本發(fā)明屬于鋰離子電池制造，尤其涉及一種極片烘烤裝置及其反饋控制工藝。

背景技術：

1、在現(xiàn)代手機電池制造過程中，鋰離子電池因其高能量密度和長壽命等優(yōu)點被廣泛應用。然而，隨著對電池能量密度的要求不斷提高，電池制造工藝也面臨著更高的挑戰(zhàn)。特別是在負極極片的烘烤環(huán)節(jié)，由于極片厚度的增加和材料的不同熱膨脹系數(shù)，極片在高溫條件下容易出現(xiàn)烤裂現(xiàn)象。

2、烤裂現(xiàn)象不僅影響了負極極片的機械強度和電化學性能，還導致了成品電池的一致性和穩(wěn)定性問題。具體來說，在手機電池的生產(chǎn)中，負極極片經(jīng)過涂布、裁切和疊片等工序后，需經(jīng)過高溫烘烤以去除溶劑并固化粘結劑。由于烘烤過程中溫度分布不均勻，極片材料的受熱膨脹差異較大，導致極片邊緣和中部的濕度和熱應力分布不均，最終導致極片邊緣的翹曲和裂紋。

3、當前行業(yè)內(nèi)主要通過調(diào)整烤箱溫度曲線、增加極片厚度的容忍度以及減少烤箱內(nèi)極片的數(shù)量等方法來嘗試改善烤裂問題，但這些方法效果有限，且不能從根本上解決問題。因此，迫切需要一種新的技術手段來有效減少或消除負極極片的烤裂現(xiàn)象，特別是在高負載量和高能量密度的手機電池生產(chǎn)中。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有技術不足，提供一種極片烘烤裝置及其反饋控制工藝，通過控制烤箱內(nèi)的濕度環(huán)境，優(yōu)化烤箱設備結構，并引入創(chuàng)新的加濕和噴水系統(tǒng)，有效減少或消除負極極片的烤裂問題，顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

3、一種極片烘烤裝置，包括烤箱，所述烤箱內(nèi)部設有若干組噴水裝置，所述烤箱的出料口處設有加濕裝置，所述噴水裝置及所述加濕裝置通過反饋控制系統(tǒng)同步調(diào)節(jié)，所述反饋控制系統(tǒng)包括plc及與其電性連接的濕度傳感器，所述plc分別與所述噴水裝置及所述加濕裝置電性連接，所述濕度傳感器設在所述烤箱內(nèi)部及出料口。

4、優(yōu)選地，所述烤箱內(nèi)部劃分為若干工作段，所述噴水裝置在所述烤箱的中段至末端等距間隔設置。

5、優(yōu)選地，所述烤箱內(nèi)部劃分為十個或以上的工作段，所述噴水裝置在全部所述工作段的二分之一處開始等距設置直到所述烤箱末端，從二分之一處起的每個所述工作段(11)上均設有一個所述噴水裝置(2)。

6、優(yōu)選地，單組所述噴水裝置包括霧化噴嘴，所述烤箱內(nèi)設有待烘烤的極片，所述極片的左右兩側邊緣均設有所述一個或以上的霧化噴嘴，所述霧化噴嘴設在所述極片的上表面和/或下表面。

7、優(yōu)選地，所述加濕裝置包括對稱設置的兩個加濕器，所述加濕器固定連接在所述烤箱的出料口的左右兩端。

8、優(yōu)選地，所述濕度傳感器等距間隔設置在所述烤箱內(nèi)部，所述烤箱的出料口也設有一組所述濕度傳感器；所述烤箱內(nèi)還設有溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述plc電性連接。

