烘干装置和极片制造设备的制作方法

文档序号:30992411发布日期:2022-08-03 02:33阅读:67来源:国知局
烘干装置和极片制造设备的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种烘干装置和极片制造设备。


背景技术:

2.节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
3.电池的制造过程中,电池的生产效率是一个不可忽视的问题。因此,如何提高电池的生产效率,是电池技术中一个亟需解决的技术问题。


技术实现要素:

4.本技术提供了一种烘干装置和极片制造设备,其能够提高电池的生产效率。
5.第一方面,提供一种烘干装置,用于烘干料材,包括:第一段烘箱;第二段烘箱;以及第三段烘箱,所述第一段烘箱、所述第二段烘箱和所述第三段烘箱在所述料材的移动方向上依次设置;其中,所述第二段烘箱的出风面积大于所述第一段烘箱的出风面积,所述第一段烘箱的出风面积大于所述第三段烘箱的出风面积,以使得所述第一段烘箱的风速大于第二段烘箱的风速,且使得所述第三段烘箱的风速大于所述第一段烘箱的风速。
6.本技术实施例的技术方案,料材在移动时依次经过第一段烘箱、第二段烘箱以及第三段烘箱;第一段烘箱、第二段烘箱以及第三段烘箱分别为料材提供气流,以对料材表面的膜层进行烘干。由于第一段烘箱、第二段烘箱以及第三段烘箱被同一气源供气,故通过调整第一段烘箱、第二段烘箱以及第三段烘箱各自的出风面积,能够使得各段烘箱向料材提供不同风速的气流,以实现不同的烘干效果。第一段烘箱提供较高风速的气流,对料材起快速预热作用,在进入第一段烘箱之前,料材表面的膜层为湿膜层,在第一段烘箱中通过较高风速的气流,可以在不破坏料材表面膜层的条件下快速地将湿膜层预热;第二段烘箱对料材提供较低风速的气流,对料材起缓慢蒸发的作用,通过较低风速的气流,能够将湿膜层中的溶剂蒸发且避免因风速过高导致膜层被破坏;第三段烘箱为三段烘箱中风速最高的一段烘箱,由于在第二段烘箱中,料材上的膜层已经成型,故向料材提供高风速的气流,能够快速地将料材干燥,使得湿膜层成型为干膜层,进而提高料材烘干的效率,提高电池的生产效率。
7.在一些实施例中,所述第一段烘箱的风速小于15m/s,所述第二段烘箱的风速小于10m/s,所述第三段烘箱的风速为15-30m/s。
8.通过限定第一段烘箱、第二段烘箱以及第三段烘箱的风速,能够在保证料材膜层不被破坏的情况下,尽可能地提高料材被烘干的效率,进而在保证电池质量的情况下,提高电池的生产效率。
9.在一些实施例中,所述第一段烘箱具有多个第一风嘴,所述第二段烘箱具有多个第二风嘴,所述第三段烘箱具有多个第三风嘴;所述第一风嘴的出风面积和所述第二风嘴
的出风面积均大于所述第三风嘴的出风面积。
10.通过每段烘箱中设置多个相同的风嘴(即第一段烘箱设置多个第一风嘴,第二段烘箱设置多个第二风嘴,第三段烘箱设置多个第三风嘴),能够保证该段烘箱的出风一致性,以使得气流充分地作用于料材,进而保证每段烘箱的烘干效果。同时,将第三风嘴的出风面积设置为小于第一风嘴和第二风嘴的出风面积,能够有效地保证第三段烘箱向料材提供较第一段烘箱和第二端烘箱风速高的气流,以保证对料材的快速干燥,提高料材的烘干效率。
11.在一些实施例中,沿所述料材的移动方向,每段烘箱的风嘴数量不小于15个/5米,且相邻两个风嘴的中心间距不大于0.3m。
12.每段烘箱中,每5米设置的风嘴的数量不小于15个,且相邻两个风嘴的中心间距不大于0.3m,能够保证该段烘箱的出风一致性,保证气流能够有效地覆盖料材,进而保证料材的烘干质量和效率。
13.在一些实施例中,所述第一段烘箱的出风面积不小于25.5万mm2/5m;所述第二段烘箱的出风面积不小于37.5万mm2/5m;所述第三段烘箱的出风面积不小于8.4万mm2/5m。
14.在限定每段烘箱的出风面积的相对大小后,限定出每段烘箱的出风面积的最小的具体数值,能够计算出在最小数量的风嘴的数量上,风嘴的出风面积,进而提高本方案的可实施性,保证烘干装置顺利高效地完成烘干工作。
