具有快速冷卻功能的鋰離子電池材料烘烤系統的製作方法
2023-10-07 07:11:09 2
具有快速冷卻功能的鋰離子電池材料烘烤系統的製作方法
【專利摘要】一種具有快速冷卻功能的鋰離子電池材料烘烤系統，包括單體烘烤箱，氣體冷凍機，第一乾燥氣體儲存罐，增加泵，將從所述單體烘烤箱出來的空氣壓縮後輸送給第一乾燥氣體儲存罐；乾燥氣體從所述第一乾燥氣體儲存罐出來，經所述氣體冷凍機冷卻到預定溫度後，進入所述單體烘烤箱內，冷卻所述單體烘烤箱內的被冷卻物後，進入所述增加泵，被增壓到預定壓力後的乾燥氣體再回到所述第一乾燥氣體儲存罐內，構成一個循環迴路。本系統可以節省大量的氮氣，降低生產成本，另，本系統不僅可以使用氮氣作為冷凍氣體，還可以直接使用乾燥的空氣來作為冷凍的氣源，其成本更低；第二採用本系統其冷凍速度更快，大大地提高了烘烤箱的周轉率。
【專利說明】具有快速冷卻功能的鋰離子電池材料烘烤系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具有快速冷卻功能的鋰離子電池材料烘烤系統。
【背景技術】
[0002]製作鋰離子電池的材料，在許多環節需要對其進行乾燥，現有的乾燥辦法大多是利用烘烤箱進行，先對烘烤箱升溫，再抽真空，在真空的環境下，對被乾燥物體進行乾燥，最後通入冷卻氣體對被烘烤物進行冷卻，當被烘烤物冷卻到預定溫度後，再將被烘烤物從烘烤箱內取出。現有的冷卻氣體大多是用液態氮氣，直接通入烘烤箱內對被烘烤物體進行冷卻，氣化後的氮氣直接排放。
[0003]用這種方式來冷卻被烘烤物體，存在許多問題，一是氮氣用量大，直接增加許多生產成本；二是冷卻時間長，一個烘烤箱內的被烘烤物被完全冷卻到預定溫度，如45攝氏度，需要大約10-15個小時，影響烘烤箱的周轉率，並且也增加了相應的生產成本和烘烤箱的投資成本。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是針對上述問題，向社會提供一種冷卻速度快、且使用成本低的具有快速冷卻功能的鋰離子電池材料烘烤系統。
[0005]本發明的技術方案是:設計一種具有快速冷卻功能的鋰離子電池材料烘烤系統，包括至少一個內部空氣可循環的單體烘烤箱，
氣體冷凍機，用於將冷凍後的乾燥氣體提供給所述單體烘烤箱；
第一乾燥氣體儲存罐，為所述氣體冷凍機提供乾燥氣體氣源；
增加泵，將從所述單體烘烤箱出來的空氣壓縮後輸送給第一乾燥氣體儲存罐；
乾燥氣體從所述第一乾燥氣體儲存罐出來，經所述氣體冷凍機冷卻到預定溫度後，進入所述單體烘烤箱內，冷卻所述單體烘烤箱內的被冷卻物後，進入所述增加泵，被增壓到預定壓力後的乾燥氣體再回到所述第一乾燥氣體儲存罐內，構成一個循環迴路。
[0006]作為對本發明的改進，在所述單體烘烤箱與所述增加泵之間串連預冷裝置，所述預冷裝置將從所述單體烘烤箱出來的熱氣冷卻到第一預定溫度後，氣體才進入所述增加慄。
[0007]作為對本發明的改進，所述預冷裝置是冷風機。
[0008]作為對本發明的改進，所述冷風機包括蛇管或排管，以及風機，在所述蛇管或排管的外壁上設有散熱鰭，所述風機設在蛇管或排管的外圍，並將空氣吹向所述蛇管或排管，當熱氣體經過所述蛇管或排管時，所述蛇管或排管內的熱氣被冷卻。