9、一種適用于以上任一所述的極片烘烤裝置的反饋控制工藝，包括如下步驟：

10、步驟1、待烘烤極片進入到烤箱內(nèi)部開始進行烘烤處理，位于所述烤箱中后段的噴水裝置對所述極片進行噴水，以增加所述烤箱內(nèi)的濕度，箱體內(nèi)的濕度為20％，通過調(diào)節(jié)所述噴水裝置的噴頭開度、氣壓大小來控制相應噴水量，所述噴水裝置設在所述極片的邊緣兩側，以避免極片邊緣過度干燥及熱應力集中而開裂；

11、步驟2、所述烤箱的出料口設置的加濕裝置對完成烘烤的極片進行二次加濕處理，所述加濕裝置與所述烤箱同步工作，所述極片從所述烤箱的出料口流出時，所述加濕裝置對所述極片噴出水霧，能夠根據(jù)所述極片離開所述烤箱的速度和溫度自動調(diào)節(jié)加濕量，確保極片邊緣在經(jīng)過出料口后過輥時水分含量適中，不會出現(xiàn)卷曲或裂開；

12、步驟3、與所述噴水裝置及所述加濕裝置電性連接的反饋控制系統(tǒng)實時監(jiān)測所述烤箱內(nèi)部和出料口的濕度和溫度變化。所述反饋控制系統(tǒng)通過高精度的濕度傳感器及溫度傳感器采集數(shù)據(jù)，并通過plc控制其對所述噴水裝置和所述加濕裝置進行實時調(diào)節(jié)其噴水加濕量及加濕時間。

13、優(yōu)選地，所述步驟1中，根據(jù)待烘烤極片的尺寸設置所述噴水裝置的霧化噴嘴的安裝位置，根據(jù)極片的厚度、涂布材料和烘烤溫度實時調(diào)整噴水量和噴水時間，并且所述烤箱內(nèi)的所述噴水裝置依次增加其噴涂濕度。一般設定為所述噴水裝置設置在極片邊緣上方的30°位置，而其加濕量為14kg/h。

14、優(yōu)選地，所述步驟2中，所述加濕裝置采用超聲波霧化技術，以在極片高速通過時迅速生成均勻的水霧，使得極片邊緣的濕度得到及時補充，所述加濕裝置的水霧流量和噴射角度根據(jù)不同極片的特性和生產(chǎn)節(jié)奏進行精確調(diào)節(jié)，以確保最優(yōu)的加濕效果。

15、優(yōu)選地，所述步驟3中，所述反饋控制系統(tǒng)能夠根據(jù)不同極片的特性和烘烤工藝要求自動優(yōu)化濕度曲線，實時控制所述噴水裝置及所述加濕裝置的噴涂加濕效果，以維持整個烘烤過程中的濕度均勻性和穩(wěn)定性。

16、相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供的一種極片烘烤裝置及其反饋控制工藝，通過改進烤箱內(nèi)的濕度控制和優(yōu)化設備配置，有效解決了極片的烤裂問題，大幅降低了生產(chǎn)過程中因烤裂導致的返工和報廢率，確保了極片在高溫烘烤過程中的濕度均勻性和熱應力平衡，顯著提升了成品電池的質(zhì)量一致性和可靠性。通過減少極片烤裂和提高生產(chǎn)良率，本發(fā)明有效降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率和設備利用率。

技術特征：

1.一種極片烘烤裝置，其特征在于，包括烤箱(1)，所述烤箱(1)內(nèi)部設有若干組噴水裝置(2)，所述烤箱(1)的出料口處設有加濕裝置(3)，所述噴水裝置(2)及所述加濕裝置(3)通過反饋控制系統(tǒng)(4)同步調(diào)節(jié)，所述反饋控制系統(tǒng)(4)包括plc(41)及與其電性連接的濕度傳感器(42)，所述plc(41)分別與所述噴水裝置(2)及所述加濕裝置(3)電性連接，所述濕度傳感器(42)設在所述烤箱(1)內(nèi)部及出料口。

2.根據(jù)權利要求1所述的極片烘烤裝置，其特征在于：所述烤箱(1)內(nèi)部劃分為若干工作段(11)，所述噴水裝置(2)在所述烤箱(1)的中段至末端等距間隔設置。