15.在一些实施例中,所述第一段烘箱的风量占所述烘干装置总风量的30-60%,所述第二段烘箱的风量占所述烘干装置总风量的15-35%,所述第三段烘箱的风量占所述烘干装置总风量的20-40%。
16.由于第一段烘箱、第二段烘箱以及第三段烘箱被同一气源供气,故通过限制每段烘箱的风量与总风量的比值,使得气源对应该数值向每段烘箱提供相应的风量,配合每段烘箱的出风面积,能够使得每段烘箱提供不同风速的气流,以实现不同的烘干效果,保证在不破坏膜层的情况下,提高料材的烘干效率。
17.在一些实施例中,所述第一风嘴和所述第二风嘴均包括出风面结构,所述出风面结构包括增压件和出风件,所述增压件和所述出风件沿出风方向层叠设置且二者之间具有间隙;所述增压件间隔形成有多个第一狭缝,所述出风件间隔形成有多个第二狭缝,所述第一狭缝和所述第二狭缝错位设置。
18.第一风嘴和第二风嘴均包括出风面结构,出风面结构具有结构简单,便于制造的优点,能够有效地降低烘干装置的制造成本。通过设置增压件和出风件,使得气流经第一狭缝、增压件和出风件之间的间隙,由第二狭缝喷出,能够提高风嘴的出风一致性,避免气流紊乱而造成极片的膜层破损,保证对料材的烘干效果。
19.在一些实施例中,所述增压件包括第一框架和多个第一连接部,所述多个第一连接部设置在所述第一框架内,每个所述第一连接部的两端与所述第一框架连接,相邻两个所述第一连接部之间形成所述第一狭缝;所述出风件包括第二框架和多个第二连接部,所述多个第二连接部设置在所述第二框架内,每个所述第二连接部的两端与所述第二框架连接,相邻两个所述第二连接部之间形成所述第二狭缝。
20.增压件结构简单,便于制造,多个第一连接部间隔设置在第一框架内,能形成第一狭缝,有效地降低增压件的制造难度;出风件结构简单,便于制造,多个第二连接部间隔设
置在第二框架内,能直接形成第二狭缝,能够有效地降低增压件的制造难度。
21.在一些实施例中,所述第一连接部和/或所述第二连接部为中空结构。
22.通过将第一连接部和/或第二连接部设置为中空结构,能够有效地降低第一风嘴和第二风嘴的质量,节省第一风嘴和第二风嘴的用料成本。
23.第二方面,本技术还提供一种极片制造设备,包括涂布装置,用于向极片的表面涂布浆料;根据第一方面中任一项所述的烘干装置,沿所述极片的移动方向,所述烘干装置设置于所述涂布装置的下游,用于烘干所述极片上的浆料。
24.上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
26.图1为本技术一些实施例中烘干装置的示意图;
27.图2为本技术一些实施例中第二段烘箱的示意图;
28.图3为本技术一些实施例中出风结构的立体图;
29.图4为本技术一些实施例中出风面结构的剖视图。
30.图标:10-烘干装置;11-第一段烘箱;110-第一风嘴;12-第二段烘箱;120-第二风嘴;13-第三段烘箱;130-第三风嘴;14-辊;15-出风面结构;150-增压件;1500-第一狭缝;1501-第一框架;1502-第一连接部;151-出风件;1510-第二狭缝;1511-第二框架;1512-第二连接部。
具体实施方式
31.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
32.除非另有定义,本技术所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本技术中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术;本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
33.在本技术中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
34.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
