鋰離子電池或電池極片的高效率深度除水烘烤線的制作方法
【專利摘要】一種鋰離子電池或電池極片的高效率深度除水烘烤線，至少包括連續(xù)工作的高壓升溫箱體、真空除水箱體和冷卻箱體，所述高壓升溫箱體、真空除水箱體和冷卻箱體相互連接構(gòu)成隧道結(jié)構(gòu)，在需要的相鄰的兩個工作箱體之間設(shè)有過渡箱體，所述過渡箱體用于當(dāng)需要接收從上一箱體過來的鋰離子電池或電池極片時，先將所述過渡箱體內(nèi)的壓力調(diào)整到與所述上一箱體內(nèi)的壓力基本相等；鋰離子電池或電池極片被接收過來后，再將過渡箱體內(nèi)的壓力調(diào)整到與下一箱體內(nèi)的壓力基本相等，并將鋰離子電池或電池極片傳送到所述下一箱體內(nèi)。本實用新型具有可以與電池極片生產(chǎn)過程中或電池的生產(chǎn)過程中的前后工序?qū)崿F(xiàn)連續(xù)作業(yè)的優(yōu)點。
【專利說明】鋰離子電池或電池極片的高效率深度除水烘烤線
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本實用新型涉及一種鋰離子電池或電池極片的高效率深度除水烘烤線。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]現(xiàn)在鋰離子電池極片或者鋰離子電池的制造，都需要鋰離子電池極片或者鋰離子電池進(jìn)行深度烘干，現(xiàn)有的深度烘干設(shè)備采用的均是單箱體烘烤工藝，最常見的烘烤工藝是在一個真空烘烤箱內(nèi)，先將被烘烤的鋰電池電極裝入真空烘烤箱中，再對箱體內(nèi)加熱，當(dāng)箱內(nèi)溫度達(dá)到要求后，在保溫的情況下，將箱體內(nèi)抽真空除去水分，當(dāng)電池極片的水分達(dá)到要求后，再對箱體內(nèi)的被烘烤的鋰電池電極或電池進(jìn)行自然冷卻或強制冷卻，使被烘烤的鋰電池電極或電芯的溫度降到一定程度后(一般為35攝氏度以下)，將被烘烤的鋰電池電極或電池取出密封保存。例如，中國專利文獻(xiàn)CN102110803A所公開的鋰鐵電池的正極電極材料的烘干方法，就是適合于單箱操作的烘干方法?，F(xiàn)有的在一個真空烘烤箱內(nèi)完成全部工藝步驟的辦法，一般從進(jìn)料到出料即使是采用強制冷卻，也需要24小時左右才能完成一個燥烤周期，因此，這種烘烤工藝和烘烤箱就不能與前后工序形成真正意義上的流水化作業(yè)，如果是自然冷卻則需要更長的時間，影響了烘烤箱的利用率；能耗大，且員工勞動強度大等問題。另外，用這種方法烘烤出來的電池極片的含水量只到達(dá)到400ppm-600ppm，無法達(dá)到更低的要求，影響電池的電容量的進(jìn)一步提高。
[0005]實用新型內(nèi)容
[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型的目的是可以與電池極片生產(chǎn)過程中或電池的生產(chǎn)過程中的前后工序?qū)崿F(xiàn)連續(xù)作業(yè)的鋰離子電池或電池極片的高效率深度除水烘烤線。
[0007]本實用新型的另一個目的是可對鋰離子電池或電池極片更進(jìn)一步的除水和/或除氧。
[0008]本實用新型的技術(shù)方案是:提供一種鋰離子電池或電池極片的高效率深度除水烘烤線，至少包括連續(xù)工作的高壓升溫箱體、真空除水箱體和冷卻箱體，所述高壓升溫箱體、真空除水箱體和冷卻箱體相互連接構(gòu)成隧道結(jié)構(gòu)，在至少兩個相鄰的工作箱體之間設(shè)有過渡箱體，所述過渡箱體用于當(dāng)需要接收從上一箱體過來的鋰離子電池或電池極片時，先將所述過渡箱體內(nèi)的壓力調(diào)整到與所述上一箱體內(nèi)的壓力基本相等；鋰離子電池或電池極片被接收過來后，再將過渡箱體內(nèi)的壓力調(diào)整到與下一箱體內(nèi)的壓力基本相等，并將鋰離子電池或電池極片傳送到所述下一箱體內(nèi)。
[0009]作為對本實用新型的改進(jìn)，在所述高壓升溫箱體之前設(shè)有升溫過渡箱體，所述升溫過渡箱體用于在常壓下接收從上一工序過來的鋰離子電池或電池極片時，所述升溫過渡箱體內(nèi)的壓力與大氣壓力基本相等，鋰離子電池或電池極片被接收過來后，再將升溫過渡箱體內(nèi)的壓力調(diào)整到與所述高壓升溫箱體內(nèi)的壓力基本相等，并將鋰離子電池或電池極片傳送到所述高壓升溫箱體內(nèi)。
