本技術(shù)涉及電池,尤其涉及一種烘箱及涂布烘干設(shè)備。
背景技術(shù):
1、節(jié)能減排是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,電動(dòng)車輛由于其節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢成為汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。對于電動(dòng)車輛而言,電池技術(shù)又是關(guān)乎其發(fā)展的一項(xiàng)重要因素。
2、隨著電池技術(shù)的發(fā)展,對電池生產(chǎn)設(shè)備的性能要求也逐步提高。相關(guān)技術(shù)中,極片是通過涂布烘干機(jī)將活性材料涂布于片材上,并烘干而成。如何提升涂布烘干機(jī)的烘干效率對電池的生產(chǎn)效率具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)旨在至少解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此,本技術(shù)的一個(gè)目的在于提供一種烘箱及涂布烘干設(shè)備,以提高相關(guān)技術(shù)中涂布烘干機(jī)的烘干效率低的問題。
2、本技術(shù)第一方面的實(shí)施例提供一種烘箱,包括:箱體、紅外加熱組件以及送風(fēng)室,箱體具有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口;紅外加熱組件設(shè)置于箱體內(nèi),且紅外加熱組件用于發(fā)出紅外線,以加熱沿極片輸送方向輸送至箱內(nèi)的待烘干極片;送風(fēng)室設(shè)置于箱體內(nèi),且送風(fēng)室與進(jìn)風(fēng)口連通,送風(fēng)室包括第一子風(fēng)室、第二子風(fēng)室以及連通第一子風(fēng)室和第二子風(fēng)室的連通室,送風(fēng)室設(shè)置有用于朝向待烘干極片的吹風(fēng),吹風(fēng)部設(shè)置于第一子風(fēng)室和第二子風(fēng)室中的至少一個(gè);進(jìn)風(fēng)口用于向送風(fēng)室中輸送風(fēng)流,以使風(fēng)流能夠經(jīng)由吹風(fēng)部吹向待烘干極片,并經(jīng)由出風(fēng)口離開箱體。
3、本技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案中,通過紅外加熱組件來烘干待烘干極片,相較于相關(guān)技術(shù)中的循環(huán)熱風(fēng)加熱,加熱方式從熱對流轉(zhuǎn)換為熱輻射,熱量可以直接作用于待烘干極片上的活性材料(漿料),深入內(nèi)部加熱,能量利用率高,烘干效率高。并且,由于能量利用率高,紅外加熱組件的發(fā)熱溫度可以達(dá)到烘干所需溫度(例如150°c至160°c),不需要再借助相關(guān)技術(shù)中的循環(huán)風(fēng)的熱量來保證干燥效率并位置箱體內(nèi)的溫度,從而可以減少箱體內(nèi)所需的風(fēng)量,并且無需通過導(dǎo)熱油加熱包來加熱風(fēng)流,只需紅外加熱組件和常溫的風(fēng)流就能起到高效干燥效果,從而可以大幅降低能耗。
4、在一些實(shí)施例中,紅外加熱組件包括沿極片輸送方向間隔排列的多個(gè)加熱件,加熱件沿與極片輸送方向垂直的第一方向延伸,且加熱件具有用于面向待烘干極片的加熱面,加熱面用于發(fā)出紅外線。
5、本實(shí)施例中,通過設(shè)置多個(gè)加熱件,使得加熱件可以沿極片輸送方向大致覆蓋待烘干極片,提高加熱面積以及烘干效率。另外,加熱件具有面向待烘干極片的加熱面,兩者相對設(shè)置,使得加熱面發(fā)出的紅外線可以直接作用于待烘干極片,烘干效率高。且由于待烘干極片也大致呈平面狀,通過加熱面來輻射熱量,使得待烘干極片所受到的輻射較為均勻,可以改善由于加熱不均而導(dǎo)致的打皺或開裂等問題。
