CN208661585U - 一种锂电池涂布机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种锂电池涂布机，属于锂电池技术领域。它解决了现有的技术涂布效果差的问题。本锂电池涂布机包括具有进风口和出风口的烘箱，进风口处连通有通风管道，通风管道上设置有用于对通风管道内气体进行加热的加热器，烘箱内设置有若干个具有中空内腔的导辊，通风管道与导辊的中空内腔通过进气管道连通，通风管道与烘箱内腔室连通，导辊内设有用于对导辊进行加热的加热件，导辊上设置有用于监测导辊温度的温度传感器，锂电池涂布机还包括控制器，温度传感器与控制器电连接，控制器分别与加热件和加热器电连接。本锂电池涂布机能够提高涂布效果。

Description

一种锂电池涂布机

技术领域

本实用新型属于锂电池技术领域，涉及一种锂电池涂布机。

背景技术

锂电池作为新兴能源使用越来越广泛，尤其是移动通讯数码产品及新能源汽车在人们的生活中使用非常普遍，锂电池制造设备也在不断的改进更新，而锂电池极片的涂布工序是锂电池生产过程中非常关键的工序，涂布质量的的好坏会极大的影响电池的安全性，好的涂布效果是电池容量、安全、一致性的基本前提。

现有技术中，锂电池材料的涂布机设置有烘干箱，用于对料带进行烘干，烘干箱由若干节组成，各节烘干箱的顶部分别开设有一排风口，烘干箱的顶部安装有一总排风管，总排风管连接各烘干箱的排风口，总排风管的排风口处安装一排风机，通过排风机和总排风管来排出各节烘干箱内的风，涂布在料带表面的电池材料在烘干时会蒸发出其中的溶剂，烘干箱内存在大量的蒸发溶剂，现有技术的烘干箱无法及时排出蒸发溶剂，蒸发溶剂存在于烘干箱内会影响烘干质量。另外，现有技术无法分别单独控制和调节各节烘干箱内的排风量，无法分别控制热风的循环程度，不能适应各节烘干箱对风量和温度的要求，热风的循环利用率较低，能量损耗严重。因此有必要予以改进。

针对上述存在的问题，现有的中国专利文献公开了一种定量排风的锂电池材料涂布机的烘干箱【申请号：CN201420339905.7】，包括若干节锂电池材料涂布机的烘干箱，烘干箱的顶部安装有排风总管，各烘干箱的顶部分别连接有至少一个能够单独控制其排风量的定量抽风排风扇，用于从烘干箱内抽出蒸发溶剂，定量抽风排风扇的抽风口连通烘干箱的内腔，定量抽风排风扇的排风口连通排风总管。该实用新型虽然通过各定量排风扇分别调节和控制各节烘干箱的热风的循环程度，单独控制各烘干箱的温度，提高整体烘干质量，热风的循环利用率高，能量损耗低，但是该实用新型采用的是单独热吹风的形式，不能精确的控制烘箱各个位置的温度，容易造成溶剂挥发过快导致料带开裂或是过慢涂层流淌的问题，涂布效果差。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种锂电池涂布机，该锂电池涂布机所要解决的技术问题是：如何提高涂布效果。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种锂电池涂布机，包括具有进风口和出风口的烘箱，所述进风口处连通有通风管道，所述通风管道上设置有用于对通风管道内气体进行加热的加热器，其特征在于，所述烘箱内设置有若干个具有中空内腔的导辊，所述通风管道与导辊的中空内腔连通，所述通风管道与烘箱内腔室连通，所述导辊内设有用于对导辊进行加热的加热件，所述导辊上设置有用于监测导辊温度的温度传感器，所述锂电池涂布机还包括控制器，所述温度传感器与控制器电连接，所述控制器分别与加热件和加热器电连接。

本锂电池涂布机的工作原理为：将料带放置在导辊上，加热器对通风管道内的气体进行加热，加热后的气体进入到烘箱的内腔，实现对料带的烘干，同时，控制器控制加热件通入电流，通过导辊对料带进行烘干，导辊上设置的温度传感器，对各自导辊的温度进行监控，并将温度信息发送给控制器，控制器根据接收的温度控制通入的电流大小或者关闭加热件通入的电流和关闭加热器，同时导辊的中空内腔通入室温的压缩空气，实现快速对流换热，从而达到降低温度的目的。本锂电池涂布机采用的是具有中空内腔的导辊，其内能够自由切换通入冷或热的气流，同时导辊内设置加热件，配以温度传感器用于监测导辊温度，通过调节通入的冷热气流和加热件电流的大小，从而实时调节料带在该接触点下的真实受热温度，进一步控制溶剂挥发的速度，防止溶剂挥发过快导致料带开裂或过慢，涂层流淌的问题，起到提高涂布效果的作用。