35.本技术中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:存在a,同时存在a和b,存在b这三种情况。另外,本技术中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
36.在本技术的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本技术实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本技术构成任何限定。
37.本技术中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
38.本技术中,电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本技术实施例对此并不限定。
39.本技术的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本技术中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
40.电池能够实现重复充放电功能的核心构件为电池单体中的电极组件,电极组件包括极片和隔膜,极片包括正极极片和负极极片。隔膜通常设置于正极极片和负极极片之间,用于使得正极极片和负极极片相互绝缘,隔膜的材质可以为pp(polypropylene,聚丙烯)或pe(polyethylene,聚乙烯)等。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。其中,极片包括集流体和活性物质层。集流体沿极片的宽度方向具有涂覆有活性物质层的涂膜区和未涂覆活性物质层的未涂膜区。在未涂敷活性物质层的集流体上切割出极耳,极耳实现电极组件的充放电。集流体可以为金属箔,例如铜箔、铝箔等。在极片的制备过程中,具有涂布工序和烘干工序,涂布工序为将搅拌好的浆料(即呈浆状的活性物质)均匀涂抹于集流体上,形成膜层,烘干工序为将膜层进行烘干,使得湿膜层干燥为干膜层以形成活性物质层。
41.目前,从市场形势的发展来看,电动车辆成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。电池为车辆本体的行驶和车辆本体中的各种电气元件的运行提供能量。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。在电池技术的发展中,如何提高电池的生产效率,是电池技术中一个亟需解决的技术问题。
42.在电池制造过程中,烘干工序的效率是影响电池生产效率的关键因素之一,发明人发现,现有的烘干工序通常采用固定风速的气流对极片进行烘干,浆料在刚涂抹于集流体形成膜层时,膜层不稳定,受到气流作用膜层易被破坏,为避免膜层被破坏常以较低的固定风速对集流体烘干,但风速较低影响极片的烘干效率,进而影响电池的生产效率。
43.基于以上考虑,为提高极片的烘干效率以提高电池的生产效率,发明人经过深入研究,设计了一种烘干装置,包括:第一段烘箱;第二段烘箱;以及第三段烘箱,第一段烘箱、第二段烘箱和第三段烘箱在极片的移动方向上依次设置;其中,第二段烘箱的出风面积大
于第一段烘箱的出风面积,第一段烘箱的出风面积大于第三段烘箱的出风面积,以使得第一段烘箱的风速大于第二段烘箱的风速,且使得第三段烘箱的风速大于第一段烘箱的风速。
44.在同一个气源供气条件下,即总风量一定的条件下,通过调整每段烘箱的出风面积,能够调节每段烘箱的风速,进而在不同时段对极片提供不同的烘干效果。第一段烘箱提供较高风速的气流,以对极片上的膜层起快速预热作用,通过较高风速的气流,在不破坏料材表面膜层的条件下能够快速地将湿膜层(此时膜层为湿膜层)预热;第二段烘箱对极片提供较低风速的气流,以对极片起缓慢蒸发的作用,通过较低风速的气流,能够将湿膜层中的溶剂蒸发且避免因风速过高致使膜层被破坏;第三段烘箱为三段烘箱中风速最高的一段烘箱,由于经过第二段烘箱的蒸发,极片上的膜层已经成型,故向极片提供高风速的气流,能够快速地将极片干燥,使得湿膜层成型为干膜层,提高极片烘干的效率,进而提高电池的生产效率。为此,较以固定的较低的风速烘干极片的方案而言,本方案针对膜层不同状态,向极片提供不同风速的气流,能够在保证烘干质量的条件下,提高烘干效率,进而提高电池的生产效率。
