一种锂电池极片涂层红外辐射干燥装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种锂电池极片涂层红外辐射干燥装置，其包括隔热机箱、第一红外辐射发生薄膜、第二红外辐射发生薄膜和极片托辊；第一红外辐射发生薄膜和第二红外辐射发生薄膜平行的设置于隔热机箱内；多个极片托辊以横向排列的方式设置于隔热机箱内，使其在极片入口和极片出口之间形成极片托辊组；极片托辊组平行的设置于第一红外辐射发生薄膜和第二红外辐射发生薄膜之间。本发明专利技术采用红外辐射匹配吸收的方式对涂布极片进行干燥，可以使锂电池极片涂层的深层和表层同步形成热效应来蒸发湿份，使得其可以避免涂布极片在干燥环节形成“内湿外干”、涂层表层“结皮”的问题；同时对提高锂离子电池性能可以起到有益作用。

Infrared radiation drying device for lithium battery pole piece coating

The invention relates to an infrared radiation drying device for lithium battery electrode coating, which comprises a heat insulating cabinet, a first infrared radiation generating film, a second infrared radiation generating film and a polar plate roller; a first infrared radiation generating film and a second infrared radiation generating film are arranged in parallel in the heat insulating cabinet; and a plurality of polar plate roller are transversely arranged. The polar rollers are arranged in an insulating cabinet in a directional manner to form a polar roll group between the entrance of the polar plate and the outlet of the polar plate; and the polar roll group is arranged in parallel between the first infrared radiation generating film and the second infrared radiation generating film. The invention adopts infrared radiation matching absorption method to dry the coated electrode sheet, which can make the deep and surface coatings of the lithium battery sheet form heat effect synchronously to evaporate moisture, so as to avoid the problems of \inner wet and outer dry\ and \coating surface crust\ in the drying process of the coated electrode sheet, and at the same time to improve the lithium separation. The performance of sub battery can be beneficial.

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池极片涂层红外辐射干燥装置
本专利技术涉及一种干燥装置，具体地说是涉及一种锂电池极片涂层红外辐射干燥装置。
技术介绍
锂离子电池电极，是锂离子电池关键组成部件，锂离子电池电极制备过程中，将正、负极微纳米颗粒材料和粘合剂、溶剂组成的含液体浆料，均匀的涂敷在集流体铜箔、铝箔表面，形成一层含溶剂的涂层，然后通过热风吹拂涂层表面，使涂层表面与热风对流换热，通过对流换热使涂层的溶剂受热蒸发，通过受热蒸发去除湿涂层中的水分或N-甲基吡咯烷酮有机溶剂，达到使涂层干燥的目的。但是干燥过程中，热风吹拂涂层的表面，涂层表面的溶剂优先与对流热空气换热，优先蒸发，涂层表面的溶剂优先蒸发，涂层表面层的体积总量减小，即导致涂层表面层一定的收缩量，形成收缩性“结皮”现象，微纳米正、负极材料固体颗粒在从湿涂层过渡到干涂层过程的位移量还会受到颗粒形貌特征约束，尤其是颗粒分布差异较大时，颗粒的移动不能达到最佳配位的密实状态，形成粘合剂与颗粒不均匀的凝结层，不均匀的凝结层在收缩性“结皮”时还会出现裂纹，涂层表层形成凝结“结皮”之后，阻断了涂层深层的湿份与热风吹拂的对流换热表层传热，使得涂层深层的湿份难于通过受热扩散至表层蒸发，这就导致了涂布极片“内湿外干”、“涂层表层结皮”的问题。