热量利用系统的制作方法

1.本实用新型涉及涂布机热能循环利用技术领域，具体地，涉及一种热量利用系统。


背景技术：

2.相关技术中，电池的正极极片和负极极片在生产过程中需要借助涂布机进行涂布烘干处理，烘干时产生的循环回风由于热能较高，往往会循环再利用，但是相关技术中，涂布机的循环回风为一次利用，即通常直接将循环回风混入新风再次送入涂布机，对于循环回风的热能利用效率和综合利用率较低，降低了电池生产过程中的效能，不利于降本增效。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本实用新型实施例提出一种热量利用系统，该系统对于电池行业烘干极片的高温气体进行梯度循环利用，将涂布机产生的热量用于电池其他生产工序，能量综合利用率高，有利于提升电池行业效能，实现降本增效。
5.本实用新型实施例的热量利用系统包括：涂布机，所述涂布机具有出口和进口；第一管路和第一换热器，所述第一管路的一端与所述涂布机的出口连通、另一端与所述涂布机的进口连通，所述第一换热器设于所述第一管路，所述第一管路设有新风进口；第二管路、高温老化房和第二换热器，所述第二管路与所述涂布机的出口连通，所述高温老化房和所述第二换热器设于所述第二管路，且所述第二换热器位于所述高温老化房的下游，所述高温老化房用于对电池进行高温老化。
6.本实用新型实施例的热量利用系统，通过第一管路和第一换热器可以实现第一梯度的能量回收利用，通过第二管路、高温老化房、第二换热器可以实现第二梯度的能量回收利用，实现了电池行业烘干极片的高温气体的梯度循环利用，将涂布机产生的热量用于电池其他生产工序，能量综合利用率高，有利于提升电池行业效能，实现降本增效。
7.在一些实施例中，包括第三管路，所述第三管路的一端与所述涂布机的出口连通，所述第三管路的另一端与所述第二换热器连通。
8.在一些实施例中，包括第四管路、第一溶剂储罐和溶剂泵，所述第一溶剂储罐、所述溶剂泵、所述第二换热器设于所述第四管路，所述溶剂泵位于所述第一溶剂储罐和所述第二换热器之间。
9.在一些实施例中，包括第二溶剂储罐，所述第二溶剂储罐设于所述第四管路，所述第二溶剂储罐位于所述第二换热器的下游。
10.在一些实施例中，包括料浆储罐，所述第二管路包括第一支路和第二支路，所述第二溶剂储罐设有第一换热夹层，所述第二溶剂储罐设于所述第一支路，且所述第一换热夹层与所述第一支路连通，所述料浆储罐设有第二换热夹层，所述料浆储罐设于所述第二支路，且所述第二换热夹层与所述第二支路连通。
11.在一些实施例中，包括第三风机，所述第三风机设于所述第二管路，且所述第三风
机位于所述第二换热器的下游，所述第一支路的进口和所述第二支路的进口与所述第三风机连通。
12.在一些实施例中，包括第一过滤器，所述第一支路的出口和所述第二支路的出口与所述第一过滤器连通。
13.在一些实施例中，包括第二过滤器和第一风机，所述第二过滤器和所述第一风机设于所述第一管路，所述第二过滤器位于所述第一换热器的上游，所述第一风机位于所述第一换热器的下游。
14.在一些实施例中，所述涂布机的进口有两个，所述第一管路包括第三支路和第四支路，所述第三支路与所述涂布机的两个所述进口的其中一者连通，所述第四支路与所述涂布机的两个所述进口的其中另一者连通。
15.在一些实施例中，包括第二风机，所述第二风机设于所述第二管路，且所述第二风机位于所述高温老化房和所述第二换热器之间，所述第三管路通过所述第二风机与所述第二换热器间接连通。
16.在一些实施例中，包括多个阀门和多个温度传感器，部分所述阀门和/或部分所述温度传感器设于所述第一管路，部分所述阀门和/或部分所述温度传感器设于所述第二管路，部分所述阀门和/或部分所述温度传感器设于所述第三管路。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例的一种热量利用系统示意图。
18.附图标记：
19.涂布机001；
20.第一管路10，第三支路101，第四支路102，第一换热器11，新风进口12，第二过滤器13，第一风机14；
21.第二管路20，第一支路201，第二支路202，高温老化房21，第二换热器22，第二风机23，料浆储罐24，第三风机25，第一过滤器26，第一换热夹层27，第二换热夹层28，
22.第三管路30；
23.第四管路40，第一溶剂储罐41，溶剂泵42，第二溶剂储罐43。
具体实施方式
24.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
25.如图1所示，本实用新型实施例的热量利用系统包括涂布机001，第一管路10，第一换热器11，第二管路20，高温老化房21和第二换热器22。