6、在一些實(shí)施例中,箱體內(nèi)設(shè)置有支架,加熱件連接于支架,且加熱件能夠相對支架沿第二方向移動(dòng),以調(diào)節(jié)加熱與待烘干極片之間的距離;其中,第一方向、極片輸送方向以及第二方向兩兩之間相互垂直。
7、本實(shí)施例中,通過調(diào)節(jié)加熱件在第二方向上的高度,可以調(diào)節(jié)其與待烘干極片之間的距離,進(jìn)而可以適應(yīng)不同涂布厚度的活性材料,即烘箱可以用于多種厚度的待烘干極片,提高了烘箱的通用性。
8、在一些實(shí)施例中,加熱件包括連接于箱體內(nèi)的基體以及設(shè)置于基體一側(cè)的加熱層,加熱層背離基體的表面構(gòu)成加熱的加熱面。
9、本實(shí)施例中,通過設(shè)置基體和加熱層,可以簡化加熱件的結(jié)構(gòu),同時(shí)利用加熱層發(fā)出的紅外線,能在保持干燥效果的情況下,極大地降低能耗。
10、在一些實(shí)施例中,相鄰兩個(gè)加熱件在極片輸送方向上的最小距離l1滿足:100mm≤l1≤200mm。
11、本實(shí)施例中,通過設(shè)置l1的最大值為200mm,可以使得相鄰兩個(gè)加熱件之間的間距不會(huì)過大,從而可以盡可能地覆蓋待烘干極片的表面,從而提高烘干效率。另外l1的尺寸最小值為100mm,可以為設(shè)置吹風(fēng)部預(yù)留一定空間,方便吹風(fēng)部的安裝,同時(shí),也可以降低成本。
12、在一些實(shí)施例中,加熱件的加熱面與待烘干極片在第二方向上的距離滿足:10mm≤l2≤15mm。其中,第一方向、極片輸送方向以及第二方向兩兩之間相互垂直。
13、本實(shí)施例中,通過設(shè)置l2的最大值為15mm,可以使得加熱件不會(huì)離待烘干極片過遠(yuǎn),從而可以提高熱能的利用率,提高烘干效率。另外l2的尺寸最小值為10mm,可以避免加熱件與待烘干極片之間的距離過近,從而可以使得待烘干極片的受熱更加均勻,不會(huì)導(dǎo)致活性材料層開裂的問題,烘干效果較好。
14、在一些實(shí)施例中,送風(fēng)室具有用于面向待烘干極片的第一底壁,紅外加熱組件連接于第一底壁背離送風(fēng)室的外表面。
15、本實(shí)施例中,通過將紅外加熱組件設(shè)置在第一底壁上,使得紅外加熱組件可以靠近待烘干極片,從而使得紅外加熱組件發(fā)出的紅外線可以直接作用于待烘干極片,縮短了兩者之間的輻射路徑,有利于提高烘干效率。
16、在一些實(shí)施例中,吹風(fēng)部連接于送風(fēng)室面向待烘干極片的第一底壁,吹風(fēng)部包括沿極片輸送方向間隔排列的多個(gè)風(fēng)嘴,風(fēng)嘴沿與極片輸送方向垂直的第一方向延伸,且相鄰兩個(gè)風(fēng)嘴之間設(shè)置有一個(gè)加熱件。
17、本實(shí)施例中,吹風(fēng)部靠近待烘干極片,使得其吹出的風(fēng)流可以先經(jīng)過待烘干極片的表面,風(fēng)流比較集中,從而可以快速帶走水汽等氣體,進(jìn)一步提高烘干效率。通過設(shè)置多個(gè)風(fēng)嘴,可以較均勻地出風(fēng),待烘干極片受力均勻穩(wěn)定,抖動(dòng)概率小,涂布穩(wěn)定性高。另外,通過風(fēng)嘴可以與加熱件交替設(shè)置,使得風(fēng)流可以較為均勻地分布于待烘干極片的各個(gè)位置,從而可以及時(shí)帶走水汽,提高烘干效果。
18、在一些實(shí)施例中,風(fēng)嘴包括與第一底壁連接的第一段、以及連接于第一段背離第一底壁的第二段;第一段通過多個(gè)第一通孔與送風(fēng)室連通,第二段通過多個(gè)第二通孔與第一段連通,且第二段背離第一段的端部具有保持段,保持段的通流面積處處相等,且保持段的通流面積s1與第二段靠近第一段的一端的通流面積s2之間滿足:s1<s2。