45.本技术实施例公开的烘干装置可以但不限用于极片制造设备或其他需要进行料材烘干的设备。本技术的实施例所提到的料材可以指极片,或者为其他表面具有膜层,需要对其进行烘干的料材,下文以料材为极片举例说明。
46.本技术实施例描述的技术方案适用于极片制造设备。极片制造设备可以指在将涂抹有活性物质的集流体进行干燥的设备,也可以指包括涂布装置和烘干装置的设备,涂布装置为能够将活性物质均匀涂抹于集流体上的设备。
47.请参见图1,图1为本技术一些实施例中烘干装置10的示意图。图1中以标号a标示极片。烘干装置10,用于烘干极片,包括第一段烘箱11、第二段烘箱12以及第三段烘箱13。第一段烘箱11、第二段烘箱12和第三段烘箱13在料材的移动方向上依次设置。其中,第二段烘箱12的出风面积大于第一段烘箱11的出风面积,第一段烘箱11的出风面积大于第三段烘箱13的出风面积,以使得第一段烘箱11的风速大于第二段烘箱12的风速,且使得第三段烘箱13的风速大于第一段烘箱11的风速。
48.第一段烘箱11、第二段烘箱12以及第三段烘箱13可以为向极片提供气流的部件,第一段烘箱11、第二段烘箱12以及第三段烘箱13的出风面面向极片,以使得各自出风面流出的气流吹向极片的表面,其中气流可以为热气流。第一段烘箱11、第二段烘箱12以及第三段烘箱13被同一气源供气,换而言之,烘箱装置可以包括供气单元或者与供气单元连接,供气单元同时向第一段烘箱11、第二段烘箱12以及第三段烘箱13供气,以使得第一段烘箱11、第二段烘箱12以及第三段烘箱13的总风量固定。需要解释的是,由于第一段烘箱11、第二段烘箱12以及第三段烘箱13被同一气源供气,故每段烘箱的出风速度能够基于各自的出风面积调整,以保证每段烘箱的出风速度可控。
49.基于风量等于风速乘以出风面积的公式,当总风量固定时,控制每段烘箱的出风面积,能够控制每段烘箱的风速。
50.在一些实施例中,参见图1,在极片背离于第一段烘箱11、第二段烘箱12以及第三段烘箱13的一侧被辊14支撑,以实现极片的走带移动。
51.本技术实施例的技术方案,料材在移动时依次经过第一段烘箱11、第二段烘箱12
以及第三段烘箱13;第一段烘箱11、第二段烘箱12以及第三段烘箱13分别为料材提供气流,以对料材表面的膜层进行烘干。由于第一段烘箱11、第二段烘箱12以及第三段烘箱13被同一气源供气,故通过调整第一段烘箱11、第二段烘箱12以及第三段烘箱13各自的出风面积,能够使得各段烘箱向极片提供不同风速的气流,实现不同的烘干效果。
52.第一段烘箱11提供较高风速的气流,以对极片起快速预热作用,此时极片表面的膜层为湿膜层,通过较高风速的气流,在不破坏极片表面膜层的条件下能够快速地将湿膜层预热,以减小膜层的流动性,提高膜层厚度的一致性。第二段烘箱12对极片提供较低风速的气流,以对极片起缓慢蒸发的作用,通过较低风速的气流,能够使湿膜层中的溶剂蒸发且避免因风速过高导致膜层被破坏(若风速过高,会使得膜层表面干燥过快,内部干燥时蒸汽流出而冲破表层的干膜,导致开裂)。第三段烘箱13为三段烘箱中风速最高的一段烘箱,由于经过第二段烘箱12,极片上的膜层已经成型,故向极片提供高风速的气流,能够快速地将极片干燥,使得湿膜层成型为干膜层,提高极片烘干的效率,进而提高电池的生产效率。为此,较以固定的较低的风速烘干极片的方案而言,本方案针对膜层不同状态,向极片提供不同风速的气流,能够在保证烘干质量的条件下,提高烘干效率,进而提高电池的生产效率。
53.根据本技术的一些实施例中,第一段烘箱11的风速小于15m/s,第二段烘箱12的风速小于10m/s,第三段烘箱13的风速为15-30m/s。
