[发明专利]一种使用复叠多联式热泵的烘干系统

说明书

本发明涉及一种使用复叠多联式热泵的烘干系统，包括烘道、下加热组件、上加热组件及热泵主机，下加热组件位于烘道下方，沿烘道长度方向设置若干个，用于向烘道提供热风，上加热组件位于烘道上方，沿烘道长度方向设置若干个，用于向烘道提供热风，热泵主机设置一个，与每一个下加热组件和上加热组件连接，向每一个下加热组件和上加热组件分别供热。与现有技术相比，本发明采用复叠式热泵循环，以满足烘干的高温要求，本发明采用多联式的换热器布置和连接管网络，空气无需集中加热再使用风管进行分配，本发明中新风通过过冷器预热，提高循环效率。

技术领域

本发明涉及一种锂电池极片涂布机烘干系统，尤其是涉及一种使用复叠多联式热泵的烘干系统。

背景技术

锂离子电池的干燥工序，是整个电池制造的关键工艺之一，对电池性能起决定性作用。一台涂布机的投资主要取决于干燥技术，干燥效率直接决定涂布线速度，干燥均匀性对涂布质量产生影响。干燥过程的目的是将涂层内部用于悬浮、溶解或分散有效组分(聚合物、粘合剂等)的那些不起作用的溶剂(载体)从涂层中除去，使湿涂层变为均匀的干涂层。在锂电池生产工艺中又以电池极片的干燥工艺要求最高，其最佳干燥温度达120℃。

锂电池极片干燥是将涂布后极片通过牵引装置进入干燥烘道进行干燥，涂层内的水或溶剂将由干燥的热空气带走。传统的烘道通常采用电加热器直接加热空气(CN102423749 B)，设备耗能严重，如果电加热器发生故障还可能引发NMP(N-甲基吡咯烷酮)爆炸事故，有严重的安全隐患。

采用空气源热泵可有效提高电能的使用效率，降低安全风险。CN 203329954 U公开了一种使用单级空气源热泵对空气集中加热后送入烘道的技术方案。但是由于锂电池极片的烘道加热量大，如果采用集中加热空气，再送风至各个风口的模式，不仅风道上热能损失严重，还会产生很高的风机功耗。CN 206019086 U公开了一种使用热泵缓解涂布机烘道回收NMP时能量浪费的方法，但上述装置的制热量不足以满足全部的加热需求，仍需补充额外的加热量。而且上述两种技术方案均使用单台压缩机构造单级热泵，其实现120℃难度很大，而且能效系数低，节能效果有限。

由于极片烘干温度很高，宜采用复叠式热泵。复叠式热泵的高低温制冷系统各自的压缩比较小，运行比较稳定，能效比高。CN 205332764 U公开了一种采用复叠式热泵的烘干机，可以集中加热空气，实现较高的烘干温度。但如果该方案直接应用于锂电池极片烘道加热，仍无法避免热能损失严重，风机功耗高的问题。

发明内容

为了使热泵系统满足锂电池极片烘干的高温要求(烘箱温度100℃至120℃)，并尽可能减小空气运输过程热损失，本发明提出了一种使用复叠多联式热泵的烘干系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种使用复叠多联式热泵的烘干系统，包括：

烘道：

下加热组件：位于烘道下方，沿烘道长度方向设置若干个，用于向烘道提供热风；

上加热组件：位于烘道上方，沿烘道长度方向设置若干个，用于向烘道提供热风；

热泵主机：设置一个，与每一个下加热组件和上加热组件连接，向每一个下加热组件和上加热组件分别供热。

在本发明一个实施方式中，所述热泵主机内设置有复叠式热泵系统，主要结构包括低温热泵循环和高温热泵循环。