19、本實(shí)施例中,通過多個(gè)第一通孔、多個(gè)第二通孔,可以使得氣流較為穩(wěn)定的從送風(fēng)室、經(jīng)第一段進(jìn)入第二段中。同時(shí),通過設(shè)置s1大于s2,s1處處相等,可以使得逐步縮小氣流的流通面積,使得氣流可以以較為穩(wěn)定的速度吹出。
20、在一些實(shí)施例中,保持段背離第一段的一端還設(shè)置有平行于第一底壁的翻折段,翻折設(shè)置于保持段沿極片輸送方向的兩側(cè)。
21、本實(shí)施例中,翻折段可以起到匯聚風(fēng)流的作用,使得從保持段吹出的風(fēng)可以盡量吹向待烘干極片,從而盡量減少風(fēng)流沿著第二方向向遠(yuǎn)離待烘干極片的方向移動(dòng),從而可以提高烘干效率。同時(shí),由于待烘干極片在輸送過程可能會(huì)存在抖動(dòng)等問題,翻折段可以提供一個(gè)較大的平面,在待烘干極片抖動(dòng)時(shí)可以與該平面接觸,相比于待烘干極片直接與面積較小的風(fēng)嘴口接觸,翻折段可以減輕對活性材料層的損傷,有助于提高極片的加工質(zhì)量。
22、在一些實(shí)施例中,相鄰兩個(gè)風(fēng)嘴在極片輸送方向上的距離l3滿足:400mm≤l3≤500mm。
23、本實(shí)施例中,通過將l3的最小值設(shè)置為400mm,使得風(fēng)嘴之間的間距不會(huì)過小,從而可以使得風(fēng)嘴之間具有足夠的尺寸設(shè)置加熱件,使得加熱面的尺寸可以滿足待烘干極片的干燥效果。通過l3的最大值為500mm,風(fēng)嘴之間的間距不會(huì)過大,水汽可以及時(shí)被氣流帶走,從而可以具有較好的干燥效果。
24、在一些實(shí)施例中,風(fēng)嘴的出風(fēng)方向與第二方向平行;或者,風(fēng)嘴的出風(fēng)方向相對第二方向傾斜設(shè)置;其中,第一方向、極片輸送方向以及第二方向兩兩之間相互垂直。
25、本實(shí)施例中,通過風(fēng)嘴的出風(fēng)方向與第二方向平行,可以使得風(fēng)流大致垂直于待烘干極片,風(fēng)流可以直接作用于待烘干極片表面,從而快速帶走水汽,提高烘干效率。另外,通過風(fēng)嘴的出風(fēng)方向與第二方向傾斜設(shè)置,風(fēng)嘴具有導(dǎo)向作用,使得風(fēng)流在吹向待烘干極片的同時(shí),還可以具有沿極片輸送方向的分量,從而可以促進(jìn)箱體內(nèi)空氣的流動(dòng),有助于箱體內(nèi)外空氣的流通循環(huán),并保持箱體內(nèi)的干燥。
26、在一些實(shí)施例中,烘箱還包括:輸送組件,輸送組件包括沿極片輸送方向間隔設(shè)置的多個(gè)過輥,過輥沿第一方向延伸,過輥用于承載并輸送待烘干極片;且每個(gè)風(fēng)嘴與一個(gè)過輥沿第二方向?qū)?yīng)設(shè)置;其中,第一方向、極片輸送方向以及第二方向兩兩之間相互垂直。
27、本實(shí)施例中,由于風(fēng)嘴向下出風(fēng)較為集中,通過將風(fēng)嘴與過輥對應(yīng),可以避免風(fēng)流吹動(dòng)待烘干極片而導(dǎo)致待烘干極片彎曲等問題的發(fā)生,提高烘干效果。
28、在一些實(shí)施例中,在多個(gè)風(fēng)嘴中,每個(gè)風(fēng)嘴和與風(fēng)嘴對應(yīng)的過輥在第二方向上的第一距離均相等。
29、本實(shí)施例中,通過每個(gè)過輥與對應(yīng)的風(fēng)嘴之間的第一距離均相等,可以使得風(fēng)嘴與待烘干極片之間的距離保持一致,使得風(fēng)流可以均勻地帶走待烘干極片表面的水汽等氣體,烘干效果更為均勻。
30、在一些實(shí)施例中,箱體具有與第二方向垂直設(shè)置的第二底壁,輸送組件位于第二底壁與送風(fēng)室之間,且多個(gè)過輥與第二底壁之間的第二距離沿著極片輸送方向由中間向兩端逐漸降低。