54.第一段烘箱11的风速小于15m/s,指第一段烘箱11吹向极片的气流的最大速度小于15m/s,且大于第二段烘箱12的风速,例如10m/s。第二段烘箱12的风速小于10m/s,指第二段烘箱12吹向极片的气流的速度小于10m/s,例如4m/s。第三段烘箱13的速度为15-30m/s,指第三段烘箱13吹向极片的气流的速度在15m/s至30m/s之间,例如15m/s、20m/s、25m/s或30m/s等。
55.通过限定第一段烘箱11、第二段烘箱12以及第三段烘箱13的风速,能够在保证极片的膜层不被破坏的情况下,尽可能地提高极片被烘干的效率,进而在保证电池质量的情况下,提高电池的生产效率。
56.根据本技术的一些实施例中,参见图1,第一段烘箱11具有多个第一风嘴110,第二段烘箱12具有多个第二风嘴120,第三段烘箱13具有多个第三风嘴130。第一风嘴110的出风面积和第二风嘴120的出风面积均大于第三风嘴130的出风面积。
57.风嘴为能够整流气流的部件,以使得由烘箱吹出的气流有效地作用于极片,烘箱中的所有的风嘴的出风面积之和等于该烘箱的出风面积。可选地,烘箱包括箱体和多个风嘴,箱体具有吹风口,风嘴设置于吹风口,箱体被气源(如供气单元)供气,以使得箱体中的气流由每个风嘴吹出。
58.通过在第一段烘箱11设置多个第一风嘴110,在第二段烘箱12设置多个第二风嘴120,在第三段烘箱13设置多个第三风嘴130,能够保证每段烘箱的出风一致性,进而保证每段烘箱的烘干效果。同时,将第三风嘴130的出风面积设置为小于第一风嘴110和第二风嘴120的出风面积,能够有效地保证第三段烘箱13向极片提供较第一段烘箱11和第二端烘箱风速高的气流,以保证对极片的快速干燥。
59.根据本技术的一些实施例中,请参见图2,图2为本技术一些实施例中第二段烘箱的示意图。沿极片的移动方向,每段烘箱的风嘴数量不小于15个/5米,且相邻两个风嘴的中心间距不大于0.3m。
60.在图2中,以箭头加标号b指示出两个风嘴的中心间距。
61.每段烘箱指,第一段烘箱11、第二段烘箱12和第三段烘箱13中的任一个;在第一段烘箱11中,风嘴为第一风嘴110;在第二段烘箱12中,风嘴为第二风嘴120;在第三段烘箱13中,风嘴为第三风嘴130。
62.每段烘箱沿极片的移动方向延伸,其在其延伸方向布置有多个风嘴,以保证对极片的烘干效果,为提高极片的烘干效果,以每5米为单位,在每个单位中布置至少15个风嘴。相邻两个风嘴的中心间距的数值影响两个风嘴之间的区域是否存在气流,决定该区域是否能够对极片进行有效地烘干,为此将风嘴的中心间距设置为不大于0.3m,能够提高对极片的烘干效果。
63.每段烘箱中,每5米设置的风嘴的数量不小于15个,且相邻两个风嘴的中心间距不大于0.3m,能够保证每段烘箱的出风一致性,保证气流能够完全覆盖极片,进而保证极片的烘干质量和效率。
64.可选地,每段烘箱可以包括多节,每节的长度可以为5米。在一种实施例中,每段烘箱包括三节,每段烘箱的长度为15米。示例性地,第一段烘箱11包括三节,第一段烘箱11总长度为15米,第二段烘箱12包括三节,第二段烘箱12总长度为15米,第三段烘箱13包括三节,第三段烘箱13总长度为15米。
65.根据本技术的一些实施例中,第一段烘箱11的出风面积不小于25.5万mm2/5m;第二段烘箱12的出风面积不小于37.5万mm2/5m;第三段烘箱13的出风面积不小于8.4万mm2/5m。
66.以5米为单位,第一段烘箱11在其延伸方向,每五米就具有至少25.5万mm2的出风面积(若小于25.5万mm2,则会导致第一段烘箱11的出风速度大于15m/s,因气流速度过高,导致作用于膜层的力较大,使得膜层表面被破坏),例如第一段烘箱11在其他延伸方向每五米的出风面积为25.5万mm2;第二段烘箱12在其延伸方向,每五米就具有至少37.5万mm2的出风面积(若小于37.5万mm2,则会导致第二段烘箱12的出风速度大于10m/s,会导致膜层表面被破坏),例如第二段烘箱12在其他延伸方向每五米的出风面积为37.5万mm2;第三段烘箱13在其延伸方向,每五米就具有至少8.4万mm2的出风面积(若小于8.4万mm2,则会导致第三段烘箱13的出风速度大于30m/s,因气流速度过高,导致作用于膜层的力较大,使得膜层表面被破坏),例如第三段烘箱13在其他延伸方向每五米的出风面积为8.4万mm2。
