專利名稱：電池極片軋機(jī)極片即時(shí)加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種軋制電池極片的軋機(jī)，尤其是一種電池極片軋機(jī)極片即時(shí)加
熱裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電池極片軋機(jī)極片加熱裝置一般有加熱箱加熱、外設(shè)加熱輥加熱及直接對(duì) 工作軋輥加熱等加熱方式。加熱箱和外設(shè)加熱輥對(duì)電池極片進(jìn)行加熱，由于實(shí)施加熱的位 置距極片的軋制區(qū)還有比較長的一段距離，以至被加熱的極片還未到極片軋制區(qū)其溫度就 遞減了許多，而且工作軋輥本身是冷輥，這樣一來，極片在軋制時(shí)，其溫度已降至幾乎和被 加熱前一樣的溫度，極片熱軋的效果就很差。而直接對(duì)工作軋輥進(jìn)行加熱，一方面由于軋輥 的形體結(jié)構(gòu)及在整體上受熱與散熱的不均衡，實(shí)施加熱時(shí)軋輥易發(fā)生輥型上的變化，從而 影響極片的軋制質(zhì)量，而且在軋制過程中，電池極片跟軋輥輥面的接觸時(shí)間很短，極片很難 在短時(shí)間內(nèi)被加熱到預(yù)設(shè)的溫度。因此，以上各類加熱方法，一是極片的熱軋效果均不明顯 或沒效果，二是不能對(duì)極片軋制區(qū)的環(huán)境溫度進(jìn)行設(shè)定與控制，可操作性差。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了解決以上問題，提供一種既能對(duì)極片軋制區(qū)的溫度進(jìn) 行設(shè)定與控制，又能保證電池極片熱軋效果的電池極片軋機(jī)極片即時(shí)加熱裝置。本實(shí)用新型電池極片軋機(jī)極片即時(shí)加熱裝置，是在上、下軋輥之間的極片入口處 靠近軋制中心線的位置設(shè)上、下兩個(gè)空氣氣室，上、下空氣氣室靠近軋制區(qū)的一端分別設(shè)有 指向電池極片前進(jìn)方向的吹送熱風(fēng)的吹風(fēng)口。作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，在上空氣氣室的底板及下空氣氣室的頂板上分別設(shè) 有若干斜向的喇叭狀的預(yù)熱吹風(fēng)口，其吹出的熱風(fēng)指向電池極片前進(jìn)方向，上、下空氣氣室 兩側(cè)設(shè)有側(cè)板連接，由上空氣氣室的底板、下空氣氣室的頂板、兩側(cè)板形成預(yù)熱加熱箱，預(yù) 熱加熱箱靠近軋制區(qū)的一端設(shè)有出風(fēng)口，且上、下空氣氣室和熱風(fēng)系統(tǒng)相連。作為本實(shí)用新型的又一種改進(jìn)，熱風(fēng)系統(tǒng)主要包括PID調(diào)節(jié)器、風(fēng)壓調(diào)節(jié)變頻器、 電熱式空氣加熱器，熱風(fēng)系統(tǒng)的溫度控制系統(tǒng)采用雙閉環(huán)串級(jí)PID控制系統(tǒng)，即在極片軋 制區(qū)設(shè)有軋制區(qū)溫度傳感器，在電熱式空氣加熱器出口設(shè)有出口溫度傳感器，外環(huán)控制是， 軋制區(qū)溫度傳感器采集到的實(shí)時(shí)溫度信號(hào)連接到PID調(diào)節(jié)器輸入端，PID調(diào)節(jié)器輸出端連 接風(fēng)壓調(diào)節(jié)變頻器輸入端；內(nèi)環(huán)控制是，出口溫度傳感器采集到的實(shí)時(shí)溫度信號(hào)與PID調(diào) 節(jié)器的輸出一同輸入到風(fēng)壓調(diào)節(jié)變頻器的輸入端。作為本實(shí)用新型的又一種改進(jìn)，熱風(fēng)系統(tǒng)主要包括PID調(diào)節(jié)器、風(fēng)壓調(diào)節(jié)變頻器、 電熱式空氣加熱器，熱風(fēng)系統(tǒng)的溫度控制系統(tǒng)采用單閉環(huán)串級(jí)PID控制系統(tǒng)，即在極片軋 制區(qū)設(shè)有軋制區(qū)溫度傳感器，軋制區(qū)溫度傳感器采集到的實(shí)時(shí)溫度信號(hào)連接到在PID調(diào)節(jié) 器的輸入端，PID調(diào)節(jié)器的輸出端連接風(fēng)壓調(diào)節(jié)變頻器的輸入端。