31、本實(shí)施例中,通過多個(gè)過輥的高度不同,可以增加待烘干極片和過輥之間的包角,從而增大接觸面積,提高待烘干極片的輸送效果。由于待烘干極片可以較為勻速的通過箱體,不會(huì)停留,通過增加其與過輥之間的包角,可以進(jìn)一步提高輸送效果,防止待烘干極片打滑,提高極片加工效率。
32、在一些實(shí)施例中,第一子風(fēng)室和第二子風(fēng)室均沿極片輸送方向延伸,且第一子風(fēng)室和第二子風(fēng)室沿與極片輸送方向垂直的第一方向間隔設(shè)置,第一子風(fēng)室背離第二子風(fēng)室的一端與進(jìn)風(fēng)口連通;第一子風(fēng)室具有面向待烘干極片的第三底壁,第二子風(fēng)室具有面向待烘干極片的第四底壁,吹風(fēng)部設(shè)置于第三底壁和第四底壁。
33、本實(shí)施例中,通過設(shè)置間隔設(shè)置的第一子風(fēng)室和第二子風(fēng)室,可以提高回風(fēng)的空間,有利于空氣的及時(shí)排出,可以避免在箱體內(nèi)形成冷凝水,提高了烘干效果。
34、在一些實(shí)施例中,進(jìn)風(fēng)口連通于第一子風(fēng)室沿與極片輸送方向平行的第三方向的第一端,連通室沿第一方向延伸,且連通室的一端連通于第一子風(fēng)室的第一端,連通室的另一端連通于第二子風(fēng)室沿第三方向的第一端;且在第三方向上,第一子風(fēng)室的通流面積由靠近連通室的一端向背離連通室的一端減小,第二子風(fēng)室的流通面積由靠近連通室的一端向背離連通室的一端減小。
35、本實(shí)施例中,由于風(fēng)流大致沿著極片輸送方向從左向右的方向輸送至各個(gè)風(fēng)嘴,流向最右端的風(fēng)嘴的風(fēng)流路徑最長,通過將該位置的通流面積設(shè)置的較小,可以提高風(fēng)速,從而使得各個(gè)風(fēng)嘴吹出的風(fēng)流的風(fēng)速都大致相同,使得吹風(fēng)部吹出的風(fēng)流更為均勻。
36、在一些實(shí)施例中,吹風(fēng)部吹向待烘干極片的風(fēng)流能夠經(jīng)由箱體的內(nèi)壁與送風(fēng)室之間的間隙流向出風(fēng)口。
37、本實(shí)施例中,利用箱體的內(nèi)壁與送風(fēng)室之間的間隔來進(jìn)行排氣,風(fēng)流在吹向待烘干極片后,可以通過箱體的側(cè)壁與送風(fēng)室之間的縫隙、以及箱體的底壁與送風(fēng)室之間的間隔流向出風(fēng)口,無需額外設(shè)置排氣通道,簡化了氣路結(jié)構(gòu),并且,還可以促進(jìn)箱體內(nèi)空氣的流通,可以維持箱體內(nèi)的干燥環(huán)境。
38、在一些實(shí)施例中,進(jìn)風(fēng)口處的風(fēng)流的溫度t1滿足:20℃≤t1≤30℃。
39、本實(shí)施例中,通過設(shè)置t1的溫度范圍,使得t1可以為常溫溫度,風(fēng)流可以起到帶走水汽等氣體的作用,而無需承擔(dān)加熱作用,從而可以取消相關(guān)技術(shù)中的導(dǎo)熱油加熱包,降低了能耗,并減小設(shè)備的體積。
40、在一些實(shí)施例中,箱體具有沿極片輸送方向相對設(shè)置的進(jìn)料口以及出料口,進(jìn)料口用于容許待烘干極片進(jìn)入箱體,出料口用于容許經(jīng)紅外加熱組件加熱后的待烘干極片離開箱體;箱體內(nèi)還設(shè)置有溫度傳感器,溫度傳感器設(shè)置于箱體靠近出料口的位置,溫度傳感器用于檢測出料口處的待烘干極片的溫度,溫度用于調(diào)節(jié)紅外加熱組件的加熱功率。