涂布极片“内湿外干”、“涂层表层结皮”的问题，随着当干燥速度越快，涂层表面溶剂蒸发越快，“内湿外干”、“涂层表层结皮”的问题就越突出。此外，现有热风吹拂式对流换热技术的涂层干燥，要求速度越快，需要通风量越大，需要电加热功率越大，“内湿外干”、“涂层表层结皮”的问题还会更突出，同时还带来能耗消耗增大的问题。“涂层表层结皮”形成了固体传热热阻，不仅不利与极片涂层中深层的湿份扩散，还会导致极片涂层中深层的水分汽化膨胀，涂层中深层的水分汽化膨胀，导致涂层浆料与集流体界面鼓胀性剥离，这种鼓胀性剥离，导致锂离子电池内阻增加，性能劣化。
技术实现思路
针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种锂电池极片涂层红外辐射干燥装置。本专利技术的锂电池极片涂层红外辐射干燥装置的技术方案如下：一种锂电池极片涂层红外辐射干燥装置，其包括隔热机箱、第一红外辐射发生薄膜、第二红外辐射发生薄膜和极片托辊；其中，所述第一红外辐射发生薄膜和所述第二红外辐射发生薄膜均包括第一绝缘层、第二绝缘层和设置于所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间的红外辐射发生层；所述第一红外辐射发生薄膜和所述第二红外辐射发生薄膜平行的设置于所述隔热机箱内；在所述隔热机箱的右侧壁上设置有极片入口；在所述隔热机箱的左侧壁上设置有与所述极片入口位置相对应的极片出口；多个所述极片托辊以横向排列的方式设置于所述隔热机箱内，使其在所述极片入口和所述极片出口之间形成极片托辊组；并且所述极片托辊组平行的设置于所述第一红外辐射发生薄膜和所述第二红外辐射发生薄膜之间。本专利技术的锂电池极片涂层红外辐射干燥装置通过在隔热机箱内设置相互平行的第一红外辐射发生薄膜和第二红外辐射发生薄膜，使得其通电后能产生红外辐射；由于用于承载锂电池极片的极片托辊组平行的设置于所述第一红外辐射发生薄膜和所述第二红外辐射发生薄膜之间，当涂覆有浆料涂层锂电池极片从极片入口进入隔热机箱内，并通过极片托辊组再从极片出口送出隔热机箱的过程中，第一红外辐射发生薄膜和第二红外辐射发生薄膜产生的红外辐射可以使被浆料涂层被加热，并且红外辐射具有一定的穿透薄层的特性，因此，锂电池极片涂层的深层和表层可以同步形成热效应，使其可以达到深层和表层同步蒸发湿份的效果。由于本专利技术的锂电池极片涂层红外辐射干燥装置可以使锂电池极片涂层的深层和表层同步形成热效应来蒸发湿份，使得其可以避免涂布极片在干燥环节形成“内湿外干”、涂层表层“结皮”的问题。根据一个优选的实施方式，在所述隔热机箱上还设置有湿空气出口和干空气入口；所述湿空气出口与第一引风机相连接；所述干空气入口与第一电加热器相连接。根据一个优选的实施方式，在所述隔热机箱上还设置有湿空气出口和干空气入口；所述湿空气出口与表面式冷却器相连接；所述表面式冷却器通过第二引风机与吸附式转轮除湿机的相连接；所述吸附式转轮除湿机连接至所述干空气入口；并且，所述吸附式转轮除湿机还通过第二电加热器连接有鼓风机。根据一个优选的实施方式，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层四周边缘密封连接，使得所述红外辐射发生层被密封与所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间。根据一个优选的实施方式，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层均为聚对苯二甲酸乙二醇酯层、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物层、聚双烯丙基二甘醇碳酸酯层、硅橡胶层和聚酰亚胺树脂层中的一种。根据一个优选的实施方式，所述红外辐射发生层为碳黑层、微纳米石墨粉体层、碳纳米纤维层、碳纳米管层和石墨烯层中的一种。根据一个优选的实施方式，所述红外辐射发生层由碳系微纳米材料和粘合剂组成；其中，所述碳系微纳米材料为碳黑、微纳米石墨粉体、碳纳米纤维、碳纳米管和石墨烯中的至少两种；其中，所述粘合剂为丙烯酸树酯、聚偏氟乙烯、酚醛树酯、环氧树酯、乳胶和聚氨酯中的一种。根据一个优选的实施方式，所述红外辐射发生层由50～54wt％的石墨烯或微纳米石墨粉体、8～10wt％的碳黑、5～7wt％的碳纳米纤维和30～37wt％的粘合剂组成；其中各组分的重量百分比之和为100％。根据一个优选的实施方式，所述红外辐射发生层由53wt％的石墨烯、10wt％的碳黑、7wt％的碳纳米纤维和30wt％的粘合剂组成。