一种电池极片干燥装置的制作方法

专利检索2022-05-10  8



1.本实用新型涉及动力电池制造技术领域,尤其涉及一种电池极片干燥装置。


背景技术:

2.锂电池因其循环使用寿命长、能量密度高、无记忆效应、可快速充电、绿色环保等诸多优点,近年来被广泛应用在各个领域之中。锂电池包括壳体、壳体内部的芯包。通常先通过模切获得极片,再将极片使用干燥装置干燥除水,最后在相邻两个极片之间放置隔膜形成芯包。现有技术中使用的电池极片干燥装置对极片进行干燥,通常在干燥装置的箱体内部放置待干燥的极片,然后向箱内吹入温度较高的被加热的气体使极片升温,达到预设温度后,将箱体内部抽真空,利用压差使极片内部的水分与极片分离,而且箱内的气压较低,使得水的沸点降低,从而使得箱体内部的水分低温沸腾蒸发,实现去除极片内的水分的目的。用被加热的气体加热极片,能使得箱体内部的温度较为平均,但在干燥过程中的升温速度较慢,干燥效率低下,能源消耗较大,延长了产品的生产周期,增加了工艺成本。吹入的气体使极片上的粉料飞扬,落在极片和干燥装置四周,降低了极片的合格率,也加大了干燥装置的箱体内部的清理维护时间成本及人力成本。当水分较多时,模切形成的极片也会产生弯曲翘起的问题,影响芯包的合格率。
3.基于此,亟需一种电池极片干燥装置用来解决如上提到的问题。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种电池极片干燥装置,在极片干燥时,极片被压紧,压平了极片,保证了极片与芯包的合格率,通过直接接触极片的方式对极片加热,提高了极片的升温速度,又加快了干燥效率,节省了资源,降低了工艺成本。
5.为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
6.一种电池极片干燥装置,包括:
7.箱体,所述箱体内设置有工作腔体,所述工作腔体内设置有用于承载极片的放置板;
8.压板,所述压板平行置于所述放置板上方,且所述压板能够压设在所述极片的上表面以将所述极片压紧在所述压板与所述放置板之间,所述压板上设置有第一加热件,所述第一加热件能够加热所述极片;
9.真空组件,连通于所述工作腔体,用于对所述工作腔体抽真空。
10.作为一种电池极片干燥装置的优选技术方案,所述放置板上设置有第二加热件,所述第二加热件能够加热所述极片。
11.作为一种电池极片干燥装置的优选技术方案,所述放置板的顶面开设有放置槽,所述放置槽用于放置所述极片,所述第二加热件置于所述放置板内部并位于所述放置槽的下方。
12.作为一种电池极片干燥装置的优选技术方案,所述放置板上设置有极片弹夹,所
述极片弹夹包括底板和多个限位件,所述底板置于所述放置槽内,每个所述限位件均垂直连接于所述底板的顶面,多个所述限位件围成用于放置所述极片的放置空间。
13.作为一种电池极片干燥装置的优选技术方案,所述电池极片干燥装置还包括升降组件,所述升降组件用于驱动所述压板升降,以使所述压板远离或压紧所述极片。
14.作为一种电池极片干燥装置的优选技术方案,所述压板顶面连接有连接架,所述连接架包括连接板和连接件,所述连接板与所述压板间隔设置,所述连接件连接于所述连接板与所述压板之间,所述连接板与所述升降组件连接。
15.作为一种电池极片干燥装置的优选技术方案,所述升降组件包括导向杆和丝杆,所述导向杆与所述丝杆的轴线均竖直设置,所述丝杆贯穿螺接于所述连接板,所述导向杆活动穿设于所述连接板。
16.作为一种电池极片干燥装置的优选技术方案,所述升降组件还包括驱动电机,所述升降组件还包括驱动电机,所述驱动电机用于驱动所述丝杆绕所述丝杆自身的轴线转动。
17.作为一种电池极片干燥装置的优选技术方案,所述箱体上开设有抽气孔,所述真空组件通过所述抽气孔与所述工作腔体连通。
18.作为一种电池极片干燥装置的优选技术方案,所述电池极片干燥装置还包括充气组件,所述箱体上开设有与所述工作腔体连通的充气孔,所述充气组件通过所述充气孔与所述工作腔体连通,并用于对所述工作腔体充气。
19.本实用新型的有益效果:本实用新型在箱体内部设置有放置板,放置板的上方平行设置有压板,极片在干燥时置于放置板与压板之间,且压板上设置有第一加热件,第一加热件能够加热极片,极片在加热干燥时压板与极片贴合,压板起到加热极片的作用,又起到压平极片的作用,也避免了气体使极片的粉料掉落,保证了极片的合格率,而且压板贴合极片时实现了通过直接接触极片的方式对极片加热,提高了极片的升温速度,又加快了干燥效率,节省了资源,降低了工艺成本。
附图说明
20.图1是本实用新型实施例提供的电池极片干燥装置的结构示意图;
21.图2是本实用新型实施例提供的电池极片干燥装置的剖视图。
22.图中:
23.10、极片;
24.1、箱体;11、工作腔体;12、抽气孔;13、充气孔;14、电控箱;15、地脚;
25.2、放置板;21、放置槽;3、压板;4、第一加热件;
26.5、升降组件;51、导向杆;52、丝杆;53、驱动电机;
27.6、第二加热件;
28.7、极片弹夹;71、底板;72、限位件;73、连接横杆;
29.8、连接架;81、连接板;82、连接件;821、第一通孔;
30.9、固定板;91、第二通孔。
具体实施方式
31.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
32.在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”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;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
35.本实施例提供了一种电池极片干燥装置。具体地,如图1