本實(shí)用新型電池極片軋機(jī)極片即時(shí)加熱裝置是以空氣作為熱交換介質(zhì)，在極片入口處接近軋制中心線的極片的上方及下方分別設(shè)置了吹送熱風(fēng)的吹風(fēng)口，這樣對(duì)電池極片 實(shí)施加熱的位置距離極片的軋制區(qū)很近，有效地保證了極片的即時(shí)加熱效果。另外，上、下 空氣氣室通過側(cè)板連接在一起，形成預(yù)熱加熱箱，預(yù)熱加熱箱的出風(fēng)口熱風(fēng)和上、下空氣氣 室的吹風(fēng)口熱風(fēng)匯合，形成復(fù)合熱風(fēng)，一同指向極片軋制中心區(qū)，這樣一來，電池極片在預(yù) 熱加熱箱中被上、下預(yù)熱吹風(fēng)口吹出的熱風(fēng)預(yù)熱和加熱，待移出預(yù)熱加熱箱后，又被復(fù)合熱 風(fēng)二次加熱，與此同時(shí)，復(fù)合熱風(fēng)也加熱了軋制區(qū)參與軋制的部分輥面，使輥面的瞬間溫度 和被軋制極片的溫度基本一致，保證了電池極片的熱軋效果，而且本實(shí)用新型加熱結(jié)構(gòu)簡 單，能量損耗小，也避免了出現(xiàn)采用加熱軋輥導(dǎo)致輥身變形影響軋制質(zhì)量的問題。另外，熱 風(fēng)系統(tǒng)的溫度控制可采用單閉環(huán)或雙閉環(huán)串級(jí)PID控制的智能溫度控制系統(tǒng)，通過軋制區(qū) 溫度傳感器、出口溫度傳感器進(jìn)行PID控制調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)極片軋制區(qū)的溫度進(jìn)行設(shè)定與控 制。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1所示預(yù)熱加熱箱及軋輥的局部放大示意圖。圖3為本實(shí)用新型的熱風(fēng)系統(tǒng)的雙閉環(huán)串級(jí)PID溫度控制原理方框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型電池極片軋機(jī)極片即時(shí)加熱裝置，是以空氣作為熱 交換介質(zhì)對(duì)極片軋制區(qū)的溫度進(jìn)行設(shè)定與控制，在上、下軋輥1之間的極片入口處安裝兩 個(gè)空氣氣室21、22，上、下空氣氣室21、22靠近軋制中心線11的一端分別開有吹風(fēng)口 211、 221，用來吹送熱風(fēng)，吹風(fēng)口 211、221的風(fēng)向指向電池極片3前進(jìn)方向，對(duì)即將進(jìn)入軋制區(qū)的 極片3的上、下兩面同時(shí)進(jìn)行加熱，兩個(gè)空氣氣室21、22通過兩側(cè)的管道相通，下空氣氣室 22 一端連接熱風(fēng)系統(tǒng)。另外，在上空氣氣室21的底板及下空氣氣室22的頂板上分別開有 若干斜向的喇叭狀的預(yù)熱吹風(fēng)口 23，其吹出的熱風(fēng)指向電池極片3的前進(jìn)方向，并與水平 方向成一定的角度，一般以30°左右為宜。上、下空氣氣室21、22兩側(cè)連有側(cè)板M，由上空 氣氣室21的底板、下空氣氣室22的頂板、兩個(gè)側(cè)板M形成一個(gè)預(yù)熱加熱箱25，預(yù)熱加熱箱 25靠近軋制區(qū)的一端開設(shè)出風(fēng)口 26。這樣，預(yù)熱加熱箱25的出風(fēng)口熱風(fēng)和上、下空氣氣室 的吹風(fēng)口熱風(fēng)匯合，形成復(fù)合熱風(fēng)，一同指向極片軋制中心區(qū)。如圖1所示，空氣經(jīng)空氣濾 清器凈化后被高壓風(fēng)機(jī)10送入電熱式空氣加熱器4加熱，被加熱的空氣通過管道送入下空 氣氣室22，同時(shí)通過管道進(jìn)入上空氣氣室21，隨后由上、下空氣氣室上的喇叭狀吹風(fēng)口 23 吹入預(yù)熱加熱箱25，由預(yù)熱加熱箱25的出風(fēng)口沈和上、下空氣氣室的吹風(fēng)口 211、221吹 出。