在上述的锂电池涂布机中，所述烘箱内还设置有用于支撑各导辊的中空底板，所述中空底板与导辊的中空内腔通过进气管道连通，所述中空底板与通风管道连通。

在上述的锂电池涂布机中，各导辊与中空底板之间的距离以设置在中间的导辊与中空底板之间的距离为最高，往两边依次降低，各导辊的最高点的连线呈弧形。导辊的弧形排布结构，能够确保料带与每个导辊有接触，防止虚碰产生的受热不均匀的现象。

在上述的锂电池涂布机中，所述通风管道包括若干个分支管道，各分支管道与各导辊间隔排布，所述中空底板上设置有若干个与通风管道对应连通的通孔将通孔设置在两进气管道之间，能够使通孔内流出的气体均匀分布在烘箱内，提高涂布效果。

在上述的锂电池涂布机中，各分支管道上均设置有加热器，各加热器均与控制器连接。在各分支管道上设置加热器，可保证烘箱内各位置的气体温度能够均匀，进而提高涂布效果。

在上述的锂电池涂布机中，各分支管道上均设有用于控制气体流入量大小的控制阀，各控制阀与控制器电连接。通过控制阀的设置，可控制进气量的大小，从而起到实时调节料带温度进而控制溶剂挥发速度的作用。

在上述的锂电池涂布机中，所述锂电池涂布机还包括设置在烘箱上部的滑辊、与滑辊连接的伸缩杆、用于驱动伸缩杆在滑辊上滑动的驱动电机一、用于控制伸缩杆伸缩的驱动电机二以及连接在伸缩杆上的摄像头和接带装置，所述摄像头与控制器电连接，所述驱动电机一和驱动电机二与控制器电连接。在涂布过程中出现断带时，通过驱动电机一驱动伸缩杆在滑辊上滑动，伸缩杆上的摄像头实时监测烘箱内的情况，发现断带后，控制伸缩杆停止移动，通过驱动电机二延长伸缩杆的长度，确保接带装置能够接触到料带，接带装置粘结料带后，缩短伸缩杆，然后通过驱动电机一把料带牵引到烘箱外部的接带区进行接带，也可在烘箱内部进行接带，采用该机械接带的方式，有效节省了接带时间，增加了工作效率，同时安全性更高。

在上述的锂电池涂布机中，所述锂电池涂布机还包括能量回收机构，所述能量回收机构包括与烘箱的出风口和进风口连通的回收管路以及依次通过管道连接成回路的冷凝器一、冷凝器二和活性炭吸附塔，所述冷凝器一和冷凝器二通过管道连接有溶剂回收罐，所述冷凝器二连接有冷却机组，所述冷凝器一的进气口和出气口分别通过管道与回收管路连接，所述回收管路上与烘箱出风口的连接处设置有风机一，所述回收管路上与烘箱进风口的连接处设置有风机二，所述活性炭吸附塔和冷凝器一的连通管道上设置有风机三。能量回收机构采用分路气流控制的方式，其中部分通过冷凝器一直接进入烘箱进行热风循环，而经过冷凝器二、活性吸附塔后的气体作为干净的空气使用，进行进一步地循环，形成一个封闭式气路，封闭式气路的设计，可以防止有机溶剂的泄露，造成大气环境的污染，避免人员的伤害。

与现有技术相比，本锂电池涂布机具有以下优点：

1、本实用新型采用具有中空内腔的导辊，可以自由切换通入冷/热气流，同时导辊内缠绕加热件，配以温度传感器用于监测导辊温度，通过调节通入冷热气流的大小、加热件电流的大小，达到精确控制导辊温度，进而控制浆料中溶剂挥发的速度，防止溶剂挥发过快导致料带开裂或是过慢涂层流淌的问题，提高涂布效果。

2、本实用新型采用机械接带的方式，可以节省接带时间，增加工作效率，降低不必要的能源浪费，同时安全性更高。

3、本实用新型在能量回收机构中，采用分路气流控制的方式，让部分通过冷凝器一的气体直接进入涂布烘箱进行热风循环；而经过冷凝器二和活性吸附塔后的气体进入，作为干净的空气使用，进行进一步的循环，形成一个封闭式气路，可有效的降低能耗；而封闭气路的设计，可以防止有机溶剂的泄露，造成大气环境的污染，避免人员的伤害。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型能量回收机构的结构示意图。

