一种内循环气浮烘箱、涂布设备及其PID控制方法技术

本发明专利技术涉及电芯极片涂布领域，更具体地，涉及一种内循环气浮烘箱、涂布设备及其PID控制方法。内循环气浮烘箱包括箱体，箱体的两侧外壁分别开设有开口，箱体的内部设有第一送风风箱和第二送风风箱；还提供一种涂布设备；还提供一种PID控制方法，用于上述的涂布设备，包括以下步骤：气浮平衡压差调节、烘干温度调节。本发明专利技术中的内循环烘箱能够保证极片在无任何物理接触的情况下气浮烘干，保证涂布的品质，同时减少了对生产提速的制约；并且烘箱整体为内循环设计，极大地降低了能耗，保持能量的有效循环利用。本发明专利技术中的自动PID控制方法，可实现气浮与温度平衡的整体自动控制，有效地解决了烘箱生产效率低、节能减排、降低投入成本和运行成本的难题。运行成本的难题。运行成本的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种内循环气浮烘箱、涂布设备及其PID控制方法


[0001]本专利技术涉及电芯极片涂布领域，更具体地，涉及一种内循环气浮烘箱、涂布设备及其PID控制方法。

技术介绍

[0002]在当前的锂电池极片涂布生产工艺中，主要采用的是湿法涂布方式，湿法涂布工艺中，是将正极或负极材料涂布在正极或负极集流体表面后，经过烘干贴合在一起，而烘干工序的主要设备为烘箱，对极片的生产效率和涂层的质量起到了至关重要的作用，尤其是在一次性双面涂布工艺中，基材在进入烘箱之前双面皆已经完成涂布，无法进行物理接触，故气浮烘箱是其必然形式，同时烘箱也是能耗最高的锂电池生产设备之一；
[0003]目前技术手段中大多锂电池极片烘箱主要为带过辊支撑的非气浮烘箱，其特点是经过单面涂布的基材，在烘箱内通过过辊对另一面的支撑完成输送和烘干，由于输送面为物理支撑，故无法支持双面一次性涂布工艺，另外由于烘箱内温度较高，使基材的粘度增大，与过辊之间的摩擦力增大，又使基材的屈服强度降低，致使基材很容易发生断带，尤其是增大生产速度的时候，故而不利于提高生产效率；
[0004]当然也有一些技术方案是气浮形式，但其空气循环方式为外循环，其特点为烘箱配置的风机把加热后的空气输送进风箱和风嘴然后吹入烘箱内部对涂布后的基材进行加热和烘干，经过对流换热的空气再被抽离烘箱，然后将其集中冷却或经过热交换器预热新风后排出，此种方式的缺点非常明显，如对排出的高温空气进行冷却造成能耗提高，即使是经过热交换器预热新风，在一定程度上起到部分热量回收利用的作用，但热交换效率有限，无法避免大量热能的浪费，造成整体生产效率低、运行成本高，烘箱两端极片进出口没有有效的密封装置，导致烘箱热量外泄损失。