3.根據(jù)權利要求2所述的極片烘烤裝置，其特征在于：所述烤箱(1)內(nèi)部劃分為十個或以上的工作段(11)，所述噴水裝置(2)在全部所述工作段(11)的二分之一處開始等距設置直到所述烤箱(1)末端，從二分之一處起的每個所述工作段(11)上均設有一個所述噴水裝置(2)。

4.根據(jù)權利要求1所述的極片烘烤裝置，其特征在于：單組所述噴水裝置(2)包括霧化噴嘴(21)，所述烤箱(1)內(nèi)設有待烘烤的極片(12)，所述極片(12)的左右兩側邊緣均設有所述一個或以上的霧化噴嘴(21)，所述霧化噴嘴(21)設在所述極片(12)的上表面和/或下表面。

5.根據(jù)權利要求1所述的極片烘烤裝置，其特征在于：所述加濕裝置(3)包括對稱設置的兩個加濕器(31)，所述加濕器(31)固定連接在所述烤箱(1)的出料口的左右兩端。

6.根據(jù)權利要求1所述的極片烘烤裝置，其特征在于：所述濕度傳感器(42)等距間隔設置在所述烤箱(1)內(nèi)部，所述烤箱(1)的出料口也設有一組所述濕度傳感器(42)；所述烤箱(1)內(nèi)還設有溫度傳感器(43)，所述溫度傳感器(43)與所述plc(41)電性連接。

7.一種適用于權利要求1-6任一所述的極片烘烤裝置的反饋控制工藝，其特征在于，包括如下步驟：

8.根據(jù)權利要求7所述的反饋控制工藝，其特征在于：所述步驟1中，根據(jù)待烘烤極片的尺寸設置所述噴水裝置(2)的霧化噴嘴(21)的安裝位置，根據(jù)極片(12)的厚度、涂布材料和烘烤溫度實時調(diào)整噴水量和噴水時間，并且所述烤箱(1)內(nèi)的所述噴水裝置(2)依次增加其噴涂濕度。

9.根據(jù)權利要求7所述的反饋控制工藝，其特征在于：所述步驟2中，所述加濕裝置(3)采用超聲波霧化技術，以在極片(12)高速通過時迅速生成均勻的水霧，使得極片邊緣的濕度得到及時補充。

10.根據(jù)權利要求7所述的反饋控制工藝，其特征在于：所述步驟3中，所述反饋控制系統(tǒng)(4)能夠根據(jù)不同極片(12)的特性和烘烤工藝要求自動優(yōu)化濕度曲線，實時控制所述噴水裝置(2)及所述加濕裝置(3)的噴涂加濕效果。

技術總結
本發(fā)明屬于鋰離子電池制造技術領域，尤其涉及一種極片烘烤裝置，包括烤箱，烤箱內(nèi)部設有若干組噴水裝置，烤箱的出料口處設有加濕裝置，噴水裝置及加濕裝置通過反饋控制系統(tǒng)同步調(diào)節(jié)，反饋控制系統(tǒng)包括PLC及與其電性連接的濕度傳感器，PLC分別與噴水裝置及加濕裝置電性連接，濕度傳感器設在烤箱內(nèi)部及出料口。還涉及一種適用于該極片烘烤裝置的反饋控制工藝。本發(fā)明通過改進烤箱內(nèi)的濕度控制和優(yōu)化設備配置，有效解決了極片的烤裂問題，大幅降低了生產(chǎn)過程中因烤裂導致的返工和報廢率，確保了極片在高溫烘烤過程中的濕度均勻性和熱應力平衡，顯著提升了成品電池的質(zhì)量一致性和可靠性。有效降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率和設備利用率。

技術研發(fā)人員：袁成龍,何元濤,田鑫,張斌,陶德瑜
受保護的技術使用者：東莞維科電池有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6