本發明涉及鋰離子電池生產,具體而言,涉及一種二次電池的負極涂布機風量調節方法及調節系統。
背景技術:
1、目前,在鋰離子電池前工序生產中,負極涂布機的新風從室外環境取風,由新風風機驅動經過過濾器后與涂布機外排的尾氣進行氣氣換熱,然后進入負極涂布機內部,帶出水汽后,由排風風機驅動以當做尾氣外排。
2、現有技術中,負極涂布機的新風排風量往往沒有精確的計算和控制邏輯,風量設計基本參考正極涂布機的風量的70%去預估,或者按照新風排風濕度差的1.5%去計算,計算條件單一,比較理想化,只能滿足負極涂布機烘干的基本要求。
3、但是在多變的外部環境下,如下雨或者晴天,外部環境溫濕度會發生變化,無法做到根據外部環境實時調節風量,只能是根據當下生產的產品情況,如產品含水量偏高,再去人工調節新風風機風頻,這就造成了能源與材料的大量浪費。
技術實現思路
1、本發明的主要目的在于提供一種二次電池的負極涂布機風量調節方法及調節系統,以解決現有技術中的無法做到根據外部環境實時調節負極涂布機的風量的問題。
2、為了實現上述目的,根據本發明的一個方面,提供了一種二次電池的負極涂布機風量調節方法,包括:獲取由二次電池的負極涂布機風量調節系統中的與負極涂布機的第一層的烘箱連接的排風風機排出至外界環境中的排風的第一濕度和由二次電池的負極涂布機風量調節系統中的與負極涂布機的第一層的烘箱連接的進風風機自外界環境中吸取的新風的第二濕度;計算第一濕度和第二濕度之間的濕度差值,以得到體積分數φ,體積分數φ等于濕度差值;獲取安全系數k,根據體積分數φ和安全系數k計算溶劑控制含量b,其中,b=φ×k;獲取h2o工況總體積v,h2o工況總體積v的單位為m3/h,根據h2o工況總體積v和溶劑控制含量b計算由排風風機排出至外界環境中的排風的總量a;其中,a=v/b,排風的總量a的單位為m3/h;根據排風的總量a調整進風風機自外界環境中吸取的新風的風量。
3、進一步地,在獲取h2o工況總體積v時,二次電池的負極涂布機風量調節方法包括:獲取h2o標況體積v1、溫度常數t0和烘箱內的溫度t1,以計算h2o工況總體積v;其中,h2o工況總體積v的計算公式為v=v1×(t0+t1)/t0,h2o標況體積v1的單位為nm3/h,溫度常數t0的單位為℃,烘箱內溫度t1的單位為℃。
4、進一步地,在獲取h2o標況體積v1時,二次電池的負極涂布機風量調節方法包括:獲取溶劑小時質量g和溶劑分子量m,以計算h2o標況體積v1;其中,h2o標況體積的計算公式為v1=22.4×g/m,溶劑小時質量g的單位為kg/h,溶劑分子量m的單位為g/mol。
5、進一步地,在獲取溶劑小時質量g時,二次電池的負極涂布機風量調節方法包括:獲取單面漿料的流量q和固含量e,以計算溶劑小時質量g;其中,溶劑小時質量g的計算公式為g=q×(1-e),單面漿料的流量q的單位為kg/h。
6、進一步地,在獲取單面漿料的流量q時,二次電池的負極涂布機風量調節方法包括:獲取涂布速度v、涂布寬度h和干圖層面密度ρ,以計算單面漿料的流量q;其中,單面漿料的流量的計算公式為q=(v×60×(h/1000)×ρ/1000)/e;涂布速度v的單位為m/min,涂布寬度h的單位為mm,干圖層面密度ρ的單位為g/㎡。
7、進一步地,二次電池的負極涂布機風量調節方法包括:獲取負極涂布機中的烘箱的層數n,以計算負極涂布機的總排風量z;其中,負極涂布機的總排風量z的計算公式為z=a×n,負極涂布機的總排風量z的單位為m3/h。
8、根據本發明的另一方面,提供了一種二次電池的負極涂布機風量調節系統,適用于上述的二次電池的負極涂布機風量調節方法,二次電池的負極涂布機風量調節系統包括:烘箱;排風風機,排風風機的入口與烘箱的出風口連接;進風風機,進風風機的出口與烘箱的進風口連接;換熱器,換熱器包括可相互換熱的第一管路和第二管路,排風風機的出口與第一管路的第一端連接,第一管路的第二端與外界環境連通;進風風機的入口和第二管路的第一端連接,第二管路的第二端與外界環境連通;第一檢測部件,設置在第一管路的第二端,以用于檢測由排風風機排出至外界環境中的排風的第一濕度;第二檢測部件,設置在第二管路的第二端,以用于檢測由進風風機自外界環境中吸取的新風的第二濕度;工控機,工控機與第一檢測部件和第二檢測部件均連接,以用于接收第一濕度和第二濕度,以根據第一濕度和第二濕度之間的濕度差值計算由排風風機排出至外界環境中的排風的總量a,以根據排風的總量a調整進風風機自外界環境中吸取的新風的風量。