技术实现思路

[0005]本专利技术为克服上述
技术介绍
中所述的大多锂电池极片烘箱主要为带过辊支撑的非气浮烘箱而无法支持双面一次性涂布工艺的问题，提供一种内循环气浮烘箱、涂布设备及其PID控制方法。本专利技术能够满足对双面一次性涂布工艺的极片进行气浮烘干，并且采用内循环设计，能够防止能量外泄损失。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种内循环气浮烘箱，包括箱体，所述箱体的两侧外壁分别开设有开口，两侧的所述开口之间形成极片烘干通道，所述箱体的内部在所述极片烘干通道的相对两侧分别设有第一送风风箱和第二送风风箱；所述第一送风风箱包括第一热风循环机构、若干与所述第一热风循环机构连通的第一风嘴以及第一回风风箱，所述第一回风风箱与所述第一热风循环机构连接，所述第二送风风箱包括第二热风循环机构、若干与所述第二热风循环机构连通的第二风嘴以及第二回风风箱，所述第二回风风箱与所述第二热风循环机构连接，所述第一风嘴和第二风嘴均正对所述极片烘干通道以能够使被输送的极片悬浮，所述开口的相对两侧均分别设有用于控制所述开口启
闭的气刀密封装置，所述气刀密封装置与所述箱体外壁上设有的气刀风机连接。
[0007]进一步的，所述第一热风循环机构包括第一循环风机以及所述第一送风风箱内部形成的第一送风静压室，第一送风静压室能够使所述第一循环风机与所述第一风嘴导通，所述第二热风循环机构包括第二循环风机以及所述第二送风风箱内部形成的第二送风静压室，第二送风静压室能够使所述第二循环风机与所述第二风嘴导通。
[0008]进一步的，所述第一回风风箱位于所述第一送风风箱内部，所述第一回风风箱内部设有第一加热单元，所述第一循环风机连接在所述第一回风风箱远离所述极片烘干通道的一侧，所述第一循环风机的引风端与所述第一回风风箱的内部气路导通，所述第二回风风箱位于所述第二送风风箱内部，所述第二回风风箱内部设有第二加热单元，所述第二循环风机连接在所述第二回风风箱远离所述极片烘干通道的一侧，所述第二循环风机的引风端与所述第二回风风箱的内部导通，所述第一回风风箱和第二回风风箱的箱体外壁上均开设有热风回风口。
[0009]进一步的，所述箱体的内壁与所述第一回风风箱和第二回风风箱正对所述开口一侧的外侧壁上之间均存在气流通道，所述箱体外壁上设有用于检测所述气流通道中压力的气刀压力表。
[0010]进一步的，所述第一风嘴和第二风嘴均包括风嘴外罩、设于所述风嘴外罩内部远离所述极片烘干通道一侧的均流板，所述风嘴外罩靠近所述极片烘干通道的一侧外壁上开设有喷嘴缝隙。
[0011]进一步的，所述第一风嘴的外壁上分别开设有第一检测口和第二检测口，所述第一检测口中设置有用于监测第一风嘴温度的第一热电偶，所述第二检测口中连接有用于检测第一风嘴压力的第一风嘴压力表，所述第二风嘴的外壁上分别开设有第三检测口和第四检测口，所述第三检测口中设置有用于监测第二风嘴温度的第二热电偶，所述第四检测口中连接有用于检测第二风嘴压力的第二风嘴压力表。
[0012]进一步的，所述极片烘干通道中还连接有用于检测极片烘干通道中压力的内部压力表，所述箱体的外侧壁上还设有用于检测所述开口中所输送出的极片温度的红外测温仪。
[0013]还提供一种涂布设备，包括控制系统及沿工序依次设置的：
[0014]光箔测厚仪，用于检测输送的基材的光箔面密度。
[0015]第一面涂布机构，用于对极片的第一面进行涂布；
[0016]第一面测厚仪，用于对极片涂布后的第一面进行面密度检测；
[0017]第二面涂布机构，用于对极片的第二面进行涂布；
[0018]气浮转向辊，用于将双面涂布完的极片悬浮输送至下一工位；
[0019]以及权利要求9所述的内循环气浮烘箱，用于对经过所述气浮转向辊输送过来的极片进行烘干；
[0020]第二面测厚仪，用于对烘干后的第二面进行面密度检测；
[0021]所述控制系统分别与所述光箔测厚仪、第一面涂布机构、第一面测厚仪、第二面涂布机构、气浮转向辊、内循环气浮烘箱和第二面测厚仪独立控制连接。
[0022]进一步的，所述第一面涂布机构包括与外部进料通道连接的第一涂布模头、设于所述第一涂布模头进料通道上的第一浆料流量计和第一浆料调节阀；所述第二面涂布机构
包括与外部进料通道连接的第二涂布模头、设于所述第二涂布模头进料通道上的第二浆料流量计和第二浆料调节阀。
[0023]进一步的，还包括CCD检测仪，所述CCD检测仪设于所述第二面测厚仪的工序后端。
