专利名称：电池极片轧机极片即时加热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轧制电池极片的轧机，尤其是一种电池极片轧机极片即时加
热装置。
背景技术：
现有的电池极片轧机极片加热装置一般有加热箱加热、外设加热辊加热及直接对 工作轧辊加热等加热方式。加热箱和外设加热辊对电池极片进行加热，由于实施加热的位 置距极片的轧制区还有比较长的一段距离，以至被加热的极片还未到极片轧制区其温度就 递减了许多，而且工作轧辊本身是冷辊，这样一来，极片在轧制时，其温度已降至几乎和被 加热前一样的温度，极片热轧的效果就很差。而直接对工作轧辊进行加热，一方面由于轧辊 的形体结构及在整体上受热与散热的不均衡，实施加热时轧辊易发生辊型上的变化，从而 影响极片的轧制质量，而且在轧制过程中，电池极片跟轧辊辊面的接触时间很短，极片很难 在短时间内被加热到预设的温度。因此，以上各类加热方法，一是极片的热轧效果均不明显 或没效果，二是不能对极片轧制区的环境温度进行设定与控制，可操作性差。
发明内容本实用新型的目的就是为了解决以上问题，提供一种既能对极片轧制区的温度进 行设定与控制，又能保证电池极片热轧效果的电池极片轧机极片即时加热装置。本实用新型电池极片轧机极片即时加热装置，是在上、下轧辊之间的极片入口处 靠近轧制中心线的位置设上、下两个空气气室，上、下空气气室靠近轧制区的一端分别设有 指向电池极片前进方向的吹送热风的吹风口。作为本实用新型的一种改进，在上空气气室的底板及下空气气室的顶板上分别设 有若干斜向的喇叭状的预热吹风口，其吹出的热风指向电池极片前进方向，上、下空气气室 两侧设有侧板连接，由上空气气室的底板、下空气气室的顶板、两侧板形成预热加热箱，预 热加热箱靠近轧制区的一端设有出风口，且上、下空气气室和热风系统相连。作为本实用新型的又一种改进，热风系统主要包括PID调节器、风压调节变频器、 电热式空气加热器，热风系统的温度控制系统采用双闭环串级PID控制系统，即在极片轧 制区设有轧制区温度传感器，在电热式空气加热器出口设有出口温度传感器，外环控制是， 轧制区温度传感器采集到的实时温度信号连接到PID调节器输入端，PID调节器输出端连 接风压调节变频器输入端；内环控制是，出口温度传感器采集到的实时温度信号与PID调 节器的输出一同输入到风压调节变频器的输入端。作为本实用新型的又一种改进，热风系统主要包括PID调节器、风压调节变频器、 电热式空气加热器，热风系统的温度控制系统采用单闭环串级PID控制系统，即在极片轧 制区设有轧制区温度传感器，轧制区温度传感器采集到的实时温度信号连接到在PID调节 器的输入端，PID调节器的输出端连接风压调节变频器的输入端。本实用新型电池极片轧机极片即时加热装置是以空气作为热交换介质，在极片入口处接近轧制中心线的极片的上方及下方分别设置了吹送热风的吹风口，这样对电池极片 实施加热的位置距离极片的轧制区很近，有效地保证了极片的即时加热效果。另外，上、下 空气气室通过侧板连接在一起，形成预热加热箱，预热加热箱的出风口热风和上、下空气气 室的吹风口热风汇合，形成复合热风，一同指向极片轧制中心区，这样一来，电池极片在预 热加热箱中被上、下预热吹风口吹出的热风预热和加热，待移出预热加热箱后，又被复合热 风二次加热，与此同时，复合热风也加热了轧制区参与轧制的部分辊面，使辊面的瞬间温度 和被轧制极片的温度基本一致，保证了电池极片的热轧效果，而且本实用新型加热结构简 单，能量损耗小，也避免了出现采用加热轧辊导致辊身变形影响轧制质量的问题。另外，热 风系统的温度控制可采用单闭环或双闭环串级PID控制的智能温度控制系统，通过轧制区 温度传感器、出口温度传感器进行PID控制调节，实现对极片轧制区的温度进行设定与控 制。
图1为本实用新型结构示意图。图2为图1所示预热加热箱及轧辊的局部放大示意图。图3为本实用新型的热风系统的双闭环串级PID温度控制原理方框图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型电池极片轧机极片即时加热装置，是以空气作为热 交换介质对极片轧制区的温度进行设定与控制，在上、下轧辊1之间的极片入口处安装两 个空气气室21、22，上、下空气气室21、22靠近轧制中心线11的一端分别开有吹风口 211、 221，用来吹送热风，吹风口 211、221的风向指向电池极片3前进方向，对即将进入轧制区的 极片3的上、下两面同时进行加热，两个空气气室21、22通过两侧的管道相通，下空气气室 22 一端连接热风系统。另外，在上空气气室21的底板及下空气气室22的顶板上分别开有 若干斜向的喇叭状的预热吹风口 23，其吹出的热风指向电池极片3的前进方向，并与水平 方向成一定的角度，一般以30°左右为宜。上、下空气气室21、22两侧连有侧板M，由上空 气气室21的底板、下空气气室22的顶板、两个侧板M形成一个预热加热箱25，预热加热箱 25靠近轧制区的一端开设出风口 26。这样，预热加热箱25的出风口热风和上、下空气气室 的吹风口热风汇合，形成复合热风，一同指向极片轧制中心区。