图3是本实用新型的控制结构示意图。

图中，1、烘箱；1a、进风口；1b、出风口；2、通风管道；2a、分支管道，3、加热器；4、中空底板；4a、通孔；5、导辊；5a、中空内腔；5b、加热件；5c、温度传感器；6、进气管道；7、控制阀；8、滑辊；9、伸缩杆；10、摄像头；11、接带装置；12、驱动电机一；13、驱动电机二；14、回收管路；14a、进风口一；14b、进风口二；14c、出风口一；15、冷凝器一；15a、进气口；15b、出气口；16、冷凝器二；17、溶剂回收罐；18、活性炭吸附塔；18a、出风口二；19、冷却机组；20、风机一；21、风机二；22、风机三；23、电磁盲板阀一；24、电磁盲板阀二；25、电磁盲板阀三；26、电磁盲板阀四；27、控制器；28、料带；29、活动门。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1、3所示，本锂电池涂布机包括具有进风口1a和出风口1b的烘箱1，其烘箱1的进风口1a处连通有通风管道2，通风管道2上设置有用于对通风管道2内气体进行加热的加热器3，烘箱1内设置有若干个具有中空内腔5a的导辊5，所述通风管道2与导辊5的中空内腔5a连通，所述通风管道2与烘箱1内腔室连通，导辊5内设有用于对导辊5进行加热的加热件5b，导辊5上设置有用于监测导辊5温度的温度传感器5c，锂电池涂布机还包括控制器27，温度传感器5c与控制器27电连接，控制器27分别与加热件5b和加热器3电连接。作为优选，控制器27采用PID控制器。作为优选方案，加热件5b采用电阻线圈或加热器；温度传感器5c采用热电偶。

作为优选方案，烘箱1内还设置有用于支撑各导辊5的中空底板4，中空底板4与导辊5的中空内腔5a通过进气管道6连通，中空底板4与通风管道2连通。各导辊5与中空底板4之间的距离以设置在中间的导辊5与中空底板4之间的距离为最高，往两边依次降低，各导辊5的最高点的连线呈弧形。

导辊5的弧形排布结构，能够确保料带28与每个导辊5有接触，防止虚碰产生的受热不均匀的现象。

作为优选方案，通风管道2包括若干个分支管道2a，各分支管道2a与各导辊5间隔排布，中空底板4上设置有若干个与通风管道2对应连通的通孔4a。将通孔4a设置在两进气管道6之间，能够使通孔4a内流出的气体均匀分布在烘箱1内，提高涂布效果。

作为优选方案，各分支管道2a上均设置有加热器3。在各分支管道2a上设置加热器3，可保证烘箱1内各位置的气体温度能够均匀，进而提高涂布效果。

作为优选方案，各分支管道2a上均设有用于控制气体流入量大小的控制阀7，控制阀7与控制器27电连接。通过控制阀7的设置，可控制进气量的大小，从而起到实时调节料带28温度进而控制溶剂挥发速度的作用。作为优选方案，控制阀7采用电磁盲板阀或电磁阀。

作为优选方案，导辊5包括内管和外管，内管的两端装有轴承，外管通过轴承与内管连接并能够相对内管转动，内管的外侧卷绕有电阻线圈5b，内管的两端具有通气口，通气口与进气管道6连接，导辊5通过进气管道6固定支撑在中空底板4上。

作为优选方案，锂电池涂布机还包括设置在烘箱1上部的滑辊8、与滑辊8连接的伸缩杆9、用于驱动伸缩杆9在滑辊8上滑动的驱动电机一12、用于控制伸缩杆9伸缩的驱动电机二13以及连接在伸缩杆9上的摄像头10和接带装置11，摄像头10与控制器27电连接，驱动电机一12和驱动电机二13与控制器27电连接。作为优选，烘箱1上设置有活动门29，伸缩杆9上的接带装置11能够通过活动门29进入到烘箱1内部，实现对料带28的接带。作为优选，伸缩杆9与滑辊8通过蜗轮蜗杆结构连接，通过驱动电机一12驱动，可使伸缩杆9沿滑辊8移动；作为优选，伸缩杆9包括第一杆体和第二杆体，第一杆体的外壁螺纹走向与第二杆体的内壁螺纹走向相反；驱动电机二13的输出转轴匹配***第一杆体的内壁，驱动电机二13转动时，伸缩杆9绕输出转轴下伸或上缩；作为优选，接带装置11包括压辊，压辊的两头通过伸缩杆9连接，两伸缩杆9分别对应连接有用于控制伸缩杆9伸缩的驱动电机二13和用于控制伸缩管在各自滑辊8上移动的驱动电机二13。在涂布过程中出现断带时，通过驱动电机一12驱动伸缩杆9在滑辊8上滑动，伸缩杆9上的摄像头10实时监测烘箱1内的情况，发现断带后，控制伸缩杆9停止移动，通过驱动电机二13延长伸缩杆9的长度，确保接带装置11能够接触到料带28，接带装置11粘结料带28后，缩短伸缩杆9，然后通过驱动电机一12把料带28牵引到烘箱1外部的接带区进行接带，也可在烘箱1内部进行接带，采用该机械接带的方式，有效节省了接带时间，增加了工作效率，同时安全性更高。