9、進一步地,二次電池的負極涂布機風量調節系統還包括:排風管,排風管的第一端與第一管路的第二端連接,排風管的第二端延伸至外界環境;進風管,進風管的第一端與第二管路的第二端連接,進風管的第二端延伸至外界環境。
10、進一步地,二次電池的負極涂布機風量調節系統還包括初效過濾器,初效過濾器設置于進風管,第二檢測部件設置于進風管且位于初效過濾器的遠離換熱器的一側。
11、進一步地,二次電池的負極涂布機風量調節系統還包括中效過濾器,中效過濾器設置于進風風機的入口和第二管路的第一端之間的連接管路上。
12、應用本發明的技術方案,本發明的二次電池的負極涂布機風量調節方法包括:獲取由二次電池的負極涂布機風量調節系統中的與負極涂布機的第一層的烘箱連接的排風風機排出至外界環境中的排風的第一濕度和由二次電池的負極涂布機風量調節系統中的與負極涂布機的第一層的烘箱連接的進風風機自外界環境中吸取的新風的第二濕度;計算第一濕度和第二濕度之間的濕度差值,以得到體積分數φ,體積分數φ等于濕度差值;獲取安全系數k,根據體積分數φ和安全系數k計算溶劑控制含量b,其中,b=φ×k;獲取h2o工況總體積v,h2o工況總體積v的單位為m3/h,根據h2o工況總體積v和溶劑控制含量b計算由排風風機排出至外界環境中的排風的總量a;其中,a=v/b,排風的總量a的單位為m3/h;根據排風的總量a調整進風風機自外界環境中吸取的新風的風量。這樣,本發明的二次電池的負極涂布機風量調節方法通過實時監測新風與排風的濕度,并精確計算新風和排風的濕度差,結合安全系數和h2o工況總體積,便能夠實現對由排風風機排出至外界環境中的排風的總量的精準計算和調節,最終實現了對二次電池的負極涂布機風量調節的自動化,顯著提高了涂布過程中的極片干濕度控制精度,從而保證了產品品質的一致性,解決了現有技術中的無法做到根據外部環境實時調節負極涂布機的風量的問題,避免了人工調節的主觀性和滯后性,提高了涂布機的能源利用效率,降低了生產成本,增強了涂布機的環境適應性和穩定性,為鋰離子電池的連續穩定生產提供了有力保障。
1.一種二次電池的負極涂布機風量調節方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的二次電池的負極涂布機風量調節方法,其特征在于,在獲取所述h2o工況總體積v時,所述二次電池的負極涂布機風量調節方法包括:
3.根據權利要求2所述的二次電池的負極涂布機風量調節方法,其特征在于,在獲取所述h2o標況體積v1時,所述二次電池的負極涂布機風量調節方法包括:
4.根據權利要求3所述的二次電池的負極涂布機風量調節方法,其特征在于,在獲取所述溶劑小時質量g時,所述二次電池的負極涂布機風量調節方法包括:
5.根據權利要求4所述的二次電池的負極涂布機風量調節方法,其特征在于,在獲取所述單面漿料的流量q時,所述二次電池的負極涂布機風量調節方法包括:
6.根據權利要求1所述的二次電池的負極涂布機風量調節方法,其特征在于,所述二次電池的負極涂布機風量調節方法包括:
7.一種二次電池的負極涂布機風量調節系統,其特征在于,適用于權利要求1至6中任一項所述的二次電池的負極涂布機風量調節方法,所述二次電池的負極涂布機風量調節系統包括:
8.根據權利要求7所述的二次電池的負極涂布機風量調節系統,其特征在于,所述二次電池的負極涂布機風量調節系統還包括:
9.根據權利要求8所述的二次電池的負極涂布機風量調節系統,其特征在于,所述二次電池的負極涂布機風量調節系統還包括初效過濾器(10),所述初效過濾器(10)設置于所述進風管(9),所述第二檢測部件(6)設置于所述進風管(9)且位于所述初效過濾器(10)的遠離所述換熱器(4)的一側。
10.根據權利要求8或9所述的二次電池的負極涂布機風量調節系統,其特征在于,所述二次電池的負極涂布機風量調節系統還包括中效過濾器(11),所述中效過濾器(11)設置于所述進風風機(3)的入口和所述第二管路的第一端之間的連接管路上。