[0010]作為對本實用新型的改進(jìn)，在所述冷卻箱體之后還設(shè)有濃差靜置箱體，打開冷卻箱體與濃差靜置箱體之間的門，將冷卻箱體內(nèi)的鋰離子電池或電池極片送入濃差靜置箱體內(nèi)，在所述濃差靜置箱體內(nèi)，通過濃差除水方法進(jìn)一步除去鋰離子電池或電池極片水分，使鋰離子電池或電池極片的水分降到第二預(yù)定水分。
[0011]作為對本實用新型的改進(jìn)，所述濃差除水方法是在濃差靜置箱體內(nèi)至少設(shè)置干燥器和一循環(huán)風(fēng)機，在干燥器內(nèi)設(shè)置有干燥劑，所述循環(huán)風(fēng)機使?jié)獠铎o置箱體內(nèi)的氣體不斷地經(jīng)過干燥劑進(jìn)行循環(huán)。
[0012]作為對本實用新型的改進(jìn)，在所述真空除水箱體和冷卻箱體之間還設(shè)有濃差靜置箱體，在所述真空除水箱體和濃差靜置箱體之間設(shè)有真空過渡箱體，所述真空過渡箱體用于從真空除水箱體接收鋰離子電池或電池極片時，將所述真空過渡箱體內(nèi)的壓力調(diào)整到與真空除水箱體的壓力基本相等；鋰離子電池或電池極片被接收過來后，再將真空過渡箱體內(nèi)的壓力調(diào)整到與冷卻箱體的壓力基本相等，將鋰離子電池或電池極片傳送到冷卻箱體。
[0013]本實用新型采用高溫高壓升溫，可以在I個小時內(nèi)將高壓升溫箱體升到第一預(yù)定溫度，這個時間節(jié)拍，正好與涂布機的涂布一圈電極的時間節(jié)拍一致；采用高溫真空除水，可以采用N倍于高溫高壓升溫時間，這樣不僅與高溫高壓升溫時間合拍，而且也可以保證高溫真空除水的時間，使鋰離子電池或電池極片達(dá)到預(yù)定濕度；采用快速冷卻，可以采用N倍于高溫高壓升溫時間，這樣不僅與高溫真空除水時間合拍，而且也可以保證快速冷卻的時間，使鋰離子電池或電池極片達(dá)到預(yù)定溫度；采用濃差靜置可以更一步降低鋰離子電池或電池極片的水分和含氧量，以利提高電池的電容量。本實用新型當(dāng)N=10，M=3時，鋰離子電池或電池極片從升溫到冷卻僅僅只需14個小時左右就可以完成，與傳統(tǒng)的24小時相比，可以節(jié)省10個小時，這樣一條烘烤線就可以完全適合于與涂布速度為每45-60分鐘一卷配套使用，實現(xiàn)涂布烘烤真正意義上的流水線作業(yè)。此外，在部分或整個高效率深度除水烘烤線的相鄰工作箱體之間，設(shè)置過渡箱體，當(dāng)需要從上一工作箱體接收鋰離子電池或電池極片時，可以將過渡箱體內(nèi)的氣壓調(diào)整到與上一工作箱體內(nèi)的氣壓基本相等，從上一箱體內(nèi)接收鋰離子電池或電池極片，接收完后，關(guān)閉過渡箱體與上一工作箱體之間的門，然后，再將過渡箱體內(nèi)的壓力調(diào)整到與下一工作箱體內(nèi)的壓力基本相等，打開過渡箱體與下一箱體之間的門，將鋰離子電池或電池極片輸送到下一工作箱體，關(guān)閉過渡箱體與下一箱體之間的門，等待下一次動作；設(shè)置過渡箱體的好處時，可以節(jié)省能源，并且上一工作箱體與下一工作箱體在正常工作時，其工作箱體內(nèi)環(huán)境不用改變，就可以順利的將鋰離子電池或電池極片從上一工作箱體轉(zhuǎn)移到下一工作箱體；過渡箱體十分重要，如果沒有過渡箱體，整條生產(chǎn)線無法正常工作，且耗能量很大。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的烘烤設(shè)備的第一實施例的平面方框示意圖。
[0015]圖2是本實用新型的烘烤設(shè)備的第二實施例的平面方框示意圖。
[0016]圖3是本實用新型中的高壓升溫箱體和真空除水箱體的剖面示意圖。
[0017]圖4是本實用新型中的濃差靜置箱體的側(cè)面示意圖。
[0018]
【具體實施方式】
