60138超级电容自动真空隧道干燥炉

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概述:

 根据目前锂电生产现状,全面结合专业化流水线设计理念,为新能源锂电行业的干燥环节提供全方位全自动化的高效解决方案.

行业背景:

动力电池使用的碳材料如锂电池负极、超级电容电极、碳基粉体等等,都是利用碳材料多孔吸附特性和超大的比表面;孔隙内富含的水份气体和杂质,会严重影响电池性能指标。

水分对锂电池的性能影响是多方面的,包括容量、内阻、内压、自放电、功率密度、循环寿命、充放电倍率、安全性、一致性等指标。对整个电池组一致性和安全性要求更高的动力电池来说,超标的水分更是不可接受的.过高水分会导致性能下降、膨胀、自燃、甚至爆炸等后果.

因此,锂电池生产企业会在生产线的多个控水点上采用真空干燥工艺,尽可能的降低电池中的水分含量.

真空干燥是提升电池性能和保障电池安全性的重要屏障。

传统的真空烘箱的不足之处:

1、干燥时间过长,成为生产的瓶颈.

2、真空度较低,不能有效去除电池中的水氧及杂质.-0.09MPa是一个很初级的真空,不能有效祛水氧及杂质;尤其是孔隙内的结晶水和金属颗粒;

3、多个烘箱操作,温度均匀性较差,影响电池的一致性.

4、干燥完毕打开烘箱门,人工多次操作,产品在转移过程中多次暴露在大气环境中,水、气、杂质再次进入,形成二次污染,产品多批次一致性较差.从而导致电池性能及技术指标低下。

5、高设备必须建设干燥房并在干燥房内运行,运行成本高、能耗大。

组成及功能: 

功能模块包括自动预热、自动真空干燥(多级)、自动输送。

特点:

全自动真空干燥系统(隧道通过式)特点:不需要真空周转,效率更高、不需要人工周转、人为因素少!新的方法烘烤时间只需要数小时,适合自动化、大规模生产要求。。 

通过创造高真空、低露点、高温度均匀度的干燥环境;并且在上下道工序转移过程中与大气隔绝,从而大幅度提高动力电池的安全性、一致性,并且改善电池功率密度、内阻、高频特性、使用寿命等技术指标;最主要的是电池的生产效率得到数倍提高。 

1、全自动化操作,智能化控制.

2电池一致性、安全性大幅提升。生产效率较传统方式数倍提高,提升产能优势;

3、是一套多工序连续式自动化系统,各工序腔体无缝连接,在转移过程中完全与大气隔绝、效率高、能耗低.

4、各工序专业完成单一功能,实现恒定的高真空度、低露点、高温度均匀度的干燥环境,极大地提高了产品的性能参数,同时保障了单一批次和多批次产品的一致性.极大地提升了电池循环使用寿命等技术参数。

5、上下道工序腔体无缝连接,实现冬天真空转移输送,无需干燥房,大幅度降低能耗,凸显成本优势.

设计理念:

 1、 升温、恒温、降温分成独立功能段,每个功能段均一直保持一个状态,实现高真空度、高温度均匀度和低露点,极大地提高了锂电池的性能参数,同时大幅度降低能耗。保障了单一批次和多批次产品的一致性.极大地提升了电池循环使用寿命等技术参数。

 2、上下道工序自动衔接,实现动态真空作业,从而实现自动化、智能化大规模生产.

设备工序

在干燥流程方面,从来料到出料10道工序完全自动化,衔接紧密,电芯真空隧道炉前取54只电芯置于专用载体,随链板线移送至真空隧道的氮气加热预热处理区,经过12分钟,一同送入低真空恒温区,进行低真空烘烤处理。时间到后,电池进入高真空恒温区进行高真空烘烤处理。后续动作和前端相反,只是最后工序是冷去处理,冷却后流入后工序。整个加热烘烤过程全部在一个真空,一个温度的环境下进行,多批次产品的一致性.极大地提升了电池循环使用寿命等技术参数。

设备功能

1、 电芯自动装入物料架,并以物料架为移栽单元,陆续完成各烘烤工艺流程

2、 物料前手动上料;

3、 为保证各腔室互不影响,之间采用高真空隔离技术;

4、  为保证电芯烘烤过程的一致性和高合格率,采取了关键措施:

1)、高真空室抽-96~-100kPa高真空;

2)、预热采用层流加热,避免温度不均匀;

3)、低真空压力定为-65~-76kPa;

4)、加热采用上下2个面的热辐射对炉腔进行,发热器为模组化设计,可快速拆卸,设备维护方便。

5)、采用独立双通道烘烤炉结构

6)、每9个弹夹为1组做动态烘烤,12分钟出9个弹夹

7)、常压加热仓采用氮气保护,运风辅助加热结构

8)、特制保温系统和内置高效发热源,总功率为45KW,同等产能下,能耗仅有普通真空烘箱的1/5。

9)、采用独立双通道烘烤炉结构

5、 为增加系统可靠性,每套烘烤室机都采用真空泵防腐处理;

6、 为保证每次烘烤一致性,各个真空室采用同一温度处理;

7、 依据工艺循环流程,电芯至少要在烘烤隧道上运行2小时,每个物料架能装54只电芯,设备运行需10个烘烤单元;

8、  设备充分考虑到各器件所处的环境,设计选型时选择耐腐蚀型器件,并作必要防腐蚀处理。


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