[0009]作為對本發明的改進，所述冷風機包括板式熱交換機主體，以及風機，所述風機設在板式熱交換機主體的外圍，並將空氣吹向所述板式熱交換機主體，當熱氣體經過所述板式熱交換機主體時，所述板式熱交換機主體內的熱氣被冷卻。
[0010]作為對本發明的改進，在所述單體烘烤箱與所述增壓泵之間的氣路中還設有一個串聯在所述氣路中的第二乾燥氣體儲存罐。
[0011]作為對本發明的改進，在所述第一乾燥氣體儲存罐上設有補氣管。
[0012]作為對本發明的改進，所述預定溫度在大於等於I攝氏度小於等於10攝氏度之間選擇。
[0013]作為對本發明的改進，所述預定壓力在大於等於0.40.SMpa小於等於0.SMpa之間選擇。
[0014]作為對本發明的改進，所述氣體冷凍機包括蒸發器和由電機驅動的壓縮機，所述壓縮機將冷卻介質壓縮後，進入蒸發器蒸發，將位於蒸發器周圍的第二冷卻介質冷卻，從所述第一乾燥氣體儲存罐過來的乾燥氣體被通入位於第二冷卻介質內的冷卻管道內，乾燥氣體被冷卻後進入所述單體烘烤箱內。
[0015]本發明由於採用了由氣體冷凍機直接向烘烤箱提供乾燥冷氣，乾燥冷氣經過烘烤箱後，再由增壓泵返回給氣體冷凍機冷凍，如此形成特環使用，可以節省大量的氮氣，降低生產成本，本系統不僅可以使用氮氣作為冷凍氣體，還可以直接使用乾燥的空氣來作為冷凍的氣源，其成本更低；第二採用本系統其冷凍速度更快，對於一個相同容積的烘烤箱的冷卻時間，可以從原來的10-15小時，縮短到3-5個小時，大大地提高了烘烤箱的周轉率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明第一種實施例的平面結構示意圖。
[0017]圖2是本發明第二種實施例的平面結構示意圖。
[0018]圖3是本發明第三種實施例的平面結構示意圖。
[0019]圖4是本發明第四種實施例的平面結構示意圖。
[0020]圖5是本發明第五種實施例的平面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]在本發明的描述中，需要理解的是，術語中「中心」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、
「右」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0022]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「連接」、「相連」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以是通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明的具體含義。此外，在本發明的描述中，除非另有說明，「多個」、「若干」的含義是兩個或兩個以上。
[0023]請參見圖1，圖1所揭示的是一種具有快速冷卻功能的鋰離子電池材料烘烤系統，包括至少一個內部空氣可循環的單體烘烤箱1，氣體冷凍機2，用於將冷凍後的乾燥氣體提供給所述單體烘烤箱I ;第一乾燥氣體儲存罐3，為所述氣體冷凍機2提供乾燥氣體氣源；增加泵4，將從所述單體烘烤箱I出來的空氣壓縮後輸送給第一乾燥氣體儲存罐3 ;乾燥氣體從所述第一乾燥氣體儲存罐3出來，經所述氣體冷凍機2冷卻到預定溫度後，進入所述單體烘烤箱I內，冷卻所述單體烘烤箱I內的被冷卻物後，進入所述增加泵4，被增壓到預定壓力後的乾燥氣體再回到所述第一乾燥氣體儲存罐3內，構成一個循環迴路。本發明中的乾燥氣體可以是氮氣或乾燥空氣，所述乾燥空氣是指水份低於1PPM的空氣。