[0019]請參見圖1，圖1是本實用新型的烘烤設(shè)備的第一實施例的平面方框示意圖。本實用新型還提供一種鋰離子電池或電池極片的高效率深度除水烘烤線，包括連續(xù)設(shè)置的上料臺21、高壓升溫箱體31、真空除水箱體41、冷卻箱體51、濃差靜置箱體61和出料臺71 ;所述高壓升溫箱體31、真空除水箱體41、冷卻箱體51和濃差靜置箱體61依次連接構(gòu)成隧道結(jié)構(gòu)，每個所述工作箱體在工作時是獨立密封的，當(dāng)被處理過的鋰離子電池或電池極片從上一工作箱進(jìn)入下一工作箱體時，在保持相鄰兩個箱體的壓力基本一致的情況下，相鄰兩個工作箱體之間的門(34、44、54)被打開，所述鋰離子電池或電池極片(33、43、53 )在驅(qū)動機構(gòu)(32、42、52)被送入下一工作箱體或者在同一箱體內(nèi)下移一步；當(dāng)每個所述工作箱體按工藝對鋰離子電池或電池極片(33、43、53)進(jìn)行處理時，相鄰兩個工作箱體之間的門(34、44、54)被關(guān)閉；濃差靜置箱體61用于進(jìn)一步除去鋰離子電池或電池極片63的水分，最后，鋰離子電池或電池極片63會被移入出料臺71進(jìn)入下一道工序。
[0020]上述實施例中的高壓升溫箱體31、真空除水箱體41、冷卻箱體51和濃差靜置箱體61可按下述步驟工作；
[0021](I)、高壓升溫步驟，采用保護(hù)氣體將高壓升溫箱體31內(nèi)的壓力升到第一預(yù)定壓力，在第一預(yù)定時間(如20-60分鐘)內(nèi)將高壓升溫箱體31內(nèi)的溫度升到第一預(yù)定溫度，并保持第二預(yù)定時間(如5-10分鐘)，本實施例中，所述第一預(yù)定溫度為80攝氏度至115攝氏度，或者為121攝氏度至200攝氏度之間；所述第一預(yù)定壓力為1Kpa至500Kpa之間；如此可以適合于與鋰離子電池或電池極片卷筒線本配合，現(xiàn)有的電池極片涂布線涂布一卷的時間大約為46分鐘，涂布完后直接進(jìn)入裝料布驟11，保證產(chǎn)品呈流水式作業(yè)；當(dāng)高壓升溫箱體31內(nèi)的溫度升到第一預(yù)定溫度，壓力升到第一預(yù)定壓力，并保持第二預(yù)定時間后，先將高壓升溫箱體31和真空除水箱體41的箱內(nèi)壓力調(diào)整到基本相等，壓力調(diào)整有幾種方法，一種是當(dāng)高壓升溫箱體31工藝滿足條件后，將高壓升溫箱體31內(nèi)的壓力調(diào)整到與真空除水箱體41內(nèi)的壓力基本相等，然后，打開高壓升溫箱體31和真空除水箱體41之間的門，將鋰離子電池或電池極片移動至真空干箱體41內(nèi)，關(guān)閉高壓升溫箱體31和真空除水箱體41之間的門34，再向高壓升溫箱體31裝入新的待處理的鋰離子電池或電池極片33 ;這時，如果真空除水箱體41內(nèi)也有鋰離子電池或電池極片43存在，所述鋰離子電池或電池極43片也得向后移動一步(在真空除水箱體41較長，并設(shè)有多步時)或移動到另一個真空除水箱體內(nèi)(真空除水箱體為單節(jié)時)；
[0022](2)、保持真空除水箱體41內(nèi)的溫度在第一預(yù)定溫度，抽真空或保持真空除水箱體內(nèi)41的絕對真空度為第一真空度(如200pa至1pa);這里所指的抽真空是指真空除水箱體在常壓時，就得抽真空；這里所指的保持真空是指真空除水箱體本身就是在預(yù)定真空度的狀態(tài)下，這就需要保持；在N倍于高壓升溫箱體31所用的總時間內(nèi)，其中，N是大于等于2的整數(shù)，最好為N=2至10的整數(shù)，常用為N=6，將待處理的鋰離子電池或電池極片的水份降到第一預(yù)定水分；例如，如果真空除水箱體41內(nèi)的處理時間是高壓升溫箱體31內(nèi)的處理時間的6倍，即N=6，則所述真空除水箱體的長度就應(yīng)為高壓升溫箱體的6倍，保證鋰離子電池或電池極片可以保持6倍于高壓升溫箱體31內(nèi)的時間，可以達(dá)到水份降到第一預(yù)定水分；其它倍數(shù)如此類推。
[0023](3)、打開真空除水箱體41與冷卻箱體51之間的門44，在此之前需要將真空除水箱體41與冷卻箱體51內(nèi)的壓力調(diào)整為基本相等，比較好的辦法是將冷卻箱體51抽真空，使冷卻箱體51內(nèi)的壓力與真空除水箱體41內(nèi)的壓力基本相等；將真空除水箱體41內(nèi)的鋰離子電池或電池極片43送入冷卻箱體51內(nèi)；并向冷卻箱體51內(nèi)輸入冷卻介質(zhì)(如液氮等)，在M倍于高壓升溫箱體31所用的總時間內(nèi)，其中，M是大于等I的整數(shù)，最好是M=l、2或3，將待處理的鋰離子電池或電池極片的溫度降到第二預(yù)定溫度；關(guān)于冷卻箱體51的長度與高壓升溫箱體31關(guān)系，可以參見第(2)中對真空除水箱體41的長度與高壓升溫箱體31的長度的說明，這里不再贅述，只要能保證鋰離子電池或電池極片能在烘烤線正常流動就可以。