作为优选方案，如图2所示，锂电池涂布机还包括能量回收机构，能量回收机构包括与烘箱1的出风口1b和进风口1a连通的回收管路14以及依次通过管道连接成回路的冷凝器一15、冷凝器二16和活性炭吸附塔18，冷凝器一15和冷凝器二16通过管道连接有溶剂回收罐17，冷凝器二16连接有冷却机组19，冷凝器一15的进气口15a和出气口15b分别通过管道与回收管路14连接，回收管路14上与烘箱1出风口1b的连接处设置有风机一20，回收管路14上与烘箱1进风口1a的连接处设置有风机二21，活性炭吸附塔18和冷凝器一15的连通管道上设置有风机三22。作为优选，在回收管路14上设置有用于阻止蒸发的溶剂直接回收到烘箱1进风口1a的电磁盲板阀一23，冷凝器一15和回收管路14连通的管路上设置有电磁盲板阀二24，通过调节电磁盲板阀一23和电磁盲板阀二24，可以调节进入的高温和中温气体的流量，从而调节混合后的气体温度。回收管路14包括进风口一14a、进风口二14b和出风口一14c，其中进风口一14a与烘箱1的出风口1b连接，出风口一14c与烘箱1的进风口1a连接，在进风口二14b处连接有电磁盲板阀三25，电磁盲板阀三25的设计，是当活性炭吸附塔18排出的气流量不大，与进风口一14a进入的气流混合，无法达到有机溶剂的液化温度时，补充一部分常温气体作为降温用途。活性炭吸附塔18处设置有出风口二18a，出风口二18a处设置有电磁盲板阀四26，电磁盲板阀四26的设计，是当活性吸附塔气压过高时，经过过滤的无毒害、常温气体可以直接排放到大气中；其中，风机一20、风机二21、风机三22、电磁盲板阀一23、电磁盲板阀二24、电磁盲板阀三25和电磁盲板阀四26均与控制器27连接，用于实现自动控制，也可以直接手动进行控制。

能量回收机构的工作原理为：在风机一20作用下，蒸发的溶剂从烘箱1出风口1b进入到回收管路14的进风口一14a。此时，蒸发的溶剂有两个气路走向，一部分是通过电磁盲板阀一23，直接到回收管路14的出风口一14c，回到烘箱1的进风口1a。此气路部分由于没有经过冷凝器，因此热量损失较少，具有较高的温度。另一部分气流是与活性炭吸附塔18排出的低温气体混合，从而达到降低温度的目的。通过调节混合气体的比例，从而控制进入冷凝器一15的混合气体的温度，通过冷凝器一15获得的溶剂，流到溶剂回收塔。通过冷凝器一15后的气体走向分为两个部分，一部分是通过电磁盲板阀二24，再由风机二21抽送，作为中温气体回到烘箱1的进风口1a。另一部分气体进入到冷凝器二16，与冷却机组19提供的冷源接触，进一步液化溶剂，获得的溶剂进入到溶剂回收罐17。通过冷凝器二16后的气体进入到活性炭吸附塔18，吸附气体中的残留的少量有机溶剂，过滤后的气体在风机三22的抽送下作为冷源气体与从烘箱1进入的热蒸汽混合，实现降温，液化有机溶剂。

能量回收机构采用分路气流控制的方式，其中部分通过冷凝器一15直接进入烘箱1进行热风循环，而经过冷凝器二16、活性吸附塔后的气体作为干净的空气使用，进行进一步地循环，形成一个封闭式气路，封闭式气路的设计，可以防止有机溶剂的泄露，造成大气环境的污染，避免人员的伤害。