[0024]為了保證增壓泵4的正常工作，在所述單體烘烤箱I與所述增壓泵4之間的氣路中還可以設有一個串聯在所述氣路中的第二乾燥氣體儲存罐5，用於暫存從單體烘烤箱I出來的熱氣體。
[0025]為了防止氣體在循環迴路中損失，可以在所述第一乾燥氣體儲存罐3上設有補氣管31，用於在必要時補充冷卻氣體。
[0026]請參見圖2，圖2所揭示的是本發明的第二種實施例，圖2所示實施例相比，其大體結構相同，所不同的是在所述單體烘烤箱I與所述增加泵4之間串連預冷裝置6，所述預冷裝置6將從所述單體烘烤箱I出來的熱氣冷卻到第一預定溫度後，氣體才進入所述增加泵4。這樣，不致於由於從所述單體烘烤箱I過熱，而造成對所述增加泵4的損壞，可以延長所述增加泵4的使用壽命。本實施例中，所述預冷裝置6可以是冷風機。所述冷風機的結構可以是包括蛇管或排管61,以及風機62,在所述蛇管或排管61的外壁上設有散熱鰭63,所述風機62設在蛇管或排管61的外圍，並將空氣吹向所述蛇管或排管61，當熱氣體經過所述蛇管或排管61時，所述蛇管或排管61內的熱氣被冷卻。當然，所述冷風機還可以設計成包括板式熱交換機主體，以及風機,所述風機設在板式熱交換機主體的外圍，並將空氣吹向所述板式熱交換機主體，當熱氣體經過所述板式熱交換機主體時,所述板式熱交換機主體內的熱氣被冷卻。
[0027]本發明由於採用了由氣體冷凍機直接向烘烤箱提供乾燥冷氣，乾燥冷氣經過烘烤箱後，再由增壓泵返回給氣體冷凍機冷凍，如此形成特環使用，可以節省大量的氮氣，降低生產成本，本系統不僅可以使用氮氣作為冷凍氣體，還可以直接使用乾燥的空氣來作為冷凍的氣源，其成本更低；第二採用本系統其冷凍速度更快，對於一個相同容積的烘烤箱的冷卻時間，可以從原來的10-15小時，縮短到3-5個小時，大大地提高了烘烤箱的周轉率。
[0028]請參見圖3和圖4，圖3和圖4分別揭示的是本發明的第三種實施例和第四種實施例。圖3所示的實施例是在圖2所示實施例的基礎上增加了第二乾燥氣體儲存罐5，用於暫存從單體烘烤箱I出來的熱氣體，這樣可以將從單體烘烤箱I出來的熱氣體選經第二乾燥氣體儲存罐5儲存並適當降溫，然後，再進入所述預冷裝置6。圖4所示實施例是相對於圖3所示實施例，只是將第二乾燥氣體儲存罐5設置於所述預冷裝置6之後。
[0029]本發明中，所述預定溫度在大於等於I攝氏度小於等於10攝氏度之間選擇；所述預定壓力在大於等於0.4 Mpa小於等於0.8Mpa之間選擇。
[0030]本發明中，所述氣體冷凍機2包括蒸發器和由電機驅動的壓縮機，所述壓縮機將冷卻介質壓縮後，進入蒸發器蒸發，將位於蒸發器周圍的第二冷卻介質冷卻，從所述第一乾燥氣體儲存罐3過來的乾燥氣體被通入位於第二冷卻介質內的冷卻管道內，乾燥氣體被冷卻後進入所述單體烘烤箱I內。
[0031]請參見圖5，圖5所示的具有快速冷卻功能的鋰離子電池材料烘烤系統與圖1所示的具有快速冷卻功能的鋰離子電池材料烘烤系統基本相同，所不同的是圖5所示實施例是一套乾燥氣體冷卻系統供應若干個單體烘烤箱I共同使用。
[0032]當然，圖2-圖4所示的實施例，也可以做成類似於圖5所示實施例，本發明中沒有詳細的說明，請讀者自行思考。
【權利要求】