67.在限定每段烘箱的出风面积的相对大小后,限定出每段烘箱的出风面积的最小的具体数值,能够计算出在最小数量的风嘴的数量上,计算出风嘴的出风面积,进而提高本方案的可实施性,保证烘干装置10顺利高效地完成烘干工作。
68.根据本技术的一些实施例中,第一段烘箱11的风量占烘干装置10总风量的30-60%,第二段烘箱12的风量占烘干装置10总风量的15-35%,第三段烘箱13的风量占烘干装置10总风量的20-40%。
69.烘箱的风量占烘干装置10总风量,指风量的分配比,即第一段烘箱11的风量分配比为30-60%,第二段烘箱12的风量分配比为15-35%,第三段烘箱13的风量分配比为20-40%,通过上述风量分配比,使得第一段烘箱11的风速小于15m/s,第二段烘箱12的风速小于10m/s,第三段烘箱13的风速为15-30m/s。以总风量的数值61689.6,第一段烘箱11的风量分配比为44.1%,第二段烘箱12的风量分配比为26.5%,第三段烘箱13的风量分配比为
29.4%为例计算,第一段烘箱11的风量的数值约为27216,第二段烘箱12的风量的数值约为16329.6,第三段烘箱13的风量的数值约为18144。风量的单位可以为立方米每时。
70.由于第一段烘箱11、第二段烘箱12以及第三段烘箱13被同一气源供气,故通过限制每段烘箱的风量与总风量的比值,使得气源对应该数值向每段烘箱提供相应的风量,配合每段烘箱的出风面积,能够使得每段烘箱提供不同风速的气流,以实现不同的烘干效果,保证在不破坏膜层的情况下,提高料材的烘干效率。
71.根据本技术的一些实施例中,请参见图3和图4,图3为本技术一些实施例中出风结构的立体图,图4为本技术一些实施例中出风面结构的剖视图。
72.第一风嘴110和第二风嘴120均包括出风面结构15,出风面结构15包括增压件150和出风件151,增压件150和出风件151沿出风方向层叠设置且二者之间具有间隙;增压件150间隔形成有多个第一狭缝1500,出风件151间隔形成有多个第二狭缝1510,第一狭缝1500和第二狭缝1510错位设置。
73.出风面结构15,指供气流吹出的结构,出风面结构15面向于极片,使得气流流向极片,以烘干极片。增压件150为设置于出风件151背离于极片的一侧的部件,增压件150上的第一狭缝1500供气流通过,以提高气流的压力并使得气流流向第二狭缝1510。出风件151为面向于极片的部件,气流由第二狭缝1510吹出以作用于极片。出风件151上的第二狭缝1510的出风面积之和等于风嘴(第一风嘴110或第二风嘴120)的出风面积。
74.第一风嘴110的第二狭缝1510的横截面积可小于第二风嘴120的第二狭缝1510的横截面积,以使得第一风嘴110的出风面积小于第二风嘴120的出风面积,进而使得第一段烘箱11的出风速度大于第二段烘箱12的出风速度;或者当第一风嘴110的第二狭缝1510的横截面积等于第二风嘴120的第二狭缝1510的横截面积时,第一风嘴110的第二狭缝1510的数量可小于第二风嘴120的第二狭缝1510的数量,以使得第一风嘴110的出风面积小于第二风嘴120的出风面积,进而使得第一段烘箱11的出风速度大于第二段烘箱12的出风速度。
75.第一风嘴110和第二风嘴120均包括出风面结构15,出风面结构15具有结构简单,便于制造的优点,能够有效地降低烘干装置10的制造成本。通过设置增压件150和出风件151,使得气流经第一狭缝1500、增压件150和出风件151之间的间隙,由第二狭缝1510喷出,能够提高风嘴的出风一致性,避免气流紊乱而造成极片的膜层破损,保证对料材的烘干效果。
76.可选地,第三风嘴130的结构可以与现有的烘干装置或现有的烘箱中的风嘴的结构相同。