本锂电池涂布机的工作原理为：将料带28放置在导辊5上，加热器3对通风管道2内的气体进行加热，加热后的气体通过进气管道6进入到烘箱1的内腔，实现对料带28的烘干，同时，控制器27控制加热件5b通入电流，通过导辊5对料带28进行烘干，导辊5上设置的温度传感器5c，对各自导辊5的温度进行监控，并将温度信息发送给控制器27，控制器27根据接收的温度控制通入的电流大小或者关闭加热件5b通入的电流和关闭加热器3，同时将室温的压缩空气通入到导辊5的中空内腔内，实现快速对流换热，从而达到降低温度的目的；在断带时，接带装置11中的压辊粘结料带28后，缩短伸缩杆9，确保不会碰触最高导辊5即可，然后通过驱动电机一12，把料带28牵引到烘箱1外部的接带区进行接带，或者将新的料带28粘结在压辊上，通过接带装置11直接将新的料带28与断掉的料带28连接，实现接带；烘箱1在工作的同时，能量回收机构将蒸发的溶剂和热量进行回收利用，实现能源的回收利用。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种锂电池涂布机，包括具有进风口(1a)和出风口(1b)的烘箱(1)，所述进风口(1a)处连通有通风管道(2)，所述通风管道(2)上设置有用于对通风管道(2)内气体进行加热的加热器(3)，其特征在于，所述烘箱(1)内设置有若干个具有中空内腔(5a)的导辊(5)，所述通风管道(2)与导辊(5)的中空内腔(5a)连通，所述通风管道(2)与烘箱(1)内腔室连通，所述导辊(5)内设有用于对导辊(5)进行加热的加热件(5b)，所述导辊(5)上设置有用于监测导辊(5)温度的温度传感器(5c)，所述锂电池涂布机还包括控制器(27)，所述温度传感器(5c)与控制器(27)电连接，所述控制器(27)分别与加热件(5b)和加热器(3)电连接。

2.根据权利要求1所述的锂电池涂布机，其特征在于，所述烘箱(1)内还设置有用于支撑各导辊(5)的中空底板(4)，所述中空底板(4)与导辊(5)的中空内腔(5a)通过进气管道(6)连通，所述中空底板(4)与通风管道(2)连通。

3.根据权利要求2所述的锂电池涂布机，其特征在于，各导辊(5)与中空底板(4)之间的距离以设置在中间的导辊(5)与中空底板(4)之间的距离为最高，往两边依次降低，各导辊(5)的最高点的连线呈弧形。

4.根据权利要求2或3所述的锂电池涂布机，其特征在于，所述通风管道(2)包括若干个分支管道(2a)，各分支管道(2a)与各导辊(5)间隔排布，所述中空底板(4)上设置有若干个与通风管道(2)对应连通的通孔(4a)。

5.根据权利要求4所述的锂电池涂布机，其特征在于，各分支管道(2a)上均设置有加热器(3)，各加热器(3)均与控制器(27)电连接。

6.根据权利要求4所述的锂电池涂布机，其特征在于，各分支管道(2a)上均设有用于控制气体流入量大小的控制阀(7)，各控制阀(7)与控制器(27)电连接。

7.根据权利要求1或2所述的锂电池涂布机，其特征在于，所述锂电池涂布机还包括设置在烘箱(1)上部的滑辊(8)、与滑辊(8)连接的伸缩杆(9)、用于驱动伸缩杆(9)在滑辊(8)上滑动的驱动电机一(12)、用于控制伸缩杆(9)伸缩的驱动电机二(13)以及连接在伸缩杆(9)上的摄像头(10)和接带装置(11)，所述摄像头(10)与控制器(27)电连接，所述驱动电机一(12)和驱动电机二(13)与控制器(27)电连接。

8.根据权利要求1或2所述的锂电池涂布机，其特征在于，所述锂电池涂布机还包括能量回收机构，所述能量回收机构包括与烘箱(1)的出风口(1b)和进风口(1a)连通的回收管路(14)以及依次通过管道连接成回路的冷凝器一(15)、冷凝器二(16)和活性炭吸附塔(18)，所述冷凝器一(15)和冷凝器二(16)通过管道连接有溶剂回收罐(17)，所述冷凝器二(16)连接有冷却机组(19)，所述冷凝器一(15)的进气口(15a)和出气口(15b)分别通过管道与回收管路(14)连接，所述回收管路(14)上与烘箱(1)出风口(1b)的连接处设置有风机一(20)，所述回收管路(14)上与烘箱(1)进风口(1a)的连接处设置有风机二(21)，所述活性炭吸附塔(18)和冷凝器一(15)的连通管道上设置有风机三(22)。