專利名稱：鋰離子動(dòng)力電池極片干燥裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋰離子動(dòng)力電池極片的干燥技術(shù)，特別是用于極片疊片前的水分 處理的鋰離子動(dòng)力電池極片干燥裝置及方法。
背景技術(shù)：
鋰離子電池具有電壓高、比能量高、循環(huán)使用次數(shù)多、存儲(chǔ)時(shí)間長等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng) 用于電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車以及電動(dòng)工具等大中型電動(dòng)設(shè)備方面，因此對(duì)鋰離子電池的性 能、成本要求越來越高?，F(xiàn)在的鋰離子動(dòng)力電池基本采用疊片的方式，但在極片制作過程中 會(huì)有部分的水分進(jìn)入到極片中，這樣在疊片前必需將水分去除，如果極片中水分過高，在電 池裝配完后，會(huì)消耗電池內(nèi)的電解液，形成氫氟酸，造成電池鼓脹，循環(huán)壽命下降，甚至?xí)?現(xiàn)電池爆炸，鼓脹后漏夜等現(xiàn)象，造成安全事故。
申請(qǐng)?zhí)枮椤?01010601374”，名稱為“鋰離子二次電池極片的干燥方法”的中國發(fā)明 專利申請(qǐng)公開了一種鋰離子電池極片的干燥方法，但該極片烘干方式，存在如下缺點(diǎn)將極 片卷成一卷后，放置于一密封箱體內(nèi)，加熱，抽真空，用惰性氣體置換密封箱體內(nèi)帶有水分 的氣體，如此反復(fù)，但是因?yàn)闃O片成卷放置，卷芯內(nèi)部極片的水分出不來，造成成卷極片水 分含量的差異，引起電池消耗電解液的差異，影響電池循環(huán)特性，甚至?xí)斐砂踩鹿省０l(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠使極片均勻的將水分排出的鋰離子 動(dòng)力電池極片干燥裝置及方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種鋰離子動(dòng)力電池極片的干燥裝置，其中，包 括支架及安裝在所述支架上的放卷機(jī)構(gòu)、收卷機(jī)構(gòu)和紅外加熱器，所述鋰離子動(dòng)力電池極 片卷繞在所述放卷機(jī)構(gòu)上且所述鋰離子動(dòng)力電池極片的一端固定在所述放卷機(jī)構(gòu)上，所述 鋰離子動(dòng)力電池極片的另一端固定在所述收卷機(jī)構(gòu)上，所述鋰離子動(dòng)力電池極片在所述收 卷機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下勻速經(jīng)過所述紅外加熱器以實(shí)現(xiàn)烘干。
上述的干燥裝置，其中，還包括排氣機(jī)構(gòu)，所述排氣機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述紅外加熱器的 上方，用于將所述紅外加熱器蒸發(fā)出的水分吸走排出。
上述的干燥裝置，其中，還包括至少一個(gè)糾偏器，所述糾偏器設(shè)置在所述放卷機(jī)構(gòu) 與所述收卷機(jī)構(gòu)之間，用于保證所述鋰離子動(dòng)力電池極片的穩(wěn)定運(yùn)行。
上述的干燥裝置，其中，所述鋰離子動(dòng)力電池極片在所述放卷機(jī)構(gòu)與所述收卷機(jī) 構(gòu)之間所受的張力為定值，所述張力通過一控制機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)。
上述的干燥裝置，其中，所述鋰離子動(dòng)力電池極片烘干時(shí)的運(yùn)行速度為I 30米/分鐘。
上述的干燥裝置，其中，所述紅外加熱器的烘干溫度為110 130°C，環(huán)境濕度小 于或等于2%。
上述的干燥裝置，其中，所述紅外加熱器的烘干溫度為120°C。
為了更好地實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種鋰離子動(dòng)力電池極片的干燥方 法，其中，包括如下步驟