[0024](4)、將冷卻箱體51內(nèi)的壓力升到常壓，打開冷卻箱體31與濃差靜置箱體61之間的門54，將冷卻箱體51內(nèi)的鋰離子電池或電池極片53送入濃差靜置箱體61內(nèi)，在所述濃差靜置箱體61內(nèi)，通過濃差除水方法進(jìn)一步除去鋰離子電池或電池極片63水分，使鋰離子電池或電池極片63的水分降到第二預(yù)定水分。本實施例中，所述濃差除水方法是在濃差靜置箱體61的箱體200上至少設(shè)置干燥器210和一循環(huán)風(fēng)機220，在干燥器210內(nèi)設(shè)置有干燥劑230，所述循環(huán)風(fēng)機220使?jié)獠铎o置箱體61內(nèi)的氣體不斷地經(jīng)過干燥劑230進(jìn)行循環(huán)?；?和所述濃差除水方法還包括在濃差靜置箱體內(nèi)設(shè)置的脫氧器，在脫氧器內(nèi)設(shè)置有脫氧齊U，所述循環(huán)風(fēng)機使?jié)獠铎o置箱體內(nèi)的氣體不斷地經(jīng)過脫氧劑進(jìn)行循環(huán)(未畫圖)。本實施例中的干燥劑230可以采用生石灰或硅膠。
[0025]上述的快速冷卻和濃差靜置步驟是先冷卻后靜置，所述快速冷卻和濃差靜置步驟也可以是先靜置后冷卻，這樣在靜置環(huán)節(jié)處理高溫狀態(tài)，其除水效果更好，它包括:
[0026]打開真空除水箱體與濃差靜置箱體之間的門，將真空除水箱體內(nèi)的鋰離子電池或電池極片送入濃差靜置箱體內(nèi)；在1倍于高壓升溫箱體所用的總時間內(nèi)，其中，M=l、2或3，通過濃差除水方法進(jìn)一步除去鋰離子電池或電池極片水分，使鋰離子電池或電池極片的水分降到第二預(yù)定水分；
[0027]打開濃差靜置箱體與冷卻箱體之間的門，將濃差靜置箱體內(nèi)的鋰離子電池或電池極片送入冷卻箱體內(nèi)，并向冷卻箱體的夾層內(nèi)輸入冷卻介質(zhì)，在M倍于高壓升溫箱體所用的總時間內(nèi)，其中，M=l、2或3，將鋰離子電池或電池極片的溫度降到第二預(yù)定溫度。
[0028]本實用新型中，所述快速冷卻和濃差靜置步驟還可以如下進(jìn)行，即邊冷卻邊靜置除水，包括如下步驟:
[0029]打開真空除水箱體與濃差靜置箱體之間的門，將真空除水箱體內(nèi)的鋰離子電池或電池極片送入濃差靜置箱體內(nèi)；在1倍于高壓升溫箱體所用的總時間內(nèi)，其中，M=l、2或3，通過濃差除水方法進(jìn)一步除去鋰離子電池或電池極片水分，使鋰離子電池或電池極片的水分降到第二預(yù)定水分；并同時向冷卻箱體的夾層內(nèi)輸入冷卻介質(zhì)，將鋰離子電池或電池極片的溫度降到第二預(yù)定溫度。
[0030]本實用新型中，所述濃差除水方法可以是在濃差靜置箱體上至少設(shè)置干燥器和一循環(huán)風(fēng)機，在干燥器內(nèi)設(shè)置有干燥劑，所述循環(huán)風(fēng)機使?jié)獠铎o置箱體內(nèi)的氣體不斷地經(jīng)過干燥劑進(jìn)行循環(huán)；也可以是向所述濃差靜置箱體循環(huán)輸入由氣體干燥站所產(chǎn)生的水份低于5ppm的干燥氣體，在濃差靜置箱體內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，利用水份低于5ppm的干燥氣體進(jìn)一步帶走鋰離子電池或電池極片里的水份。
[0031]優(yōu)選的，所述第二預(yù)定溫度介于25攝氏度至60攝氏度之間。
[0032]優(yōu)選的,所述第二預(yù)定水分介于1ppm至200ppm之間。
[0033]優(yōu)選的，所述保護(hù)氣體是除去氧氣成分之后的空氣、惰性氣體或氮氣中的一種或兩種以上的混合氣體。
[0034]請參見圖2，圖2是本實用新型的烘烤設(shè)備的第二實施例的平面方框示意圖。