77.根据本技术的一些实施例中,如图3和图4。增压件150包括第一框架1501和多个第一连接部1502,多个第一连接部1502设置在第一框架1501内,每个第一连接部1502的两端与第一框架1501连接,相邻两个第一连接部1502之间形成第一狭缝1500;出风件151包括第二框架1511和多个第二连接部1512,多个第二连接部1512设置在第二框架1511内,每个第二连接部1512的两端与第二框架1511连接,相邻两个第二连接部1512之间形成第二狭缝1510。
78.第一框架1501包括多个壁,多个壁依次连接以呈框状。第一连接部1502为设置于第一框架1501内的部件,第一连接部1502与第一框架1501的内壁连接,多个第一连接部1502间隔设置以形成多个第一狭缝1500。第二框架1511包括多个壁,多个壁围绕呈框状。第
二连接部1512为设置于第二框架1511内的部件,第二连接部1512与第二框架1511的内壁连接,多个第二连接部1512间隔设置以形成多个第二狭缝1510。
79.结合图4,第一连接部1502位于第一框架1501的一端,第一连接部1502与第一框架1501的另一端之间形成有腔室,第二框架1511的尺寸小于第一框架1501的尺寸,以使得第二框架1511能够放置于该腔室中且第二框架1511的壁的侧壁与第一框架1501的内壁接触,第二框架1511的壁的面向第一连接部1502的端面抵接于第一连接部1502。第二连接部1512设置于第二框架1511内,且与第二框架1511面向第一连接部1502的端面具有一定的距离,以使得第二框架1511放置于第一框架1501内时,第一连接部1502和第二连接部1512之间形成间隙,供气流通过。
80.增压件150结构简单,便于制造,多个第一连接部1502间隔设置在第一框架1501内,能形成第一狭缝1500,有效地降低增压件150的制造难度;出风件151结构简单,便于制造,多个第二连接部1512间隔设置在第二框架1511内,能形成第二狭缝1510,有效地降低增压件150的制造难度。
81.可选地,在第一风嘴110中,出风件151的出风面积占出风件151的总面积的10-20%,第一狭缝1500和第二狭缝1510的缝宽为2-8mm,第一狭缝1500和第二狭缝1510的数量分别为4-12,出风件151总的出风面积不小于1.7万mm2。在第二风嘴120中,出风件151的出风面积占出风件151的总面积的20-40%,第一狭缝1500和第二狭缝1510的缝宽为2-8mm,第一狭缝1500和第二狭缝1510的数量分别为6-18,出风件151总的出风面积不小于2.5万mm2,增压件150和出风件151的间隙为2-5mm。
82.可选地,第一连接部1502和第二连接部1512的横截面可以为方形,使得第一狭缝1500和第二狭缝1510为条形,以保证出风的一致性。
83.根据本技术的一些实施例中,第一连接部1502和/或第二连接部1512为中空结构。
84.中空结构,指内部具有空腔的部件,通过将其内部设置为空腔,能够有效地降低该部件的质量以及用料。第一连接部1502和/或第二连接部1512为中空结构,指第一连接部1502为中空结构;或者第二连接部1512为中空结构;或者第一连接部1502和第二连接部1512均为中空结构。
85.通过将第一连接部1502和/或第二连接部1512设置为中空结构,能够有效地降低第一风嘴110和第二风嘴120的质量,节省第一风嘴110和第二风嘴120的用料成本。
86.可选地,第一连接部1502和/或第二连接部1512可以为矩管(方形管),其材质不限,例如其可以为不锈钢矩管、铝合金矩管或塑料矩管等。
87.可选地,第一框架1501和第二框架1511的材质不限,其可以通过钢、铝合金或塑料等制得。
88.本技术一些实施例还提供一种极片制造设备,包括涂布装置和根据上文描述的烘干装置10,涂布装置用于向极片的表面涂布浆料。沿极片的移动方向,烘干装置10设置于涂布装置的下游,用于烘干极片上的浆料。