a、設(shè)置放卷機(jī)構(gòu)步驟，將所述鋰離子動(dòng)力電池極片的一端固定在所述放卷機(jī)構(gòu) 上；
b、設(shè)置紅外加熱器步驟；
C、設(shè)置收卷機(jī)構(gòu)步驟，將所述鋰離子動(dòng)力電池極片穿過所述紅外加熱器并將所述 鋰離子動(dòng)力電池的另一端固定在所述收卷機(jī)構(gòu)上；
d、烘干步驟，啟動(dòng)所述紅外加熱器，通過所述收卷機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述鋰離子動(dòng)力電池 極片勻速經(jīng)過所述紅外加熱器以實(shí)現(xiàn)烘干。
上述的烘干方法，其中，還包括設(shè)置排氣機(jī)構(gòu)步驟，在所述紅外加熱器上方設(shè)置一 排氣機(jī)構(gòu)，用于將所述紅外加熱器蒸發(fā)出的水分吸走排出。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于克服了現(xiàn)有技術(shù)的極片水分殘留不一致，并且耗能高，極 片處理的時(shí)間長等缺點(diǎn)，采用紅外加熱的方法，能夠使極片均勻地將水分排出，避免了鋰離 子動(dòng)力電池消耗電解液的差異，提高了電池循環(huán)壽命及使用的安全性。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的干燥裝置結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的干燥方法流程圖。
其中，附圖標(biāo)記
I 支架
2放卷機(jī)構(gòu)
3收卷機(jī)構(gòu)
4紅外加熱器
5鋰離子動(dòng)力電池極片
6排氣機(jī)構(gòu)
7糾偏器
8 導(dǎo)輥
a e步驟具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述
參見圖1，圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的干燥裝置結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的鋰離子動(dòng)力電 池極片的干燥裝置，適用于所有的鋰離子動(dòng)力電池極片的干燥。包括支架I及安裝在所述 支架I上的放卷機(jī)構(gòu)2、收卷機(jī)構(gòu)3和紅外加熱器4，所述鋰離子動(dòng)力電池極片5卷繞在所 述放卷機(jī)構(gòu)2上且所述鋰離子動(dòng)力電池極片5的一端固定在所述放卷機(jī)構(gòu)2上，所述鋰離 子動(dòng)力電池極片5的另一端固定在所述收卷機(jī)構(gòu)3上，所述鋰離子動(dòng)力電池極片5在所述 收卷機(jī)構(gòu)3的驅(qū)動(dòng)下勻速經(jīng)過所述紅外加熱器4以實(shí)現(xiàn)烘干。該收卷機(jī)構(gòu)3包括收卷軸及 與該收卷軸連接的驅(qū)動(dòng)裝置，可以為電動(dòng)、氣動(dòng)或液壓驅(qū)動(dòng)裝置。本實(shí)施例中，還可包括排氣機(jī)構(gòu)6,所述排氣機(jī)構(gòu)6設(shè)置在所述紅外加熱器4的上方,用于將所述紅外加熱器4蒸發(fā) 出的水分吸走排出，達(dá)到鋰離子動(dòng)力電池極片5的除水目的。該排氣機(jī)構(gòu)6包括安裝在紅 外加熱器4上方的排氣罩和與該排氣罩連接的抽氣裝置，例如抽風(fēng)機(jī)、排氣扇等。還可包括 至少一個(gè)糾偏器7，所述糾偏器7設(shè)置在所述放卷機(jī)構(gòu)2與所述收卷機(jī)構(gòu)3之間，用于保證 所述鋰離子動(dòng)力電池極片5的穩(wěn)定運(yùn)行。在所述放卷機(jī)構(gòu)2與所述收卷機(jī)構(gòu)3之間設(shè)置有 多個(gè)導(dǎo)輥8，以保證鋰離子動(dòng)力電池極片5平穩(wěn)勻速運(yùn)行。
