【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池极片干燥设备，尤其涉及一种极片涂层激光干燥装置及方法。
技术介绍
1、现如今，热风对流干燥依然是锂电池电池生产的主流干燥工艺。该干燥工艺主要原理为：使用热气流将热量传导到浆料中，从而从潮湿的电极糊中提取挥发性溶剂，将电极层干燥固化。
2、通常通过切断内外部气流对流，隔绝内部热量流失至外界使热风对流干燥的环境需保持恒温。但在实际的生产过程中，无法避免大量热气流传导热量至外部冷空气中的情况，产生不利的热量损失，大大降低了干燥效率，带来大量的能源损耗。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供了一种极片涂层激光干燥装置及方法，目的在于解决现有技术中的技术问题之一。
2、为实现上述目的，本申请采用的技术方案如下：
3、第一方面，本申请实施例提供了一种极片涂层激光干燥装置，包括：
4、物料传输单元，设有激光干燥区域，所述物料传输单元持续传输涂布完成的待干燥的极片料卷通过所述激光干燥区；
5、激光照射单元，设置于所述激光干燥区域上方，所述激光照射单元包括多个加热模组，每个所述加热模组输出匀化光斑照射所述激光干燥区域的待干燥极片料卷，多个所述加热模组输出的匀化光斑沿待干燥极片料卷的传输方向依次拼接并覆盖整个所述激光干燥区域；
6、控制单元，与所述激光照射单元连接，所述控制单元包括感测组件，所述感测组件设置于所述激光干燥区域，所述感测组件检测所述每个所述加热模组的匀化光斑的中心和边缘区域的温度，以实时监测所述匀化光
7、在第一方面的其中一个实施例中，所述加热模组的数量为三个，分别为第一加热模组、第二加热模组和第三加热模组，所述第一加热模组输出第一匀化光斑、所述第二加热模组输出第二匀化光斑、所述第三加热模组输出第三匀化光斑，所述第一匀化光斑、所述第二匀化光斑和所述第三匀化光斑沿待干燥极片料卷的传输方向依次拼接。
8、在第一方面的其中一个实施例中，所述第一匀化光斑沿待干燥料卷的传输方向能量密度逐渐增加，所述第二匀化光斑沿待干燥料卷的传输方向能量密度不变，所述第三匀化光斑沿待干燥料卷的传输方向能量密度逐渐降低。
9、在第一方面的其中一个实施例中，所述加热模组包括多个激光输出模块，每个激光输出模块输出子匀化光斑，多个所述激光输出模块输出的多个所述子匀化光斑沿待干燥料卷的宽度方向和传输方向阵列分布，并相互拼接形成所述匀化光斑。
10、在第一方面的其中一个实施例中，所述激光输出模块包括匀化激光源、整形镜组和折光镜组，所述匀化激光源包括激光器和匀化光纤，所述激光器的输出端与所述匀化光纤的输入端连接，所述匀化光纤输出端输出的激光经过所述整形镜组和所述折光镜组后形成所述子匀化光斑。
11、在第一方面的其中一个实施例中，所述整形镜组包括沿激光传输方向依次设置的准直透镜和整形透镜；
12、所述准直透镜采用双凸透镜，所述整形透镜采用双凹透镜，通过调整所述双凹透镜和所述双凸透镜的间距，以改变所述子匀化光斑的大小。
13、在第一方面的其中一个实施例中，所述折光镜组包括折光棱镜和/或反射镜，经过所述整形镜组的激光经过所述折光镜组后垂直照射所述激光干燥区域。
14、在第一方面的其中一个实施例中，所述感测组件包括多个第一温度传感器和多个第二温度传感器，其中：
15、多个所述第一温度传感器设置于所述激光干燥区域的中心线位置，并沿待干燥极片料卷的传输方向均匀间隔设置；
16、所述第二温度传感器的数量为4*n个，n为所述第一温度传感器的数量，多个所述第二温度传感器按4*n的方式阵列设置在所述激光干燥区域内，每个所述第一温度传感器对应设有4个所述第二温度传感器，该4个所述第二温度传感器沿待干燥极片料卷的宽度方向间隔设置。
17、在第一方面的其中一个实施例中，所述激光器发射的激光波长为780～2000nm。
18、第二方面，本申请实施例还提供一种极片涂层激光干燥方法，利用上述任一实施例中的极片涂层激光干燥装置实现，所述激光照射单元沿待干燥极片料卷的传输方向依次输出第一匀化光斑、第二匀化光斑和第三匀化光斑，所述极片涂层激光干燥方法包括：
19、升温预热：待干燥极片料卷经第一匀化光斑照射，初步蒸发极片料卷上浆料的溶剂，以使极片料卷预干燥和快速升温至干燥温度；
20、恒温干燥：预热后的极片料卷经第二匀化光斑照射，极片料卷在恒定温度内持续加热，蒸发大部分浆料的溶剂；
21、降温烘干：干燥后的极片料卷经第三匀化光斑照射，降低浆料中溶剂的蒸发速率，以使部分溶剂保留在浆料中，维持浆料黏性。