如图1所示，空气经空气滤 清器净化后被高压风机10送入电热式空气加热器4加热，被加热的空气通过管道送入下空 气气室22，同时通过管道进入上空气气室21，随后由上、下空气气室上的喇叭状吹风口 23 吹入预热加热箱25，由预热加热箱25的出风口沈和上、下空气气室的吹风口 211、221吹 出。吹出的热风一方面对极片进行预热及加热，另一方面也对轧制区参与轧制的部分辊面 进行加热。如图1、图3所示，热风系统主要包括电热式空气加热器4、PID调节器5、风压调 节变频器6，热风系统的温度控制优先采用双闭环串级PID控制的智能温度控制系统来控 制，即在极片轧制区装有轧制区温度传感器7，在电热式空气加热器4出口装有出口温度传 感器8，在人机界面HMI (触摸屏)9输入给定的温度值，轧制区温度传感器7采集到的实时 温度信号经放大，A/D转换后送入PID调节器5输入端中，并与工艺要求的设定温度进行比较，得到偏差，对此偏差按PID算法进行修正，经过PID调节后自PID调节器5输出端输出 给风压调节变频器6，控制对应工况下的电热式空气加热器4主功率，调节电热式空气加热 器4的有效加热功率，从而实现对电池极片轧制区的温度控制，此为外环控制。在风压调节 变频器6输入端，来自PID调节器5的输出与来自电热式空气加热器4的出口温度传感器 8的信号进行比较，输入并控制风压变频器6对热风系统的风压进行调节，此为内环控制。 外环为温度控制环，内环为风压流量控制环，温度给定与实际温度之差，经PID调节器运算 后，作为内环风压给定；风压给定控制变频器自动调节风压，对电热式空气加热器4的出口 温度进行调节。采用温度传感器、PID调节器和变频器风压调节组成双闭环控制系统，应用 温度控制环维持温差的恒定，应用风压流量控制环使风压流量在预设定的流量高限和流量 低限之间随外界的环境温度变化而变化。通过双闭环串级PID控制可实现某些特殊工艺的 精确控温要求。 当然，对于大多数工艺要求的一般精度的温度控制，热风系统的温度控制系统也 可只采用由外环构成的单闭环串级PID控制系统，即在极片轧制区装设轧制区温度传感器 7，轧制区温度传感器7采集到的实时温度连接到在PID调节器5的输入端，PID调节器5的 输出端连接风压调节变频器6的输入端。
权利要求1.一种电池极片轧机极片即时加热装置，其特征在于所述加热装置是在上、下轧辊 (1)之间的极片入口处靠近轧制中心线(11)的位置设上、下两个空气气室01、22)，上、下 空气气室(21、22)靠近轧制区的一端分别设有指向电池极片(3)前进方向的吹送热风的吹 风口 011、221)。
2.根据权利要求1所述的电池极片轧机极片即时加热装置，其特征在于所述上空气 气室的底板及下空气气室02)的顶板上分别设有若干斜向的喇叭状的吹风口(23)， 其吹出的热风指向电池极片( 前进方向，上、下空气气室(21、2幻两侧设有侧板04) 连接，由上空气气室的底板、下空气气室0 的顶板、两侧板04)形成预热加热箱 (25)，预热加热箱0 靠近轧制区的一端设有出风口(26)，且上、下空气气室(21、2幻和热 风系统相连。
3.根据权利要求1或2所述的电池极片轧机极片即时加热装置，其特征在于所述热 风系统主要包括电热式空气加热器G)、PID调节器(5)、风压调节变频器(6)，热风系统的 温度控制系统采用双闭环串级PID控制系统，即在极片轧制区设有轧制区温度传感器(7)， 在电热式空气加热器出口设有出口温度传感器(8)，外环控制是，轧制区温度传感器 (7)采集到的实时温度信号连接到PID调节器(5)输入端，PID调节器(5)输出端连接风压 调节变频器(6)输入端；内环控制是，出口温度传感器(8)采集到的实时温度信号与PID调 节器(5)的输出一同输入到风压调节变频器(6)的输入端。
4.根据权利要求1或2所述的电池极片轧机极片即时加热装置，其特征在于所述热 风系统主要包括电热式空气加热器(4)、PID调节器(5)、风压调节变频器(6)，热风系统的 温度控制系统采用单闭环串级PID控制系统，即在极片轧制区设有轧制区温度传感器(7)， 轧制区温度传感器(7)采集到的实时温度信号连接到在PID调节器(5)的输入端，PID调 节器(5)的输出端连接风压调节变频器(6)的输入端。
专利摘要本实用新型公开了一种电池极片轧机极片即时加热装置，是在上、下轧辊(1)之间的极片入口处靠近轧制中心线(11)的位置设上、下两个空气气室(21、22)，上、下空气气室(21、22)靠近轧制区的一端分别设有指向电池极片(3)前进方向的吹送热风的吹风口(211、221)。本实用新型以空气作为热交换介质对电池极片进行即时加热，极片在行进到轧制区以前先被预热加热箱内的热风预热及加热，待移出预热加热箱后又被复合热风二次加热，同时，复合热风也加热了轧制区参与轧制的部分辊面，使辊面的瞬间温度和被轧制极片的温度基本一致，有效地保证了电池极片的热轧效果，同时又能对极片轧制区的温度进行设定与控制。
文档编号F24H3/00GK201927670SQ20102059707
公开日2011年8月10日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者曹建礼, 李永钢 申请人:曹建礼