41、本實(shí)施例中,通過在出料口處設(shè)置溫度傳感器,可以實(shí)時(shí)根據(jù)溫度傳感器測得的溫度調(diào)節(jié)紅外加熱組件的加熱功率,實(shí)現(xiàn)溫度閉環(huán)控制,從而可以及時(shí)調(diào)整烘干程度,提高烘干效果。并且,在出料口處設(shè)置溫度傳感器可以及時(shí)確定即將離開箱體的部分待烘干極片的溫度,從而及時(shí)了解其烘干效果,使得加熱功率的調(diào)節(jié)更有針對性,調(diào)節(jié)效果更好。
42、在一些實(shí)施例中,箱體內(nèi)設(shè)置有濕度傳感器,濕度傳感器設(shè)置于箱體靠近出風(fēng)口的位置,濕度傳感器用于檢測出風(fēng)口處的風(fēng)流的濕度,濕度用于調(diào)節(jié)風(fēng)流的風(fēng)量。
43、本實(shí)施例中,通過在出風(fēng)口處設(shè)置濕度傳感器,可以實(shí)時(shí)根據(jù)濕度傳感器測得的濕度調(diào)節(jié)風(fēng)量,從而保持箱體內(nèi)的干燥,避免形成冷凝水。并且,在出風(fēng)口處設(shè)置濕度傳感器可以即時(shí)確定即將離開箱體的風(fēng)流的濕度,可以理解,即將離開箱體的風(fēng)流的濕度可以代表箱體內(nèi)的最大濕度,從而測量出風(fēng)口處的濕度,可以使得箱體內(nèi)的最大濕度不會(huì)超過預(yù)設(shè)濕度,從而更好地維持箱體內(nèi)部的干燥。
44、在一些實(shí)施例中,還提供了一種涂布烘干設(shè)備,包括多個(gè)上述任一實(shí)施例中的烘箱,多個(gè)烘箱沿待烘干極片的極片輸送方向依次連接。
45、本實(shí)施例中,由于具有上述任一項(xiàng)實(shí)施例的烘箱,因此,涂布烘干設(shè)備也具有烘箱的優(yōu)勢。另外,取消導(dǎo)熱油加熱包和循環(huán)管路以后,包含該烘箱的涂布烘干設(shè)備在寬度方向(第一方向)上可以有所壓縮,并因干燥效率提升后,蒸汽和其他氣體揮發(fā)效率提升,設(shè)備可以在長度方向(極片輸送方向)可以有所壓縮,因此整個(gè)設(shè)備所占用的空間可以大大地降低,并可以降低設(shè)備制造成。
46、在一些實(shí)施例中,涂布烘干設(shè)備還包括:換熱器具有相互隔離的第一通道和第二通道,第一通道與烘箱的進(jìn)風(fēng)口連通,第二通道與烘箱的出風(fēng)口連通,換熱器用于將第一通道中的風(fēng)流和第二通道中的風(fēng)流進(jìn)行熱交換。
47、本實(shí)施例中,通過換熱器,可以提升進(jìn)風(fēng)溫度,從而可以帶走更多的水汽,烘干效果更好,并且可以提升箱體的溫度,可以減少冷凝水的形成。另外,可以降低出風(fēng)溫度,即使箱體的負(fù)壓出現(xiàn)問題,導(dǎo)致風(fēng)流泄露至箱體外部,由于風(fēng)流的溫度較低,也不會(huì)燙傷現(xiàn)場人員,提高了生產(chǎn)安全性。
48、在一些實(shí)施例中,涂布烘干設(shè)備還包括總進(jìn)風(fēng)管以及總出風(fēng)管;總進(jìn)風(fēng)管沿極片輸送方向延伸,且烘箱的進(jìn)風(fēng)口與總進(jìn)風(fēng)管連通,總出風(fēng)管沿極片輸送方向延伸,且烘箱的出風(fēng)口與總出風(fēng)管連通,總進(jìn)風(fēng)管和總出風(fēng)管沿垂直于待烘干極片的方向排列。
49、本實(shí)施例中,通過將總進(jìn)風(fēng)管和總出風(fēng)管豎向排列,可以減少設(shè)備的占地空間,縮小設(shè)備的體積。
50、上述說明僅是本技術(shù)技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本技術(shù)的技術(shù)手段,而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施,并且為了讓本技術(shù)的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂,以下特舉本技術(shù)的具體實(shí)施方式。