89.涂布装置为能够将浆料(活性物质)均匀涂抹于集流体,即极片上的设备。烘干装置10为能够快速地将极片上的浆料烘干的设备。
90.通过上文描述的烘干装置10,能够在保证极片烘干质量的条件下,提高极片的烘干效率,进而提高电池的生产效率。
91.本技术一些实施例还提供一种烘干装置10,请参见图1-图4。烘干装置10包括第一段烘箱11、第二段烘箱12以及第三段烘箱13。第一段烘箱11、第二段烘箱12和第三段烘箱13在极片的移动方向上依次设置。第一段烘箱11、第二段烘箱12和第三段烘箱13被同一气源供气,第二段烘箱12的出风面积大于第一段烘箱11的出风面积,第一段烘箱11的出风面积大于第三段烘箱13的出风面积,以使得第一段烘箱11的风速大于第二段烘箱12的风速,且使得第三段烘箱13的风速大于第一段烘箱11的风速。本实施例中,第一段烘箱11的风速小于15m/s,第二段烘箱12的风速小于10m/s,第三段烘箱13的风速为15-30m/s。
92.其中,在极片的移动方向上,第一段烘箱11每5米设置有至少15个第一风嘴110,使得第一段烘箱11每5米的出风面积不小于25.5万mm2;第二段烘箱12每5米设置有至少15个第二风嘴120,使得第二段烘箱12每5米的出风面积不小于37.5万mm2;第三段烘箱13每5米设置有至少15个第三风嘴130,使得第三段烘箱13每5米的出风面积不小于8.4万mm2。在每段烘箱中,相邻的两个风嘴的中心间距不大于0.3mm(即相邻的第一风嘴之间的间距最小为0.3mm,相邻的第二风嘴之间的间距最小为0.3mm,相邻的第三风嘴之间的间距最小为0.3mm)。第一段烘箱11的风量占烘干装置10总风量的30-60%,第二段烘箱12的风量占烘干装置10总风量的15-35%,第三段烘箱13的风量占烘干装置10总风量的20-40%。
93.其中,在第一段烘箱11和第二段烘箱12中,第一风嘴110和第二风嘴120均包括出风面结构15,出风面结构15包括增压件150和出风件151,增加件包括钢制的第一框架1501和多个第一连接部1502,第一连接部1502为不锈钢矩管。多个第一连接部1502间隔设置在第一框架1501内以形成多个第一狭缝1500。出风件151包括钢制的第二框架1511和多个第二连接部1512,第二连接部1512为不锈钢矩管。多个第二连接部1512间隔设置在第二框架1511内以形成多个第二狭缝1510。出风件151放置于第一框架1501内,使得第一连接部1502和第二连接部1512之间相互间隔,且第一狭缝1500和第二狭缝1510相互错位。烘箱中的气流经增压件150的第一狭缝1500后,再经过出风件151的第二狭缝1510,最后吹向极片。其中,在第一风嘴110中,出风件151的出风面积占出风件151的总面积的10-20%,第一狭缝1500和第二狭缝1510的缝宽为2-8mm,第一狭缝1500和第二狭缝1510的数量分别为4-12,出风件151总的出风面积不小于1.7万mm2。在第二风嘴120中,出风件151的出风面积占出风件151的总面积的20-40%,第一狭缝1500和第二狭缝1510的缝宽为2-8mm,第一狭缝1500和第二狭缝1510的数量分别为6-18,出风件151总的出风面积不小于2.5万mm2,增压件150和出风件151的间隙为2-5mm。
94.为便于理解,本实施例提供表1,以清楚地展示出烘箱装置中的各个因素的数据。
95.在表1中,风量=风速*单节烘箱总出风面积*烘箱数量/1000000*3600。风量的分配比的范围可以为:第一段烘箱11为30-60%,第二段烘箱12为15-35%,第三段烘箱13为20-40%。其中,每段烘箱的风嘴的数量为15,烘箱装置的总风量为61689.6m2/h。
[0096][0097]
表1
[0098]
以上所述仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
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