀的，以及提高烘烤效率的锂电池极片深度烘烤系统及其涂布线。
6.本发明提供如下技术方案：一种深度烘烤系统，包括依次连接的升温部和保温除水部，在所述升温部内设有至少一根加热辊，所述加热辊的长度大于锂电池极片的宽度，所述锂电池极片以宽度方向与所述加热辊的外表面接触，并被所述加热辊加热后进入保温除
水部，在所述保温除水部内设有若干个上风嘴和若干个下风嘴，所述上风嘴和下风嘴上下错位排布，被加热后的锂电池极片通过所述上风嘴和下风嘴之间风道被进一步保温除湿后，输出保温除水部；在所述升温部和保温除水部内充满了非氧气体。
7.作为对本发明的改进，在所述保温除水部之后，还设有冷却部，所述被除湿后的锂电池极片在冷却部内被冷却介质冷却后输出冷却部。
8.作为对本发明的改进，所述至少一根加热辊是两根。
9.作为对本发明的改进，所述锂电池极片裹住所述加热辊外表面积的50%-80%。
10.作为对本发明的改进，在所述加热辊之后还设有红外加热器，所述锂电池极片穿过所述红外加热器被进一步加热。
11.作为对本发明的改进，本发明还包括除湿加热装置，所述除湿加热装置对所述升温部和保温除水部内的非氧气体进行除湿并加热后循环使用。
12.作为对本发明的改进，所述非氧气体是氮气或惰性气体。
13.作为对本发明的改进，本发明还包括冷却介质回收处理部，所述冷却介质回收处理部对冷却部内的冷却介质回收制冷后循环使用。
14.作为对本发明的改进，在所述升温部之前还设有放卷机构、在所述保温除水部之后还依次设有牵引机构和收卷机构。
15.作为对本发明的改进，在所述升温部之前还设有放卷机构、在所述冷却部之后还依次设有牵引机构和收卷机构。
16.本发明还提供一种锂电池极片涂布线，包括双面涂布部和初级烘烤部，在所述初级烘烤部之后设有深度烘烤系统，所述深度烘烤系统是上述的深度烘烤系统。
17.本发明还提供一种锂电池极片涂布线，包括依次设置的用于对锂电池极片的第一面进行涂面的第一单面涂布部、用于对一面上被涂的活性物质进行干燥的第一初级烘烤部、用于对锂电池极片的第二面进行涂面的第二单面涂布部和用于对第二面上被涂的活性物质进行干燥的第二初级烘烤部，在所述第二初级烘烤部之后设有深度烘烤系统，所述深度烘烤系统是上述的深度烘烤系统。
18.本发明的由于采用了在所述升温部内设有至少一根加热辊，所述加热辊的长度大于锂电池极片的宽度，所述锂电池极片以宽度方向与所述加热辊的外表面接触，并被所述加热辊加热后进入保温除水部，在所述保温除水部内设有若干个上风嘴和若干个下风嘴，所述上风嘴和下风嘴上下错位排布，被加热后的锂电池极片通过所述上风嘴和下风嘴之间风道被进一步保温除湿后，输出保温除水部；在所述升温部和保温除水部内充满了非氧气体的结构，通过散卷平铺接触式加热，以及高温风嘴保温除湿的方式，可以快速的将锂电池极片烘烤到符合水分和溶剂含量小于200ppm的要求；并且，锂电池极片烘烤的非常均匀；并可以达到对极片开孔的目的。
19.本发明由于采用了在涂布部和初级烘烤部之后设置深度烘烤系统的结构，这样，对初级烘烤部不用收卷，就可以直接深度烘烤达到成品要求，可以完全实现从涂布到完合烘烤一次完成，可以大大地提高锂电池极片的生产效率。
附图说明
20.图1为本发明第一种实施例的平面结构示意图；
图2为本发明第二种实施例的平面结构示意图；图3为本发明涂布线的第一种实施例的平面结构示意图；图4为本发明涂布线的第二种实施例的平面结构示意图。
具体实施方式
