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锂离子电池作为新一代绿色环保电池,拥有广阔的商业化应用前景。锂离子电池极片干燥是通过热风将极片涂层中的水分或有机溶剂成分快速挥发掉的一道工序。锂离子电池极片干燥质量的好坏对成品电池性能有重大的影响。传统干燥烘箱采用电加热器加热空气,设备耗能严重。同时,由于烘箱内进、抽风不平衡,易在机头、机尾烘箱处出现“滴溶剂”现象,造成极片干燥的缺陷。 本文设计的干燥烘箱使用导热油作为加热空气的热载体,烘箱内采用“中间上下进风,两端上下抽风”的气流布局。本文设计的干燥烘箱不仅能避免烘箱内“滴溶剂”现象的出现,而且还能提高干燥空气潜热能的利用率。本课题对干燥烘箱的设计做了如下工作:首先,查阅了国内外关于锂离子电池干燥烘箱设备的相关文献,并对锂离子电池干燥工艺进行深入研究;其次,对市场上存在的干燥烘箱设备进行分析,并由此提出了本课题的干燥烘箱设计方案;接着,对锂离子电池干燥烘箱的机械结构和控制系统进行详细的阐述,并利用COSMOSFloWorks流场仿真软件对风刀和烘箱的几何结构参数进行仿真分析;最后,在合理分析设计的基础上,本课题对干燥烘箱设备进行组装、调试和实验,并检测设备的各项指标。 通过以上研究,本课题成功的研发出了一种较先进的锂离子电池干燥烘箱设备。经过实验分析,该设备的多项指标均能达到预期要求。风刀的速度偏差小于士10%,极片干重偏差小于±3.5%,烘箱内温度场呈现“中间高,两端低”的梯形分布,极片涂布干燥速度从3.5m/s提高到6.5m/s。本课题的研究对提高锂离子电池干燥效率、降低企业生产成本和提升企业生产效益具有重要的实践价值,同时也符合国家低碳经济的要求。