与现有技术相比，本专利技术的锂电池极片涂层红外辐射干燥装置具有如下有益效果：本专利技术的锂电池极片涂层红外辐射干燥装置通过在隔热机箱内设置相互平行的第一红外辐射发生薄膜和第二红外辐射发生薄膜，使得其通电后能产生红外辐射；由于用于承载锂电池极片的极片托辊组平行的设置于第一红外辐射发生薄膜和第二红外辐射发生薄膜之间，当涂覆有浆料涂层锂电池极片从极片入口进入隔热机箱内，并通过极片托辊组再从极片出口送出隔热机箱的过程中，第一红外辐射发生薄膜和第二红外辐射发生薄膜产生的红外辐射可以使被浆料涂层被加热，并且红外辐射具有一定的穿透薄层的特性，因此，锂电池极片涂层的深层和表层可以同步形成热效应，使其可以达到深层和表层同步蒸发湿份的效果。由于本专利技术的锂电池极片涂层红外辐射干燥装置可以使锂电池极片涂层的深层和表层同步形成热效应来蒸发湿份，使得其可以避免涂布极片在干燥环节形成“内湿外干”、涂层表层“结皮”的问题。附图说明图1是本专利技术锂电池极片涂层红外辐射干燥装置第一种优选实施方式的示意图；图2是本专利技术锂电池极片涂层红外辐射干燥装置第二种优选实施方式的示意图；图3是本专利技术锂电池极片涂层红外辐射干燥装置中，第一红外辐射发生薄膜和第二红外辐射发生薄膜的结构示意图。附图标记列表100-隔热机箱，110-极片入口，120-极片出口，130-湿空气出口，140-干空气入口，200-第一红外辐射发生薄膜，300-第二红外辐射发生薄膜，210-第一绝缘层，220-第二绝缘层，230-红外辐射发生层，400-极片托辊，500-吸附除湿转轮，501-轴向冷端面，502-轴向热端面，510-第一引风机，520-第二引风机，610-第一电加热器，620-第二电加热器，700-表面式冷却器，701-冷媒进管，702-冷媒回流管，800-鼓风机，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池极片涂层红外辐射干燥装置，其特征在于，其包括隔热机箱(100)、第一红外辐射发生薄膜(200)、第二红外辐射发生薄膜(300)和极片托辊(400)；其中，所述第一红外辐射发生薄膜(200)和所述第二红外辐射发生薄膜(300)均包括第一绝缘层(210)、第二绝缘层(220)和设置于所述第一绝缘层(210)和所述第二绝缘层(220)之间的红外辐射发生层(230)；所述第一红外辐射发生薄膜(200)和所述第二红外辐射发生薄膜(300)平行的设置于所述隔热机箱(100)内；在所述隔热机箱(100)的右侧壁上设置有极片入口(110)；在所述隔热机箱(100)的左侧壁上设置有与所述极片入口(110)位置相对应的极片出口(120)；多个所述极片托辊(400)以横向排列的方式设置于所述隔热机箱(100)内，使其在所述极片入口(110)和所述极片出口(120)之间形成极片托辊组；并且所述极片托辊组平行的设置于所述第一红外辐射发生薄膜(200)和所述第二红外辐射发生薄膜(300)之间。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池极片涂层红外辐射干燥装置，其特征在于，其包括隔热机箱(100)、第一红外辐射发生薄膜(200)、第二红外辐射发生薄膜(300)和极片托辊(400)；其中，所述第一红外辐射发生薄膜(200)和所述第二红外辐射发生薄膜(300)均包括第一绝缘层(210)、第二绝缘层(220)和设置于所述第一绝缘层(210)和所述第二绝缘层(220)之间的红外辐射发生层(230)；所述第一红外辐射发生薄膜(200)和所述第二红外辐射发生薄膜(300)平行的设置于所述隔热机箱(100)内；在所述隔热机箱(100)的右侧壁上设置有极片入口(110)；在所述隔热机箱(100)的左侧壁上设置有与所述极片入口(110)位置相对应的极片出口(120)；多个所述极片托辊(400)以横向排列的方式设置于所述隔热机箱(100)内，使其在所述极片入口(110)和所述极片出口(120)之间形成极片托辊组；并且所述极片托辊组平行的设置于所述第一红外辐射发生薄膜(200)和所述第二红外辐射发生薄膜(300)之间。2.根据权利要求1所述的锂电池极片涂层红外辐射干燥装置，其特征在于，在所述隔热机箱(100)上还设置有湿空气出口(130)和干空气入口(140)；所述湿空气出口(130)与第一引风机(510)相连接；所述干空气入口(140)与第一电加热器(610)相连接。3.根据权利要求1所述的锂电池极片涂层红外辐射干燥装置，其特征在于，在所述隔热机箱(100)上还设置有湿空气出口(130)和干空气入口(140)；所述湿空气出口(130)与表面式冷却器(700)相连接；所述表面式冷却器(700)通过第二引风机(520)与吸附式转轮除湿机的相连接；所述吸附式转轮除湿机连接至所述干空气入口(140...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏，邓昌沪，
申请(专利权)人：北京绿能嘉业新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11