[发明专利]锂电池负极涂布的废气处理装置

说明书

本发明公开了锂电池负极涂布的废气处理装置，包括冷凝单元、NMP净化单元和除湿单元，冷凝单元包括余热利用换热器、循环水空气冷却器和冷冻水空气换热器，余热利用换热器与负极涂布机连通；NMP净化单元与冷冻水空气换热器通；第一空气冷却器与NMP净化单元连通，第一空气冷却器并联有第一支路和第二支路，第一支路的空气经除湿区与余热利用换热器后通入负极涂布机的出带段，干燥空气带走降低负极涂布机的出带段的水分，干燥空气携带水分的能力增加，负极涂布机补充的新鲜空气量降低，需要处理的含NMP的废气量下降，本发明中利用除湿的干燥空气干燥负极极片，负极极片干燥后极片水分残留降低，极片后续处理费用比如极片烘烤等下降，电池质量提高。

技术领域

本发明属于锂离子电池负极极片生产技术领域，更具体而言，涉及一种锂电池负极涂布的废气处理装置。

背景技术

锂离子电池负极极片制造通常以石墨为活性材料、SP为导电剂、CMC和SBR为粘结剂制作锂离子电池负极浆料，并均匀涂覆在铜箔上制作成负极片。

因为负极石墨是不亲水的，少量添加NMP可以改善石墨与水的浸润，从而使得其与粘结剂更好的混合，最终改善极负极涂布在烘干的过程中边缘容易卷起开裂等系列极片开裂问题。

负极涂布机由若干节烘箱组成，每节烘箱都有内循环风机和排风风机。传统的负极涂布方法是，在负极材料涂敷到铜箔上后，涂敷了负极材料的铜箔依次通过各节烘箱，直至最后一节烘箱，涂敷在铜箔上的负极浆料全部干燥后收卷完涂布过程。传统的负极涂布过程中每节烘箱的内循环风机都从大气抽气新鲜空气并且每节烘箱都向大气排气。

按照目前负极浆料固含率50％，NMP含量2％计算，按照现有涂布机的干燥条件(在设定的干燥温度和排风量、补充的新鲜空气温度30℃、相对湿度75％)下，在涂布机进风含水量20.18g/Kga(即：每公斤干燥空气含水20.18g)时，排气温度100℃左右、排除出的废气含水30g/Kg_a左右，废气中NMP含量在500mg/m³左右。

依据《电池工业污染物排放排放标准》GB30484-1023，锂电池负极生产产生的废气必须经过处理后才可以排放。

目前处理VOCs含量500mg/m³左右通常采用分子筛浓缩转轮处理，但是，当废气进入转轮时的浓度在500mg/m³左右时，为了使排气浓度低于50mg/m³，转轮浓缩倍率最多10倍，即转轮再生风量只能是处理风量的1/10，当涂布机废气流量70000m³/h时，转轮再生风量7000m³/h，按照目前转轮法回收NMP装置的运行数据，转轮再生加热功率大约350KW。另外吸附转轮要求进转轮废气温度35℃以下，相对湿度85％以下，将排气温度100℃左右、含水30g/Kga左右，NMP含量在500mg/m³左右的废气处理到温度35℃以下、相对湿度85％左右，运行成本难以接受，另外处理风量70000m³/h转轮体积大，投资成本高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种锂电池负极涂布的废气处理装置，在NMP净化单元后安装除湿单元，将除湿后的低露点的干燥空气送回负极涂布机的出带段，干燥空气携带水分的能力增加，负极涂布机补充的新鲜空气量降低，需要处理的含NMP的废气量下降。

根据本发明的第一方面，提供了锂电池负极涂布的废气处理装置，包括：

冷凝单元，所述冷凝单元包括依次设置的余热利用换热器、循环水空气冷却器和冷冻水空气换热器，所述余热利用换热器的进口端与负极涂布机的出口端连通；

NMP净化单元，所述NMP净化单元的输入端与冷冻水空气换热器的出口连通；