鋰電池極片涂布過(guò)程中極片的烘干方法及烘干裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在鋰離子動(dòng)力電池極片涂布過(guò)程中的新的加工方法，特別涉及一種新的極片加熱烘干方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在當(dāng)前的鋰離子動(dòng)力電池的生產(chǎn)行業(yè)中，通常采取的極片加熱方式是:1、發(fā)熱電阻直接加熱干燥循環(huán)風(fēng)，再由循環(huán)風(fēng)加熱極片；2、加熱導(dǎo)熱油，由導(dǎo)熱油加熱干燥循環(huán)風(fēng)，再由干燥循環(huán)風(fēng)加熱極片；3、由高溫蒸汽加熱干燥循環(huán)風(fēng)，再由干燥循環(huán)風(fēng)加熱極片。這些加熱的方式均是對(duì)大量的循環(huán)風(fēng)進(jìn)行加熱后，由熱循環(huán)風(fēng)加熱極片。這個(gè)加熱過(guò)程向空間環(huán)境熱輻射放出大量的熱能，使得整體能源效率不高于40%。由此造成了能源極大的浪費(fèi)，并且由于熱量的大量排放，也對(duì)環(huán)境造成了很大的負(fù)擔(dān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有的極片加熱方式加熱效率低，能耗高的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種利用高頻感應(yīng)和中頻感應(yīng)加熱的極片加熱的方法。由于感應(yīng)加熱是金屬材料自體感應(yīng)發(fā)熱，因此不需要對(duì)循環(huán)風(fēng)進(jìn)行加熱或者加熱至過(guò)高的溫度，使得本發(fā)明中設(shè)備和環(huán)境溫度明顯低于現(xiàn)有技術(shù)中流行的加熱方式，本發(fā)明的設(shè)備不會(huì)向外界環(huán)境大量輻射熱能，熱效率高，本發(fā)明的方法的熱效率達(dá)90%以上。并且大大減少了對(duì)大量循環(huán)風(fēng)進(jìn)行加熱和冷卻的過(guò)程的能耗。并且由于在基材上涂覆的材料自內(nèi)向外干燥，可以在涂覆的材料內(nèi)部形成有利于電池性能的微觀通道。
[0004]本發(fā)明的鋰離子電池極片的烘干方法的技術(shù)方案是:將涂覆電極漿料的電池極片通過(guò)加載中頻或高頻交流電的感應(yīng)加熱線圈，使極片金屬箔材迅速加熱、溫度上升到所需烘干溫度。加載了中頻或高頻交流電的感應(yīng)加熱線圈使極片加載一個(gè)交變的電磁場(chǎng)，在產(chǎn)生交變磁場(chǎng)在極片箔材中產(chǎn)生出同頻率的感應(yīng)電流，可使極片金屬箔材迅速加熱，在很短時(shí)間內(nèi)溫度上升到所需烘干溫度。
[0005]其中，該方法還可進(jìn)一步包括:極片的溫度測(cè)量采用非接觸式紅外測(cè)量；根據(jù)非接觸式紅外測(cè)量得到的極片溫度，通過(guò)控制單元控制所述感應(yīng)加熱線圈。溫度測(cè)量探頭為非接觸式紅外測(cè)量探頭，測(cè)量溫度范圍O?500°C。當(dāng)檢測(cè)到的溫度達(dá)到或者超過(guò)設(shè)定的烘干溫度上限值時(shí)，紅外溫度控制器輸出控制信號(hào)到控制箱(控制單元)來(lái)調(diào)節(jié)感應(yīng)加熱器的電流，電壓等以調(diào)節(jié)烘干功率，實(shí)現(xiàn)減少發(fā)熱量從而降低溫度。當(dāng)檢測(cè)到的溫度達(dá)到或者低于設(shè)定的烘干溫度下限值時(shí)，紅外溫度控制器輸出控制信號(hào)到控制箱來(lái)調(diào)節(jié)感應(yīng)加熱器的電流，電壓等，實(shí)現(xiàn)增加發(fā)熱量從而提高溫度。
[0006]在間歇涂布方式的電池極片中，在涂覆單面時(shí)，溫度檢測(cè)探頭檢測(cè)未涂覆面的箔材溫度。在涂覆雙面時(shí)，由探頭檢測(cè)已涂覆面的涂覆料區(qū)溫度或者留白箔材處的溫度。在連續(xù)涂布方式的電池極片中，在涂覆單面時(shí)，溫度檢測(cè)探頭檢測(cè)未涂覆面的溫度。在涂覆雙面時(shí)，由探頭檢測(cè)已涂覆面的料區(qū)溫度。
[0007]并且，該方法還可進(jìn)一步包括:弓丨入常溫循環(huán)風(fēng)或者加熱溫度較低的循環(huán)風(fēng)將電池極片上電極漿料中揮發(fā)出來(lái)的溶劑攜帶走。