22、相对于现有技术，本申请的有益效果是：本申请提出一种极片涂层激光干燥装置，包括物料传输单元和激光照射单元，其中，物料传输单元设有激光干燥区域，所述物料传输单元持续传输涂布完成的待干燥的极片料卷通过所述激光干燥区；激光照射单元设置于所述激光干燥区域上方，所述激光照射单元包括多个加热模组，每个所述加热模组输出匀化光斑照射所述激光干燥区域的待干燥极片料卷，多个所述加热模组输出的匀化光斑沿待干燥极片料卷的传输方向依次拼接并覆盖整个所述激光干燥区域。匀化光斑具有高相干性，与热风对流干燥工艺相比，匀化光斑可以将能量集中、均匀地聚焦在一处，且能量不容易流失，降低能量损耗。匀化光斑照射后的极片料卷快速升温和保持温度，提高了蒸发速率，有效减少极片料卷的干燥时间，干燥效率大大提高。
23、另外，还包括控制单元与所述激光照射单元连接，所述控制单元包括感测组件，所述感测组件设置于所述激光干燥区域，所述感测组件检测所述每个所述加热模组的匀化光斑的中心和边缘区域的温度，以实时监测所述匀化光斑的能量分布均匀度，这样，可使极片料卷各处的加热均匀，不容易产生变形，同时，极片料卷各处温度数据实时反馈，对极片料卷的温度进行及时控制和补偿，有利于提高工艺可靠性和可重复性。
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1.一种极片涂层激光干燥装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的极片涂层激光干燥装置，其特征在于，所述加热模组的数量为三个，分别为第一加热模组、第二加热模组和第三加热模组，所述第一加热模组输出第一匀化光斑、所述第二加热模组输出第二匀化光斑、所述第三加热模组输出第三匀化光斑，所述第一匀化光斑、所述第二匀化光斑和所述第三匀化光斑沿待干燥极片料卷的传输方向依次拼接。
3.根据权利要求2所述的极片涂层激光干燥装置，其特征在于，所述第一匀化光斑沿待干燥料卷的传输方向能量密度逐渐增加，所述第二匀化光斑沿待干燥料卷的传输方向能量密度不变，所述第三匀化光斑沿待干燥料卷的传输方向能量密度逐渐降低。
4.根据权利要求2所述的极片涂层激光干燥装置，其特征在于，所述加热模组包括多个激光输出模块，每个激光输出模块输出子匀化光斑，多个所述激光输出模块输出的多个所述子匀化光斑沿待干燥料卷的宽度方向和传输方向阵列分布，并相互拼接形成所述匀化光斑。
5.根据权利要求4所述的极片涂层激光干燥装置，其特征在于，所述激光输出模块包括匀化激光源、整形镜组和折光镜组
6.根据权利要求5所述的极片涂层激光干燥装置，其特征在于，所述整形镜组包括沿激光传输方向依次设置的准直透镜和整形透镜；
7.根据权利要求5所述的极片涂层激光干燥装置，其特征在于，所述折光镜组包括折光棱镜和/或反射镜，经过所述整形镜组的激光经过所述折光镜组后垂直照射所述激光干燥区域。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的极片涂层激光干燥装置，其特征在于，所述感测组件包括多个第一温度传感器和多个第二温度传感器，其中：
9.根据权利要求5至7中任一项所述的极片涂层激光干燥装置，其特征在于，所述激光器发射的激光波长为780～2000nm。
10.一种极片涂层激光干燥方法，利用权利要求1至9中任一项所述的极片涂层激光干燥装置实现，所述激光照射单元沿待干燥极片料卷的传输方向依次输出第一匀化光斑、第二匀化光斑和第三匀化光斑，其特征在于，所述极片涂层激光干燥方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种极片涂层激光干燥装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的极片涂层激光干燥装置，其特征在于，所述加热模组的数量为三个，分别为第一加热模组、第二加热模组和第三加热模组，所述第一加热模组输出第一匀化光斑、所述第二加热模组输出第二匀化光斑、所述第三加热模组输出第三匀化光斑，所述第一匀化光斑、所述第二匀化光斑和所述第三匀化光斑沿待干燥极片料卷的传输方向依次拼接。
3.根据权利要求2所述的极片涂层激光干燥装置，其特征在于，所述第一匀化光斑沿待干燥料卷的传输方向能量密度逐渐增加，所述第二匀化光斑沿待干燥料卷的传输方向能量密度不变，所述第三匀化光斑沿待干燥料卷的传输方向能量密度逐渐降低。
4.根据权利要求2所述的极片涂层激光干燥装置，其特征在于，所述加热模组包括多个激光输出模块，每个激光输出模块输出子匀化光斑，多个所述激光输出模块输出的多个所述子匀化光斑沿待干燥料卷的宽度方向和传输方向阵列分布，并相互拼接形成所述匀化光斑。
5.根据权利要求4所述的极片涂层激光干燥装置，其特征在于，所述激光输出模块包括匀化激光源、整形镜组和折光镜...
【专利技术属性】
技术研发人员：张楠，胡晨熙，肖博礼，刘明，刘健，
申请(专利权)人：深圳市杰普特光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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