吹出的熱風(fēng)一方面對(duì)極片進(jìn)行預(yù)熱及加熱，另一方面也對(duì)軋制區(qū)參與軋制的部分輥面 進(jìn)行加熱。如圖1、圖3所示，熱風(fēng)系統(tǒng)主要包括電熱式空氣加熱器4、PID調(diào)節(jié)器5、風(fēng)壓調(diào) 節(jié)變頻器6，熱風(fēng)系統(tǒng)的溫度控制優(yōu)先采用雙閉環(huán)串級(jí)PID控制的智能溫度控制系統(tǒng)來控 制，即在極片軋制區(qū)裝有軋制區(qū)溫度傳感器7，在電熱式空氣加熱器4出口裝有出口溫度傳 感器8，在人機(jī)界面HMI (觸摸屏)9輸入給定的溫度值，軋制區(qū)溫度傳感器7采集到的實(shí)時(shí) 溫度信號(hào)經(jīng)放大，A/D轉(zhuǎn)換后送入PID調(diào)節(jié)器5輸入端中，并與工藝要求的設(shè)定溫度進(jìn)行比較，得到偏差，對(duì)此偏差按PID算法進(jìn)行修正，經(jīng)過PID調(diào)節(jié)后自PID調(diào)節(jié)器5輸出端輸出 給風(fēng)壓調(diào)節(jié)變頻器6，控制對(duì)應(yīng)工況下的電熱式空氣加熱器4主功率，調(diào)節(jié)電熱式空氣加熱 器4的有效加熱功率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電池極片軋制區(qū)的溫度控制，此為外環(huán)控制。在風(fēng)壓調(diào)節(jié) 變頻器6輸入端，來自PID調(diào)節(jié)器5的輸出與來自電熱式空氣加熱器4的出口溫度傳感器 8的信號(hào)進(jìn)行比較，輸入并控制風(fēng)壓變頻器6對(duì)熱風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，此為內(nèi)環(huán)控制。 外環(huán)為溫度控制環(huán)，內(nèi)環(huán)為風(fēng)壓流量控制環(huán)，溫度給定與實(shí)際溫度之差，經(jīng)PID調(diào)節(jié)器運(yùn)算 后，作為內(nèi)環(huán)風(fēng)壓給定；風(fēng)壓給定控制變頻器自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)壓，對(duì)電熱式空氣加熱器4的出口 溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。采用溫度傳感器、PID調(diào)節(jié)器和變頻器風(fēng)壓調(diào)節(jié)組成雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，應(yīng)用 溫度控制環(huán)維持溫差的恒定，應(yīng)用風(fēng)壓流量控制環(huán)使風(fēng)壓流量在預(yù)設(shè)定的流量高限和流量 低限之間隨外界的環(huán)境溫度變化而變化。通過雙閉環(huán)串級(jí)PID控制可實(shí)現(xiàn)某些特殊工藝的 精確控溫要求。 當(dāng)然，對(duì)于大多數(shù)工藝要求的一般精度的溫度控制，熱風(fēng)系統(tǒng)的溫度控制系統(tǒng)也 可只采用由外環(huán)構(gòu)成的單閉環(huán)串級(jí)PID控制系統(tǒng)，即在極片軋制區(qū)裝設(shè)軋制區(qū)溫度傳感器 7，軋制區(qū)溫度傳感器7采集到的實(shí)時(shí)溫度連接到在PID調(diào)節(jié)器5的輸入端，PID調(diào)節(jié)器5的 輸出端連接風(fēng)壓調(diào)節(jié)變頻器6的輸入端。