26.涂布机001具有出口和进口，涂布机001可以串接在第一管路10上，即第一管路10的一端与涂布机001的出口连通、另一端与涂布机001的进口连通，第一换热器11可以串接于第一管路10，第一管路10设有新风进口12。如图1所示，第一管路10可以包括支管，支管的管口可以形成新风进口12，新风进口12可以设在第一换热器11的上游。使用时，从涂布机001流出的高温气体(温度大体为80℃至100℃)可以经过出口流入第一管路10内并与从新
风进口流入的新风混合。混合后的混合气体可以流入第一换热器11内，第一换热器11可以外接有介质管路，通过介质管路可以向第一换热器11内通入传热介质，由此，第一管路10内的混合气体可以与传热介质在第一换热器11内热交换，从而实现对热能的回收利用。热交换后，混合气体可以继续经由第一管路10以及出口回排至涂布机内，从而实现高温气体第一梯度的循环利用。
27.第二管路20与涂布机001的出口连通，高温老化房21和第二换热器22设于第二管路20，且第二换热器22位于高温老化房21的下游。
28.具体地，高温老化房21和第二换热器22可以均串接在第二管路20上，由此，从涂布机流出的高温气体(温度大体为80℃至100℃)可以经由第二管路20依次流入高温老化房21和第二换热器22内。当流经高温老化房21的换热器时，高温气体可以进行热交换并对高温老化房21加热，高温老化房21可以被加热至45℃至60℃，从而实现高温气体的第二梯度的循环利用。
29.需要说明的是，高温老化房21内设有用于放置电池的电池架，可以对化成后的电池进行45℃至60℃的高温老化搁置，有利于电解液中的成膜添加剂快速反应，形成致密sei/cei膜，提升电芯高温存储性能。
30.如图1所示，第二换热器22可以连接有第一溶剂储罐41。第一溶剂储罐41用于存储电池行业溶剂(纯水或者nmp)，从高温老化房21流出的高温气体的温度大体为60℃至80℃，流出的高温气体可以继续流入第二换热器22内并与流入第二换热器22的电池行业溶剂在第二换热器22内进行热交换，实现对溶剂的热处理，由此，实现了第三梯度的换热利用。热交换后的高温气体和溶剂的温度大体为30℃至45℃。
31.在一些实施例中，热量利用系统还可以包括第三管路30，第三管路30的一端与涂布机001的出口连通，第三管路30的另一端与第二换热器22连通。如图1所示，第三管路30可以直接连接在涂布机和第二换热器22之间，由此，涂布机产生的高温气体(温度大体为80℃至100℃)可以直接流入第二换热器22内。
32.第三管路30的设置可以实现换热利用的灵活性调整，例如，当高温老化房21温度较高而不需要继续通入高温气体时，可以直接将高温气体经由第三管路30通入第二换热器22处。当高温老化房21需要通入较多的高温气体时，也可以将第三管路30关闭或调小流通面积。
33.可选地，如图1所示，第一管路10、第二管路20和第三管路30可以具有公共管段，公共管段可以直接与涂布机的出口连通。
34.本实用新型实施例的热量利用系统，通过第一管路10、第二管路20和第三管路30将涂布机的循环回风分为三条并联的分支，对电池行业烘干极片的高温气体进行多个梯度的循环利用，将涂布机产生的热量用于电池其他生产工序，能量综合利用率高，有利于提升电池行业效能，实现降本增效。
35.在一些实施例中，热量利用系统还包括第四管路40、第一溶剂储罐41和溶剂泵42，第一溶剂储罐41、溶剂泵42、第二换热器22设于第四管路40，溶剂泵42位于第一溶剂储罐41和第二换热器22之间。
36.第一溶剂储罐41内的溶剂可为电池行业溶剂，比如纯水或者nmp，通过溶剂泵42将溶剂送至第二换热器22内，与温度约80-100℃第三管路30的循环回风或者经过第二梯度高
温老化房21换热后的气体(温度约60-80℃)进行热交换，以对溶剂进行加热处理，形成循环回风的第三梯度的利用。在该梯度的循环回风利用中，利于将溶剂进行加热至30～45℃，有利于加快胶的溶解(比如cmc或者pvdf)，进而有利于浆料中活性物质与导电剂的分散。
37.在一些实施例中，热量利用系统还包括第二溶剂储罐43，第二溶剂储罐43设于第四管路40，第二溶剂储罐43位于第二换热器22的下游。经过第二换热器22加热后的溶剂被输送到第二溶剂储罐43内。
38.在一些实施例中，热量利用系统还包括料浆储罐24，第二管路20包括第一支路201和第二支路202，第二溶剂储罐43设有第一换热夹层27，第二溶剂储罐43设于第一支路201，且第一换热夹层27与第一支路201连通，料浆储罐24设有第二换热夹层28，料浆储罐24设于第二支路202，且第二换热夹层28与第二支路202连通。