[0035]本烘烤線包括連續(xù)工作的裝料臺21、升溫過渡箱體311、高壓升溫箱體31、真空過渡箱體411、真空除水箱體41、冷卻過渡箱體511、冷卻箱體51、濃差靜置箱體51和出料臺71，升溫過渡箱體311、高壓升溫箱體31、真空過渡箱體411、真空除水箱體41、冷卻過渡箱體511、冷卻箱體51、濃差靜置箱體51，所對應(yīng)的工作箱體和過渡箱體的前后均設(shè)有可開關(guān)的門，并且依次連接構(gòu)成隧道結(jié)構(gòu)，每個所述工作箱體在工作時是獨立密封的，當(dāng)被處理過的鋰離子電池或電池極片從上一工作箱進(jìn)入下一工作箱體時，如果中間有過渡箱體，則將過渡箱體內(nèi)的壓力調(diào)整到與上一箱體的壓力基本相等，然后，將上一箱體的鋰離子電池或電池極片送入到過渡箱體內(nèi)，再將過渡箱體內(nèi)的壓力調(diào)整到與下一箱體內(nèi)的壓力基本相等，然后，將過度箱體內(nèi)的鋰離子電池或電池極片送入到下一箱體內(nèi)；如此依次傳送鋰離子電池或電池極片；濃差靜置箱體61用于進(jìn)一步除去鋰離子電池或電池極片63的水分，最后，鋰離子電池或電池極片63會被移入出料臺71進(jìn)入下一道工序。
[0036]本實施例按下述方式工作:
[0037](11)、將鋰離子電池或電池極片放置在工作臺21上，準(zhǔn)備進(jìn)入升溫過度步驟；
[0038](111)、升溫過度步驟，將升溫過度步驟所對應(yīng)的升溫過度箱體，在常壓下將入鋰離子電池或電池極片，并將升溫過度箱體的前門關(guān)閉，通過輸入保護(hù)氣體將升溫過度箱體內(nèi)的壓力升至與高壓升溫箱體內(nèi)的壓力基本相等，準(zhǔn)備將鋰離子電池或電池極片移送到高壓升溫箱體內(nèi)；
[0039](I)、高壓升溫步驟，采用保護(hù)氣體將高壓升溫箱體內(nèi)的壓力升到第一預(yù)定壓力或保持第一預(yù)定壓力的情況下，打開升溫過度箱體與高壓升溫箱體之間的門，將所述鋰離子電池或電池極片移送到高壓升溫箱體內(nèi)，在第一預(yù)定時間(如20-60分鐘)內(nèi)將高壓升溫箱體內(nèi)的溫度升到第一預(yù)定溫度，并保持第二預(yù)定時間(如5-10分鐘)，本實施例中，所述第一預(yù)定溫度為80攝氏度至115攝氏度，或者為121攝氏度至200攝氏度之間；所述第一預(yù)定壓力為1Kpa至500Kpa之間；如此可以適合于與鋰離子電池或電池極片卷筒線本配合，現(xiàn)有的電池極片涂布線涂布一卷的時間大約為46分鐘，涂布完后直接進(jìn)入裝料布驟11，保證產(chǎn)品呈流水式作業(yè)；當(dāng)高壓升溫箱體內(nèi)的溫度升到第一預(yù)定溫度，并保持第二預(yù)定時間后，進(jìn)入下一步驟；
[0040](21)真空過渡步驟，將真空過渡步驟所對應(yīng)的真空過渡箱體，升壓至與所述高壓升溫箱體內(nèi)的壓力基本相等，打開高壓升溫箱體內(nèi)與真空過渡箱體之間的門，將鋰離子電池或電池極片從高壓升溫箱體移入到真空過渡箱體內(nèi)，關(guān)閉真空過度箱體與高壓升溫箱體之間的門，再抽真至與真空除水箱體內(nèi)的壓力基本相等，準(zhǔn)備將鋰離子電池或電池極片移送到真空除水箱體內(nèi)；
[0041](2)、保持真空除水箱體內(nèi)的溫度在第一預(yù)定溫度，抽真空或保持真空除水箱體內(nèi)的絕對真空度為第一真空度(如200pa至1pa);這里所指的抽真空是指真空除水箱體在常壓時，就得抽真空；這里所指的保持真空是指真空除水箱體本身就是在預(yù)定真空度的狀態(tài)下，這就需要保持；打開真空除水箱體與真空過渡箱體之間的門，將鋰離子電池或電池極片移送到真空除水箱體；在N倍于高壓升溫箱體所用的總時間內(nèi)，其中，N是大于等于2的整數(shù)，最好為N=2至10的整數(shù)，常用為N=6，將待處理的鋰離子電池或電池極片的水份降到第一預(yù)定水分；例如，如果真空除水箱體內(nèi)的處理時間是高壓升溫箱體內(nèi)的處理時間的6倍，即N=6，則所述真空除水箱體的長度就應(yīng)為高壓升溫箱體的6倍，保證鋰離子電池或電池極片可以保持6倍于高壓升溫箱體內(nèi)的時間，可以達(dá)到水份降到第一預(yù)定水分；其它倍數(shù)如此類推。
[0042](31)、冷卻過渡步驟，將冷卻過渡步驟所對應(yīng)的冷卻過渡箱體，抽真空至與所述真空除水箱體內(nèi)的壓力基本相等，打開真空除水箱體內(nèi)與冷卻過渡箱體之間的門，將鋰離子電池或電池極片從真空除水箱體移入到冷卻過渡箱體內(nèi)，關(guān)閉冷卻過度箱體與真空除水箱體之間的門，用保護(hù)氣體將冷卻過渡箱體內(nèi)的壓力升到常壓，準(zhǔn)備將鋰離子電池或電池極片移送到冷卻箱體內(nèi)；