21.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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.请参见图1，图1揭示的是一种深度烘烤系统第一实施例，包括依次连接的升温部1和保温除水部2，其特征在于：在所述升温部1内设有至少一根加热辊11，本实施例中，所述加热辊11包括但不限于是电加热辊、油热辊或蒸汽热辊等，所述加热辊11的长度大于锂电池极片12的宽度，所述锂电池极片12以宽度方向与所述加热辊11的外表面接触，并被所述加热辊11加热后进入保温除水部2，在所述保温除水部2内设有若干个上风嘴21和若干个下风嘴22，所述上风嘴21和下风嘴22上下错位排布，被加热后的锂电池极片通过所述上风嘴21和下风嘴22之间风道被进一步保温除湿后，输出保温除水部2；在所述升温部1和保温除水部2内充满了非氧气体。在所述保温除水部2之后，还设有冷却部3，所述被除湿后的锂电池极片在冷却部3内被冷却介质冷却后被输出冷却部3，本实施例中，所述冷却介质可以是液氮，可以快速冷却被烘烤过的锂电池极片。所述至少一根加热辊11是两根；所述锂电池极片12裹住所述加热辊11外表面积的50%-80%，两根以上的加热辊11升温速度更快，每根所述加热辊11均通过各自的第一过辊111和第二过辊112将所述锂电池极片12裹在所述加热辊11外表面积上，并保持其裹住所述加热辊11外表面积能达到50%-80%，调整第一过辊111和第二过辊112的相对位置，可以改变所述锂电池极片12对所述加热辊11外表面积的包裹面积。
23.本发明通过将散形后锂电池极片12与所述加热辊11接触加热，可以快速地将锂电池极片12从常温上升到预定温度，如130摄氏度-180摄氏度；在160摄氏度-180摄氏度之间，可以使锂电池极片12的活性物质形成极片开孔，有利于提高锂电池极片12的放电性能。
24.优选的，在所述加热辊11之后还设有红外加热器13，所述锂电池极片12穿过所述红外加热器13被进一步加热；所述红外加热器13是由两个相对设置的红外线灯管构成，对经过红外加热器13的锂电池极片12的两侧进行照射加热，可以进一步加快锂电池极片12的升温速度，可以提高锂电池极片12的行进速度，从而提高锂电池极片12的烘烤速度。
25.优选的，本发明还包括除湿加热装置4，所述除湿加热装置4对所述升温部1和保温除水部2内的非氧气体进行除湿并加热后循环使用；本发明中的非氧气体是指除氧气以外的其它气体，包括但不限于是氮气或惰性气体。所述除湿加热装置4包括除湿和加热两个部分，先对抽出来的湿气吸收水分后，再通过加热装置进行加温。
26.优选的，本发明还包括冷却介质回收处理部5，所述冷却介质回收处理部5对冷却部3内的冷却介质回收制冷后循环使用；所述冷却介质回收处理部5将冷却介质进行回收，并冷却后再循环使用。
27.请参见图2，图2是本发明第二种实施例，图2所示实施例与图1所示实施例相比，其
大体结构相同，所不同的是在所述升温部1之前还设有放卷机构6、在所述保温除水部2之后还依次设有牵引机构7和收卷机构8。当有冷却部3存在时，本发明还可以设计成在所述升温部1之前还设有放卷机构6、在所述冷却部3之后还依次设有牵引机构7和收卷机构8的结构。这种结构适合于双面涂布后的预烘烤好的成卷锂电池极片放卷后再深度烘烤。
28.请参见图3，本发明还提供一种锂电池极片涂布线，包括双面涂布部9和初级烘烤部10，在所述初级烘烤部10之后设有深度烘烤系统，所述深度烘烤系统是上述的深度烘烤系统；本实施例中，所述初级烘烤部10是气浮式干燥箱。这种结构可以实现双面涂布、预烘烤及深度烘烤一体化，可以大大地提高烘烤速度和提高烘烤质量。
29.请参见图3，本发明还提供一种锂电池极片涂布线，包括依次设置的用于对锂电池极片的第一面进行涂面的第一单面涂布部110、用于对一面上被涂的活性物质进行干燥的第一初级烘烤部120、用于对锂电池极片的第二面进行涂面的第二单面涂布部130和用于对第二面上被涂的活性物质进行干燥的第二初级烘烤部140，在所述第二初级烘烤部140之后设有深度烘烤系统，所述深度烘烤系统是上述的深度烘烤系统。本实施例中，第一初级烘烤部120和第二初级烘烤部140均为气浮式干燥箱。
30.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。