所述鋰離子動(dòng)力電池極片5在所述放卷機(jī)構(gòu)2與所述收卷機(jī)構(gòu)3之間所受的張力 為定值，所述張力通過一控制機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)。本實(shí)施例中，該控制機(jī)構(gòu)優(yōu)選由PLC控制，提供恒 定的張力系統(tǒng)。所述鋰離子動(dòng)力電池極片5烘干時(shí)的運(yùn)行速度為I 30米/分鐘。所述 紅外加熱器4的烘干溫度為110 130°C，環(huán)境濕度小于或等于2%，本實(shí)施例中，所述紅外 加熱器4的烘干溫度優(yōu)選為120°C。
參見圖2，圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的干燥方法流程圖。本發(fā)明的鋰離子動(dòng)力電池極 片的干燥方法，包括如下步驟
設(shè)置放卷機(jī)構(gòu)步驟a，在支架I上安裝放卷機(jī)構(gòu)2，并將所述鋰離子動(dòng)力電池極片 5的一端固定在所述放卷機(jī)構(gòu)2上；
設(shè)置紅外加熱器步驟b，在支架I上安裝紅外加熱器4 ；
設(shè)置收卷機(jī)構(gòu)步驟C，在支架I上安裝收卷機(jī)構(gòu)3，并將所述鋰離子動(dòng)力電池極片 5穿過所述紅外加熱器4并將所述鋰離子動(dòng)力電池的另一端固定在所述收卷機(jī)構(gòu)3上；同 時(shí)，也可在放卷機(jī)構(gòu)2與收卷機(jī)構(gòu)3之間設(shè)置多個(gè)導(dǎo)輥8和至少一個(gè)糾偏器7，所述導(dǎo)輥8 和糾偏器7均安裝在所述支架I上，用于保證鋰離子動(dòng)力電池極片5在干燥過程中平穩(wěn)勻 速地運(yùn)行。
烘干步驟d，啟動(dòng)所述紅外加熱器4，通過所述收卷機(jī)構(gòu)3驅(qū)動(dòng)所述鋰離子動(dòng)力電 池極片5勻速經(jīng)過所述紅外加熱器4以實(shí)現(xiàn)烘干。
還可包括設(shè)置排氣機(jī)構(gòu)步驟e，在所述紅外加熱器4上方設(shè)置一排氣機(jī)構(gòu)6，用于 將所述紅外加熱器4蒸發(fā)出的水分吸走排出。
本發(fā)明采用紅外加熱器4，將鋰離子動(dòng)力電池極片5中的水分蒸發(fā)出來，通過高強(qiáng) 度的排氣機(jī)構(gòu)6，將蒸發(fā)出的水分排出，環(huán)境濕度控制在水分的含量2%以下，防止水分再 次進(jìn)入，同時(shí)，采用恒定張力的收卷、放卷控制，使鋰離子動(dòng)力電池極片5勻速通過紅外加 熱器4，保證鋰離子動(dòng)力電池極片5干燥的一致性。
工作時(shí)，將鋰離子動(dòng)力電池極片5放置于放卷機(jī)構(gòu)2的放卷端，固定，縮緊，然后， 將鋰離子動(dòng)力電池極片5穿過各導(dǎo)輥8，紅外加熱器4，粘貼在收卷機(jī)構(gòu)3的收卷環(huán)上，將該 收卷環(huán)固定，縮緊；通過PLC控制調(diào)節(jié)鋰離子動(dòng)力電池極片5的收卷、放卷張力，打開紅外加 熱器4，設(shè)定烘干溫度為120°C，保證環(huán)境溫度為2%以下濕度，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，開 動(dòng)收卷機(jī)構(gòu)3的收卷驅(qū)動(dòng)裝置，調(diào)節(jié)適合的運(yùn)行速度(5-30m/min)，開動(dòng)排氣機(jī)構(gòu)6的風(fēng)機(jī)， 將鋰離子動(dòng)力電池極片5上蒸發(fā)出的水分排出室外。本發(fā)明的干燥裝置及干燥方法干燥后 的鋰離子動(dòng)力電池極片5的水分能夠達(dá)到70PPM以下，符合鋰離子動(dòng)力電池的制作要求。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種鋰離子動(dòng)力電池極片的干燥裝置，其特征在于，包括支架及安裝在所述支架上的放卷機(jī)構(gòu)、收卷機(jī)構(gòu)和紅外加熱器，所述鋰離子動(dòng)力電池極片卷繞在所述放卷機(jī)構(gòu)上且所述鋰離子動(dòng)力電池極片的一端固定在所述放卷機(jī)構(gòu)上，所述鋰離子動(dòng)力電池極片的另一端固定在所述收卷機(jī)構(gòu)上，所述鋰離子動(dòng)力電池極片在所述收卷機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下勻速經(jīng)過所述紅外加熱器以實(shí)現(xiàn)烘干。