[0043](3)、打開真空過渡箱體與冷卻箱體之間的門，將冷卻過渡箱體內(nèi)的鋰離子電池或電池極片送入冷卻箱體內(nèi)；并向冷卻箱體內(nèi)輸入冷卻介質(zhì)，在M倍于高壓升溫箱體所用的總時間內(nèi)，其中，M是大于等I的整數(shù)，最好是M=l、2或3，將待處理的鋰離子電池或電池極片的溫度降到第二預(yù)定溫度；關(guān)于冷卻箱體的長度與高壓升溫箱體關(guān)系，可以參見第(2)中對真空除水箱體的長度與高壓升溫箱體的長度的說明，這里不再贅述，只要能保證鋰離子電池或電池極片能在烘烤線正常流動就可以。
[0044](4 )、打開冷卻箱體與濃差靜置箱體之間的門，將冷卻箱體內(nèi)的鋰離子電池或電池極片送入濃差靜置箱體內(nèi)，在所述濃差靜置箱體內(nèi)，通過濃差除水方法進(jìn)一步除去鋰離子電池或電池極片水分，使鋰離子電池或電池極片的水分降到第二預(yù)定水分。本實施例中，所述濃差除水方法是在濃差靜置箱體上至少設(shè)置干燥器和一循環(huán)風(fēng)機，在干燥器內(nèi)設(shè)置有干燥劑，所述循環(huán)風(fēng)機使?jié)獠铎o置箱體內(nèi)的氣體不斷地經(jīng)過干燥劑進(jìn)行循環(huán)?；?和所述濃差除水方法還包括在濃差靜置箱體內(nèi)設(shè)置的脫氧器，在脫氧器內(nèi)設(shè)置有脫氧劑，所述循環(huán)風(fēng)機使?jié)獠铎o置箱體內(nèi)的氣體不斷地經(jīng)過脫氧劑進(jìn)行循環(huán)。
[0045]( 12)、出料，經(jīng)過濃差處理后的鋰離子電池或電池極片，在密封的狀態(tài)下被送入下道工序，對涂布線而言，下道工序可以是切片工序，對電池而言，下道工序可以注液工序。
[0046]上述的快速冷卻和濃差靜置步驟是先冷卻后靜置，所述快速冷卻和濃差靜置步驟也可以是先靜置后冷卻，這樣在靜置環(huán)節(jié)處理高溫狀態(tài)，其除水效果更好，它包括:
[0047]打開真空除水箱體與濃差靜置箱體之間的門(需要將濃差靜置箱體內(nèi)的壓力調(diào)整至與真空除水箱體內(nèi)的壓力基本相等)，將真空除水箱體內(nèi)的鋰離子電池或電池極片送入濃差靜置箱體內(nèi)；在M倍于高壓升溫箱體所用的總時間內(nèi)，其中，最好M=l、2或3，通過濃差除水方法進(jìn)一步除去鋰離子電池或電池極片水分，使鋰離子電池或電池極片的水分降到第二預(yù)定水分；
[0048]將濃差靜置箱體內(nèi)的壓力調(diào)至常壓，打開濃差靜置箱體與冷卻箱體之間的門，將濃差靜置箱體內(nèi)的鋰離子電池或電池極片送入冷卻箱體內(nèi)，并向冷卻箱體內(nèi)輸入冷卻介質(zhì)，在M倍于高壓升溫箱體所用的總時間內(nèi)，其中，最好是M=1、2或3，將鋰離子電池或電池極片的溫度降到第二預(yù)定溫度。
[0049]本實用新型中，所述快速冷卻和濃差靜置步驟還可以如下進(jìn)行，即邊冷卻邊靜置除水，包括如下步驟:
[0050]打開真空除水箱體與濃差靜置箱體之間的門，將真空除水箱體內(nèi)的鋰離子電池或電池極片送入濃差靜置箱體內(nèi)(需要將濃差靜置箱體內(nèi)的壓力調(diào)整至與真空除水箱體內(nèi)的壓力基本相等)；在M倍于高壓升溫箱體所用的總時間內(nèi)，其中，最好是M=l、2或3，通過濃差除水方法進(jìn)一步除去鋰離子電池或電池極片水分，使鋰離子電池或電池極片的水分降到第二預(yù)定水分；并同時向冷卻箱體內(nèi)輸入冷卻介質(zhì)，將鋰離子電池或電池極片的溫度降到第二預(yù)定溫度。
[0051]本實用新型中，所述濃差除水方法可以是在濃差靜置箱體上至少設(shè)置干燥器和一循環(huán)風(fēng)機，在干燥器內(nèi)設(shè)置有干燥劑，所述循環(huán)風(fēng)機使?jié)獠铎o置箱體內(nèi)的氣體不斷地經(jīng)過干燥劑進(jìn)行循環(huán)；也可以是向所述濃差靜置箱體循環(huán)輸入由氣體干燥站所產(chǎn)生的水份低于5ppm的干燥氣體，在濃差靜置箱體內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，利用水份低于5ppm的干燥氣體進(jìn)一步帶走鋰離子電池或電池極片里的水份。