39.在第二换热器22进行热交换后的气体，温度约30～45℃，一部分气体通过第一支路201进入到第二溶剂储罐43的第一换热夹层27内，对第二溶剂储罐43进行保温处理，维持罐内溶剂温度在20～30℃；另一部分气体通过第二支路202进入料浆储罐24的第二换热夹层28内，对罐内浆料进行保温处理，维持浆料温度在20～30℃。第一支路201和第二支路202形成循环回风的第四梯度的利用，对溶剂和浆料进行保温，避免溶剂温度降低，影响打胶效果；避免浆料温度降低，粘度升高，影响涂布效果。
40.在一些实施例中，热量利用系统还包括第三风机25，第三风机25设于第二管路20，且第三风机25位于第二换热器22的下游，第一支路201的进口和第二支路202的进口与所第三风机25连通。第三风机25为第四梯度利用的气体提供循环动力。
41.在一些实施例中，热量利用系统还包括第一过滤器26，第一支路201的出口和第二支路202的出口与第一过滤器26连通。经过第二溶剂储罐43和料浆储罐24的换热夹层出来的气体，进入第一过滤器26，温度约20℃，过滤后气体可排出或者作为新风再次进入涂布机。
42.在一些实施例中，如图1所示，热量利用系统还包括第二过滤器13和第一风机14，第二过滤器13和第一风机14设于第一管路10，第二过滤器13位于新风进口12的下游、第一换热器11的上游，第一风机14位于第一换热器11的下游。在第一管路10中，温度约80～100℃的循环回风与新风混合后经过第二过滤器13过滤，在第一换热器11内通过与热介质的热交换进行加热，而后重新返回涂布机的烘箱内，完成循环回风的第一梯度利用。在该循环过程中，第一风机14为气体循环提供动力。
43.在一些实施例中，涂布机001的进口有两个，第一管路10包括第三支路101和第四支路102，第三支路101与涂布机001的两个进口的其中一者连通，第四支路102与涂布机001的两个进口的其中另一者连通。
44.需要说明的是涂布机可为正极或者负极涂布机，形成的高温气体可以为正极或者负极高温气体。
45.在第二管路20中，温度约80～100℃的循环回风进入高温老化房21进行换热，对高温老化房21温度进行加热，使加热后的高温老化房21升温至45～60℃，在该阶段形成循环回风的第二梯度的利用。电池化成后在高温老化房21内进行45～60℃的高温老化搁置，有利于电解液中的成膜添加剂快速反应，形成致密sei/cei膜，提升电芯高温存储性能。
46.在一些实施例中，热量利用系统还包括第二风机23，第二风机23设于第二管路20，
且第二风机23位于高温老化房21和第二换热器22之间，第三管路30通过第二风机23与第二换热器22间接连通。第二风机23为第二管路20和第三管路30的气体提供循环动力。
47.需要说明的是，本实用新型实施例的热量利用系统还包括多个阀门和多个温度传感器，部分阀门和/或部分温度传感器设于第一管路10，部分阀门和/或部分温度传感器设于第二管路20，部分阀门和/或部分温度传感器设于第三管路30。
48.如图1所示，第一管路10的进口端、新风进口12、第二管路20的进口端、第三管路30的进口端、第三风机25和第一换热夹层27之间、第三风机25和第二换热夹层28之间、第三支路101和第四支路102上均设置有阀门。
49.温度传感器可以与阀门进行联动，由温度控制阀门开闭；比如高温老化房21温度达到48℃，目标温度是45℃，此时控制老化房21高温气体进入的阀门关闭，停止换热；再比如高温老化房温度达到40℃，目标温度是45℃，此时控制高温老化房21高温气体进入阀门打开，开始换热。
50.本实用新型实施例的热量利用系统，可对涂布机高温气体的热量进行四级梯度的利用：第一梯度，用于循环回风结合新风重新进入涂布机；第二梯度，用于高温老化房21的加热；第三梯度，用于溶剂的加热；第四梯度，用于对溶剂、浆料储罐的保温。本实用新型实施例的热量利用系统，通过温度传感器与阀门联动控制，温度控制精度高；涂布机高温气体热量经过四级梯度利用，能量利用效率大幅提升，达到节能降耗、降本增效的目的。
51.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
52.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
53.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
54.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
55.在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新
型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
56.尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本实用新型的保护范围内。