1.一種具有快速冷卻功能的鋰離子電池材料烘烤系統，包括至少一個內部空氣可循環的單體烘烤箱(I)，其特徵在於，還包括: 氣體冷凍機(2 )，用於將冷凍後的乾燥氣體提供給所述單體烘烤箱(I); 第一乾燥氣體儲存罐(3)，為所述氣體冷凍機(2)提供乾燥氣體氣源； 增加泵(4)，將從所述單體烘烤箱(I)出來的空氣壓縮後輸送給第一乾燥氣體儲存罐(3)； 乾燥氣體從所述第一乾燥氣體儲存罐(3)出來，經所述氣體冷凍機(2)冷卻到預定溫度後，進入所述單體烘烤箱(I)內，冷卻所述單體烘烤箱(I)內的被冷卻物後，進入所述增加泵(4)，被增壓到預定壓力後的乾燥氣體再回到所述第一乾燥氣體儲存罐(3)內，構成一個循環迴路。
2.根據權利要求1所述的具有快速冷卻功能的鋰離子電池材料烘烤系統，其特徵在於，在所述單體烘烤箱(I)與所述增加泵(4)之間串連預冷裝置(6)，所述預冷裝置(6)將從所述單體烘烤箱(I)出來的熱氣冷卻到第一預定溫度後，氣體才進入所述增加泵(4 )。
3.根據權利要求2所述的具有快速冷卻功能的鋰離子電池材料烘烤系統，其特徵在於，所述預冷裝置(6 )是冷風機。
4.根據權利要求3所述的具有快速冷卻功能的鋰離子電池材料烘烤系統，其特徵在於，所述冷風機包括蛇管或排管，以及風機，在所述蛇管或排管的外壁上設有散熱鰭，所述風機設在蛇管或排管的外圍，並將空氣吹向所述蛇管或排管，當熱氣體經過所述蛇管或排管時，所述蛇管或排管內的熱氣被冷卻。
5.根據權利要求3所述的具有快速冷卻功能的鋰離子電池材料烘烤系統，其特徵在於，所述冷風機包括板式熱交換機主體，以及風機，所述風機設在板式熱交換機主體的外圍，並將空氣吹向所述板式熱交換機主體,當熱氣體經過所述板式熱交換機主體時,所述板式熱交換機主體內的熱氣被冷卻。
6.根據權利要求1-5中任何一項權利要求所述的具有快速冷卻功能的鋰離子電池材料烘烤系統，其特徵在於，在所述單體烘烤箱(I)與所述增壓泵(4)之間的氣路中還設有一個串聯在所述氣路中的第二乾燥氣體儲存罐(5 )。
7.根據權利要求1-5中任何一項權利要求所述的具有快速冷卻功能的鋰離子電池材料烘烤系統，其特徵在於，在所述第一乾燥氣體儲存罐(3)上設有補氣管(31)。
8.根據權利要求1-5中任何一項權利要求所述的具有快速冷卻功能的鋰離子電池材料烘烤系統，其特徵在於，所述預定溫度在大於等於I攝氏度小於等於10攝氏度之間選擇。
9.根據權利要求1-5中任何一項權利要求所述的具有快速冷卻功能的鋰離子電池材料烘烤系統，其特徵在於，所述預定壓力在大於等於0.4 Mpa小於等於0.SMpa之間選擇。
10.根據權利要求1-5中任何一項權利要求所述的具有快速冷卻功能的鋰離子電池材料烘烤系統，其特徵在於，所述氣體冷凍機(2)包括蒸發器和由電機驅動的壓縮機，所述壓縮機將冷卻介質壓縮後，進入蒸發器蒸發，將位於蒸發器周圍的第二冷卻介質冷卻，從所述第一乾燥氣體儲存罐(3 )過來的乾燥氣體被通入位於第二冷卻介質內的冷卻管道內，乾燥氣體被冷卻後進入所述單體烘烤箱(I)內。
【文檔編號】H01M4/139GK104359303SQ201410599631
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月31日 優先權日:2014年8月2日
【發明者】楊志明 申請人:深圳市信宇人科技有限公司