[0024]还提供一种PID控制方法，用于上述的涂布设备，该控制方法包括以下步骤：
[0025]气浮平衡压差调节：获取第一风嘴压力表检测到的压力值Y1和所述第二风嘴压力表检测到的压力值Y2,进而根据第一循环风机设定的输出功率P1实时调节第二循环风机的输出功率P2，以使Y1、Y2满足：
[0026]Y1＞Y2，且Y1‑
Y2＝Y
a
，
[0027]其中，Y
a
为使所述极片悬浮所需的平衡压差；
[0028]烘干温度调节：获取所述第一热电偶检测到的温度值T1和所述第二热电偶检测到的温度T2，进而调节所述第一加热单元的输出功率W1和所述第二加热单元的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内循环气浮烘箱，其特征在于，包括箱体(1)，所述箱体(1)的两侧外壁分别开设有开口(2)，两侧的所述开口(2)之间形成极片烘干通道(3)，所述箱体(1)的内部在所述极片烘干通道(3)的相对两侧分别设有第一送风风箱(10)和第二送风风箱(20)；所述第一送风风箱(10)包括第一热风循环机构、若干与所述第一热风循环机构连通的第一风嘴(11)以及第一回风风箱(14)，所述第一回风风箱(14)与所述第一热风循环机构连接，所述第二送风风箱(20)包括第二热风循环机构、若干与所述第二热风循环机构连通的第二风嘴(21)以及第二回风风箱(24)，所述第二回风风箱(24)与所述第二热风循环机构连接，所述第一风嘴(11)和第二风嘴(21)均正对所述极片烘干通道(3)以能够使被输送的极片悬浮，所述开口(2)的相对两侧均分别设有用于控制所述开口(2)启闭的气刀密封装置(4)，所述气刀密封装置(4)与所述箱体(1)外壁上设有的气刀风机(5)连接。2.根据权利要求1所述的内循环气浮烘箱，其特征在于，所述第一热风循环机构包括第一循环风机(13)以及所述第一送风风箱(10)内部形成的第一送风静压室(12)，第一送风静压室(12)能够使所述第一循环风机(13)与所述第一风嘴(11)导通，所述第二热风循环机构包括第二循环风机(23)以及所述第二送风风箱(20)内部形成的第二送风静压室(22)，第二送风静压室(22)能够使所述第二循环风机(23)与所述第二风嘴(21)导通。3.根据权利要求2所述的内循环气浮烘箱，其特征在于，所述第一回风风箱(14)位于所述第一送风风箱(10)内部，所述第一回风风箱(14)内部设有第一加热单元(15)，所述第一循环风机(13)连接在所述第一回风风箱(14)远离所述极片烘干通道(3)的一侧，所述第一循环风机(13)的引风端与所述第一回风风箱(14)体的内部气路导通，所述第二回风风箱(24)位于所述第二送风风箱(20)内部，所述第二回风风箱(24)内部设有第二加热单元(25)，所述第二循环风机(23)连接在所述第二回风风箱(24)远离所述极片烘干通道(3)的一侧，所述第二循环风机(23)的引风端与所述第二回风风箱(24)的内部导通，所述第一回风风箱(14)和第二回风风箱(24)的箱体外壁上均开设有热风回风口(241)。4.根据权利要求3所述的内循环气浮烘箱，其特征在于，所述箱体(1)的内壁与所述第一回风风箱(14)和第二回风风箱(24)正对所述开口(2)一侧的外侧壁上之间均存在气流通道，所述箱体(1)外壁上设有用于检测所述气流通道中压力的气刀压力表(7)。5.根据权利要求3所述的内循环气浮烘箱，其特征在于，所述第一风嘴(11)和第二风嘴(21)均包括风嘴外罩(113)、设于所述风嘴外罩(113)内部远离所述极片烘干通道(3)一侧的均流板(114)，所述风嘴外罩(113)靠近所述极片烘干通道(3)的一侧外壁上开设有喷嘴缝隙(115)。6.根据权利要求3所述的内循环气浮烘箱，其特征在于，所述第一风嘴(11)的外壁上分别开设有第一检测口(117)和第二检测口，所述第一检测口(117)中设置有用于监测第一风嘴(11)温度的第一热电偶(111)，所述第二检测口中连接有用于检测第一风嘴(11)压力的第一风嘴压力表(112)，所述第二风嘴(21)的外壁上分别开设有第三检测口和第四检测口，所述第三检测口中设置有用于监测第二风嘴(21)温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：代英男，唐存福，晏才能，
申请(专利权)人：惠州市赢合科技有限公司，
类型：发明
国别省市：