[0052]優(yōu)選的，所述第二預(yù)定溫度介于25攝氏度至60攝氏度之間。
[0053]優(yōu)選的,所述第二預(yù)定水分介于1ppm至200ppm之間。
[0054]優(yōu)選的，所述保護(hù)氣體是除去氧氣成分之后的空氣、惰性氣體或氮氣中的一種或兩種以上的混合氣體。
[0055]本實施例中，所述干燥劑可以采用生石灰或硅膠；所述脫氧劑可以采用鐵粉系列脫氧劑等。
[0056]上述方法和裝置中的高壓升溫箱體，參見圖3，以及真空除水箱體可以采用相同結(jié)構(gòu)的箱體，所述箱體包括外箱體100，在所述外箱體100的外側(cè)設(shè)有保溫層110，平行于所述外箱體100的內(nèi)壁沿隧道方向設(shè)有加熱油板120，所述加熱油板120與所述外箱體100的內(nèi)壁之間設(shè)有間距130，在所述加熱油板120內(nèi)設(shè)有用于儲熱油的腔體121，所述腔體121與設(shè)置于外箱體100外的加熱油站相通，在所述加熱油板120還設(shè)有與間距130相通的風(fēng)口 122，用于熱風(fēng)循環(huán)；在所述間距130內(nèi)設(shè)有至少一個循環(huán)風(fēng)機140，在所述循環(huán)風(fēng)機140的出風(fēng)口上設(shè)有電熱器150，循環(huán)風(fēng)機140將箱體內(nèi)的空氣循環(huán)地通過所述電熱器150，使箱體內(nèi)溫度快速升溫；在垂直于隧道的物體流動方向，設(shè)有第一保溫門160和第二保溫門170，所述第一保溫門160和第二保溫門170可相對于外箱體移動，以利于鋰離子電池或電池極片的進(jìn)出；利用所述腔體121的高熱油溫一方面可在提升箱體內(nèi)的溫度，另一方面可以保持箱體內(nèi)的溫度恒定；這種帶有雙熱源，并采用高壓力的高壓升溫箱體，可以達(dá)到快速升溫的目的，縮短升溫時間，實現(xiàn)與前道工序真正的匹配；真空除水箱體采用這種結(jié)構(gòu)，可以加快除水速度，保證與高壓升溫箱體的速度匹配。
[0057]對于冷卻箱體，其結(jié)構(gòu)與所述高壓升溫箱體大體相同，所不同的是只需除去電熱器150，并將所述腔體121通入冷卻介質(zhì)，如冷卻鹽水，就可以達(dá)到快速冷卻的目的。
[0058]至于濃差靜置箱體61可以設(shè)計成，如圖4所示的結(jié)構(gòu)，包括箱體200，在所述箱體200外設(shè)有一干燥器210和一循環(huán)風(fēng)機220，在干燥器210內(nèi)設(shè)置有干燥劑230，干燥器210的進(jìn)口 211與箱體200的內(nèi)腔相通，所述循環(huán)風(fēng)機220的出風(fēng)管道221與所述箱體200的內(nèi)腔相通；利用所述循環(huán)風(fēng)機220使?jié)獠铎o置箱體61內(nèi)的氣體不斷地經(jīng)過干燥劑230進(jìn)行循環(huán)，以達(dá)到進(jìn)一步除去濃差靜置箱體61內(nèi)的鋰離子電池或電池極片63的水分的目的。本實施例中的干燥劑可以采用生石灰或硅膠。
【權(quán)利要求】
1.一種鋰離子電池或電池極片的高效率深度除水烘烤線，其特征在于:至少包括連續(xù)工作的高壓升溫箱體、真空除水箱體和冷卻箱體，所述高壓升溫箱體、真空除水箱體和冷卻箱體相互連接構(gòu)成隧道結(jié)構(gòu)，在至少兩個相鄰的工作箱體之間設(shè)有過渡箱體，所述過渡箱體用于當(dāng)需要接收從上一箱體過來的鋰離子電池或電池極片時，先將所述過渡箱體內(nèi)的壓力調(diào)整到與所述上一箱體內(nèi)的壓力基本相等；鋰離子電池或電池極片被接收過來后，再將過渡箱體內(nèi)的壓力調(diào)整到與下一箱體內(nèi)的壓力基本相等，并將鋰離子電池或電池極片傳送到所述下一箱體內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池或電池極片的高效率深度除水烘烤線，其特征在于:在所述高壓升溫箱體之前設(shè)有升溫過渡箱體，所述升溫過渡箱體用于在常壓下接收從上一工序過來的鋰離子電池或電池極片時，所述升溫過渡箱體內(nèi)的壓力與大氣壓力基本相等，鋰離子電池或電池極片被接收過來后，再將升溫過渡箱體內(nèi)的壓力調(diào)整到與所述高壓升溫箱體內(nèi)的壓力基本相等，