權(quán)利要求1.一種電池極片軋機(jī)極片即時(shí)加熱裝置，其特征在于所述加熱裝置是在上、下軋輥 (1)之間的極片入口處靠近軋制中心線(11)的位置設(shè)上、下兩個(gè)空氣氣室01、22)，上、下 空氣氣室(21、22)靠近軋制區(qū)的一端分別設(shè)有指向電池極片(3)前進(jìn)方向的吹送熱風(fēng)的吹 風(fēng)口 011、221)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池極片軋機(jī)極片即時(shí)加熱裝置，其特征在于所述上空氣 氣室的底板及下空氣氣室02)的頂板上分別設(shè)有若干斜向的喇叭狀的吹風(fēng)口(23)， 其吹出的熱風(fēng)指向電池極片( 前進(jìn)方向，上、下空氣氣室(21、2幻兩側(cè)設(shè)有側(cè)板04) 連接，由上空氣氣室的底板、下空氣氣室0 的頂板、兩側(cè)板04)形成預(yù)熱加熱箱 (25)，預(yù)熱加熱箱0 靠近軋制區(qū)的一端設(shè)有出風(fēng)口(26)，且上、下空氣氣室(21、2幻和熱 風(fēng)系統(tǒng)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池極片軋機(jī)極片即時(shí)加熱裝置，其特征在于所述熱 風(fēng)系統(tǒng)主要包括電熱式空氣加熱器G)、PID調(diào)節(jié)器(5)、風(fēng)壓調(diào)節(jié)變頻器(6)，熱風(fēng)系統(tǒng)的 溫度控制系統(tǒng)采用雙閉環(huán)串級(jí)PID控制系統(tǒng)，即在極片軋制區(qū)設(shè)有軋制區(qū)溫度傳感器(7)， 在電熱式空氣加熱器出口設(shè)有出口溫度傳感器(8)，外環(huán)控制是，軋制區(qū)溫度傳感器 (7)采集到的實(shí)時(shí)溫度信號(hào)連接到PID調(diào)節(jié)器(5)輸入端，PID調(diào)節(jié)器(5)輸出端連接風(fēng)壓 調(diào)節(jié)變頻器(6)輸入端；內(nèi)環(huán)控制是，出口溫度傳感器(8)采集到的實(shí)時(shí)溫度信號(hào)與PID調(diào) 節(jié)器(5)的輸出一同輸入到風(fēng)壓調(diào)節(jié)變頻器(6)的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池極片軋機(jī)極片即時(shí)加熱裝置，其特征在于所述熱 風(fēng)系統(tǒng)主要包括電熱式空氣加熱器(4)、PID調(diào)節(jié)器(5)、風(fēng)壓調(diào)節(jié)變頻器(6)，熱風(fēng)系統(tǒng)的 溫度控制系統(tǒng)采用單閉環(huán)串級(jí)PID控制系統(tǒng)，即在極片軋制區(qū)設(shè)有軋制區(qū)溫度傳感器(7)， 軋制區(qū)溫度傳感器(7)采集到的實(shí)時(shí)溫度信號(hào)連接到在PID調(diào)節(jié)器(5)的輸入端，PID調(diào) 節(jié)器(5)的輸出端連接風(fēng)壓調(diào)節(jié)變頻器(6)的輸入端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電池極片軋機(jī)極片即時(shí)加熱裝置，是在上、下軋輥(1)之間的極片入口處靠近軋制中心線(11)的位置設(shè)上、下兩個(gè)空氣氣室(21、22)，上、下空氣氣室(21、22)靠近軋制區(qū)的一端分別設(shè)有指向電池極片(3)前進(jìn)方向的吹送熱風(fēng)的吹風(fēng)口(211、221)。本實(shí)用新型以空氣作為熱交換介質(zhì)對(duì)電池極片進(jìn)行即時(shí)加熱，極片在行進(jìn)到軋制區(qū)以前先被預(yù)熱加熱箱內(nèi)的熱風(fēng)預(yù)熱及加熱，待移出預(yù)熱加熱箱后又被復(fù)合熱風(fēng)二次加熱，同時(shí)，復(fù)合熱風(fēng)也加熱了軋制區(qū)參與軋制的部分輥面，使輥面的瞬間溫度和被軋制極片的溫度基本一致，有效地保證了電池極片的熱軋效果，同時(shí)又能對(duì)極片軋制區(qū)的溫度進(jìn)行設(shè)定與控制。
文檔編號(hào)F24H3/00GK201927670SQ20102059707
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者曹建禮, 李永鋼 申請(qǐng)人:曹建禮