[0008]實(shí)施本發(fā)明的鋰離子電池極片的烘干方法的烘干裝置包括:感應(yīng)加熱線圈、控制單元、溫度測(cè)量單元和極片傳送單元；其中，極片傳送單元用于傳送電池極片通過(guò)溫度測(cè)量單元和感應(yīng)加熱線圈，溫度測(cè)量單元用于測(cè)量通過(guò)感應(yīng)加熱線圈的電池極片的表面溫度，控制單元用于根據(jù)溫度測(cè)量單元測(cè)得數(shù)據(jù)控制感應(yīng)加熱線圈的烘干功率，感應(yīng)加熱線圈用于根據(jù)控制單元給出的烘干功率加載中頻或高頻交流電烘干通過(guò)其中的電池極片。
[0009]其中，所述裝置還可進(jìn)一步包括光電感應(yīng)器，用于確定通過(guò)溫度測(cè)量單元的是涂覆有漿料的區(qū)域還是空白箔區(qū)，以確定采取測(cè)量涂覆區(qū)或者空白箔區(qū)的溫度來(lái)控制感應(yīng)加熱線圈加熱，由此控制溫度測(cè)量單元的測(cè)溫；所述溫度測(cè)量單元是非接觸式紅外測(cè)量探頭。
[0010]并且，所述裝置可包括多個(gè)并聯(lián)的感應(yīng)加熱線圈，以延長(zhǎng)電池極片的所需烘干溫度的保持時(shí)間。
[0011]在涂布設(shè)備上，為了使極片穩(wěn)定地受熱，在極片走向方向上可同時(shí)并聯(lián)了多套本發(fā)明的極片感應(yīng)加熱的烘干裝置。在極片烘干過(guò)程中保持極片持續(xù)烘干。
[0012]烘干裝置的控制可整合入涂布機(jī)的控制系統(tǒng)，為自動(dòng)控制，采用多重保護(hù)，設(shè)有過(guò)壓、過(guò)流、缺水等報(bào)警指示功能。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
[0014]1、通過(guò)極片箔材在交變磁場(chǎng)在中產(chǎn)生出同頻率的感應(yīng)電流，可使極片金屬箔材迅速加熱，在很短時(shí)間內(nèi)溫度上升到所需工況溫度。減少了原來(lái)機(jī)體升溫所需的能量消耗。
[0015]2、對(duì)涂覆了電極漿料的金屬箔材自體發(fā)熱。熱量自金屬箔材向外擴(kuò)散出來(lái)。使得箔材上涂覆的漿料中的溶劑自內(nèi)向外揮發(fā)，漿料自內(nèi)向外干燥。在涂覆的漿料內(nèi)部形成有利于電池性能的微觀通道。
[0016]3、通過(guò)常溫循環(huán)風(fēng)或者加熱溫度較低的循環(huán)風(fēng)將揮發(fā)出來(lái)的溶劑攜帶走。極大地減少了循環(huán)風(fēng)加熱的能耗。
[0017]4、由于采用常溫循環(huán)風(fēng)或者加熱溫度較低的循環(huán)風(fēng)，減少了去除循環(huán)風(fēng)攜帶的溶劑時(shí)對(duì)循環(huán)風(fēng)的冷卻過(guò)程的能源消耗。
[0018]5、由于采用常溫循環(huán)風(fēng)或者加熱溫度較低的循環(huán)風(fēng)，減少了設(shè)備向外界環(huán)境輻射熱能。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明的單面間歇式涂布方式的電池極片感應(yīng)加熱烘干實(shí)施例圖，其中，左側(cè)為整體圖，右側(cè)為感應(yīng)加熱線圈局部放大圖。
[0020]圖2是本發(fā)明的雙面間歇式涂布方式的電池極片感應(yīng)加熱烘干實(shí)施例圖，其中，左側(cè)為整體圖，右側(cè)為感應(yīng)加熱線圈局部放大圖。
[0021]圖3是本發(fā)明的單面連續(xù)涂布方式的電池極片感應(yīng)加熱烘干實(shí)施例圖，其中，左側(cè)為整體圖，右側(cè)為感應(yīng)加熱線圈局部放大圖。
[0022]圖4是本發(fā)明的雙面連續(xù)涂布方式的電池極片感應(yīng)加熱烘干實(shí)施例圖，其中，左側(cè)為整體圖，右側(cè)為感應(yīng)加熱線圈局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下實(shí)施方式僅用于闡述本發(fā)明，而本發(fā)明的保護(hù)范圍并非僅局限于以下實(shí)施例。所述技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依據(jù)本發(fā)明的公開內(nèi)容，均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
[0024]實(shí)施例一:單面間歇涂布烘干(水性溶劑，極片加熱溫度范圍:70?90°C )
[0025]如圖1所示，單面間歇涂覆了電極漿料的電池極片利用托輥通過(guò)加載了中頻或高頻交流電的感應(yīng)加熱線圈