并將鋰離子電池或電池極片傳送到所述高壓升溫箱體內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋰離子電池或電池極片的高效率深度除水烘烤線，其特征在于:在所述高壓升溫箱體與真空除水箱體之間設(shè)有真空除水過渡箱體，所述真空除水過渡箱體在接收高壓升溫箱體內(nèi)的鋰離子電池或電池極片之前，將所述真空除水過渡箱體內(nèi)的壓力調(diào)整至與高壓升溫箱體內(nèi)的壓力基本相等，鋰離子電池或電池極片被接收過來后，再將真空除水過渡箱體內(nèi)的壓力調(diào)整到與所述真空除水箱體內(nèi)的壓力基本相等，并將鋰離子電池或電池極片傳送到所述真空除水箱體內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋰離子電池或電池極片的高效率深度除水烘烤線，其特征在于:在所述真空除水箱體與冷卻箱體之間設(shè)有冷卻過渡箱體，所述冷卻過渡箱體在接收真空除水箱體內(nèi)的鋰離子電池或電池極片之前，將所述冷卻過渡箱體內(nèi)的壓力調(diào)整至與真空除水箱體內(nèi)的壓力基本相等，鋰離子電池或電池極片被接收過來后，再將冷卻過渡箱體內(nèi)的壓力調(diào)整到與所述冷卻箱體內(nèi)的壓力基本相等，并將鋰離子電池或電池極片傳送到所述冷卻箱體內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池或電池極片的高效率深度除水烘烤線，其特征在于:在所述真空除水箱體與冷卻箱體之間設(shè)有冷卻過渡箱體，所述冷卻過渡箱體在接收真空除水箱體內(nèi)的鋰離子電池或電池極片之前，將所述冷卻過渡箱體內(nèi)的壓力調(diào)整至與真空除水箱體內(nèi)的壓力基本相等，鋰離子電池或電池極片被接收過來后，再將冷卻過渡箱體內(nèi)的壓力調(diào)整到與所述冷卻箱體內(nèi)的壓力基本相等，并將鋰離子電池或電池極片傳送到所述冷卻箱體內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋰離子電池或電池極片的高效率深度除水烘烤線，其特征在于:在所述冷卻箱體之后還設(shè)有濃差靜置箱體，打開冷卻箱體與濃差靜置箱體之間的門，將冷卻箱體內(nèi)的鋰離子電池或電池極片送入濃差靜置箱體內(nèi)，在所述濃差靜置箱體內(nèi)，通過濃差除水方法進(jìn)一步除去鋰離子電池或電池極片水分，使鋰離子電池或電池極片的水分降到第二預(yù)定水分。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池或電池極片的高效率深度除水烘烤線，其特征在于:在所述冷卻箱體之后還設(shè)有濃差靜置箱體，打開冷卻箱體與濃差靜置箱體之間的門，將冷卻箱體內(nèi)的鋰離子電池或電池極片送入濃差靜置箱體內(nèi)，在所述濃差靜置箱體內(nèi)，通過濃差除水方法進(jìn)一步除去鋰離子電池或電池極片水分，使鋰離子電池或電池極片的水分降到第二預(yù)定水分。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池或電池極片的高效率深度除水烘烤線，其特征在于:所述濃差除水方法使用的裝置是在濃差靜置箱體內(nèi)至少設(shè)置干燥器和一循環(huán)風(fēng)機，在干燥器內(nèi)設(shè)置有干燥劑，所述循環(huán)風(fēng)機使?jié)獠铎o置箱體內(nèi)的氣體不斷地經(jīng)過干燥劑進(jìn)行循環(huán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰離子電池或電池極片的高效率深度除水烘烤線，其特征在于:所述濃差除水方法使用的裝置是在濃差靜置箱體內(nèi)至少設(shè)置干燥器和一循環(huán)風(fēng)機，在干燥器內(nèi)設(shè)置有干燥劑，所述循環(huán)風(fēng)機使?jié)獠铎o置箱體內(nèi)的氣體不斷地經(jīng)過干燥劑進(jìn)行循環(huán)。
【文檔編號】H01M10/058GK204067485SQ201420421293
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】楊志明 申請人:深圳市信宇人科技有限公司