2.如權(quán)利要求1所述的干燥裝置，其特征在于，還包括排氣機(jī)構(gòu)，所述排氣機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述紅外加熱器的上方，用于將所述紅外加熱器蒸發(fā)出的水分吸走排出。
3.如權(quán)利要求1或2所述的干燥裝置，其特征在于，還包括至少一個(gè)糾偏器，所述糾偏器設(shè)置在所述放卷機(jī)構(gòu)與所述收卷機(jī)構(gòu)之間，用于保證所述鋰離子動(dòng)力電池極片的穩(wěn)定運(yùn)行。
4.如權(quán)利要求1或2所述的干燥裝置，其特征在于，所述鋰離子動(dòng)力電池極片在所述放卷機(jī)構(gòu)與所述收卷機(jī)構(gòu)之間所受的張力為定值，所述張力通過一控制機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)。
5.如權(quán)利要求3所述的干燥裝置，其特征在于，所述鋰離子動(dòng)力電池極片在所述放卷機(jī)構(gòu)與所述收卷機(jī)構(gòu)之間所受的張力為定值，所述張力通過一控制機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)。
6.如權(quán)利要求1、2或5所述的干燥裝置，其特征在于，所述鋰離子動(dòng)力電池極片烘干時(shí)的運(yùn)行速度為I 30米/分鐘。
7.如權(quán)利要求1、2或5所述的干燥裝置，其特征在于，所述紅外加熱器的烘干溫度為110 130°C，環(huán)境濕度小于或等于2%。
8.如權(quán)利要求7所述的干燥裝置，其特征在于，所述紅外加熱器的烘干溫度為120°C。
9.一種鋰離子動(dòng)力電池極片的干燥方法，其特征在于，包括如下步驟 a、設(shè)置放卷機(jī)構(gòu)步驟，在支架上安裝放卷機(jī)構(gòu)，并將所述鋰離子動(dòng)力電池極片的一端固定在所述放卷機(jī)構(gòu)上； b、設(shè)置紅外加熱器步驟，在所述支架上安裝紅外加熱器； C、設(shè)置收卷機(jī)構(gòu)步驟，在所述支架上安裝收卷機(jī)構(gòu)，并將所述鋰離子動(dòng)力電池極片穿過所述紅外加熱器，將所述鋰離子動(dòng)力電池的另一端固定在所述收卷機(jī)構(gòu)上； d、烘干步驟，啟動(dòng)所述紅外加熱器，通過所述收卷機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述鋰離子動(dòng)力電池極片勻速經(jīng)過所述紅外加熱器以實(shí)現(xiàn)烘干。
10.如權(quán)利要求9所述的烘干方法，其特征在于，還包括設(shè)置排氣機(jī)構(gòu)步驟，在所述紅外加熱器上方設(shè)置一排氣機(jī)構(gòu)，用于將所述紅外加熱器蒸發(fā)出的水分吸走排出。
全文摘要
一種鋰離子動(dòng)力電池極片干燥裝置及方法，所述干燥裝置包括支架及安裝在所述支架上的放卷機(jī)構(gòu)、收卷機(jī)構(gòu)和紅外加熱器，所述鋰離子動(dòng)力電池極片卷繞在所述放卷機(jī)構(gòu)上且所述鋰離子動(dòng)力電池極片的一端固定在所述放卷機(jī)構(gòu)上，所述鋰離子動(dòng)力電池極片的另一端固定在所述收卷機(jī)構(gòu)上，所述鋰離子動(dòng)力電池極片在所述收卷機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下勻速經(jīng)過所述紅外加熱器以實(shí)現(xiàn)烘干。所述干燥方法包括設(shè)置放卷機(jī)構(gòu)步驟、設(shè)置紅外加熱器步驟、設(shè)置收卷機(jī)構(gòu)步驟及烘干步驟。本發(fā)明能夠使極片均勻地將水分排出，避免了鋰離子動(dòng)力電池消耗電解液的差異，提高了電池循環(huán)壽命及使用的安全性。
文檔編號(hào)F26B15/00GK103017496SQ20111028344
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者曾慶成, 霍存德, 張景舒 申請(qǐng)人:宜春青山能源有限公司