图2所示,电池极片干燥装置包括箱体1、压板3和真空组件。箱体1内设置有工作腔体11,工作腔体11内设置有用于承载极片10的放置板2。压板3平行置于放置板2上方,且压板3能够压设在极片10的上表面以将极片10压紧在压板3与放置板2之间,压板3上设置有第一加热件4,第一加热件4能够加热极片10。真空组件连通于工作腔体11,用于对工作腔体11抽真空。本实施例在箱体1内部设置有放置板2,放置板2的上方平行设置有压板3,极片10在干燥时置于放置板2与压板3之间,且压板3上设置有第一加热件4,极片10在加热干燥时压板3与极片10贴合,压板3起到加热极片10的作用,又起到压平极片10的作用,也避免了气体使极片10的粉料掉落,保证了极片10的合格率,而且压板3贴合极片10时实现了通过直接接触极片10的方式对极片10加热,提高了极片10的升温速度,又加快了干燥效率,节省了资源,降低了工艺成本。在本实施例中,放置板2与压板3均为水平放置。在干燥时,极片10水平放置,且可在放置板2上叠放多个极片10。压板3为长方体,且底面的尺寸不大于极片10的顶面的尺寸。
36.在本实施例中,如图2所示,第一加热件4为加热管,加热管位于压板3的内部,在压板3压紧极片10时,此结构能够避免第一加热件4被挤压,提高了第一加热件4的使用寿命,降低了成本。具体地,加热管呈圆柱状,其轴线沿水平方向延伸,压板3的侧壁上水平开设有第一加热管槽,第一加热件4置于第一加热管槽内,且第一加热件4可直接放置在第一加热管槽内部,或通过胶层粘接固定,在此不作限定。压板3采用金属材质,优选为不锈钢。在本实施例中,第一加热件4平行设置有两个,且两个第一加热件4均沿压板3的长度方向设置。
37.需要说明的是,为了清楚的显示出工作腔体11内部的结构,图1和图2中均隐去了电池极片干燥装置的箱门。且设置箱门便于将极片10置于工作腔体11内部。
38.在本实施例中,真空组件为真空泵,能够将工作腔体11内的气体吸出,使工作腔体
11形成真空环境。具体地,箱体1上开设有抽气孔12,真空组件通过抽气孔12与工作腔体11连通。进一步地,真空泵的抽气端连接有管路的一端,管路的另一端与抽气孔12连通。管路与抽气孔12之间通过螺纹连接或直接通过胶层粘接。为了保证工作腔体11的密封性,抽气孔12与管路之间设置有密封件,密封件可为密封圈。
39.进一步地,如图1

图2所示,电池极片干燥装置还包括充气组件,用于向工作腔体11内部充入氮气。具体地,充气组件为氮气储存罐,能够向工作腔体11充入氮气,氮气化学性质不活泼,避免了与极片10上的箔材发生反应。具体地,箱体1上开设有与工作腔体11连通的充气孔13,充气组件通过充气孔13与工作腔体11连通。进一步地,氮气储存罐的出气端连接有管路的一端,管路的另一端与充气孔13连通。管路与充气孔13之间通过螺纹连接或直接通过胶层粘接。为了保证工作腔体11的密封性,充气孔13与管路之间设置有密封件,密封件可为密封圈。在本实施例中,抽气孔12与充气孔13均开设在工作腔体11的同一侧壁上。
40.优选地,压板3的底面覆盖有硅胶层,也就是说压板3与极片10接触的底面上设置有硅胶层。硅胶层材质较软,能够保护极片10,防止压板3直接与极片10接触,避免因压板3与极片10摩擦产生的金属颗粒残留在极片10上,保证了极片10的合格率。进一步地,压板3采用金属材质,硅胶层可通过胶层粘接固定在压板3的底面。
41.优选地,放置板2上设置有第二加热件6,第二加热件6能够加热极片10。第二加热件6为加热管,加热管位于放置板2的内部,在压板3压紧极片10时,此结构能够避免第二加热件6被挤压,提高了第二加热件6的使用寿命,降低了成本。具体地,加热管呈圆柱状,其轴线沿水平方向延伸,放置板2的侧壁上水平开设有第二加热管槽,第二加热件6置于第二加热管槽内,且第二加热件6可直接放置在第二加热管槽内部,或通过胶层粘接固定,在此不作限定。放置板2采用金属材质,优选为钢质,并呈长方形。在本实施例中,第二加热件6平行设置有四个,且四个第二加热件6均沿放置板2的宽度方向设置。
42.进一步地,放置板2的顶面开设有放置槽21,放置槽21用于放置极片10,第二加热件6置于放置板2内部并位于放置槽21的下方,设置放置槽21便于定位极片10的放置位置,提高了实用性及使用的便利性。由于极片10置于放置槽21上,第二加热件6设置在放置槽21下方,便于第二加热件6有针对性的加热极片10,保证了极片10的升温速度,进一步保证了干燥效率。放置槽21呈方形,且放置槽21的一侧连通于放置板2朝向箱门的侧壁。
43.优选地,放置板2上设置有极片弹夹7,极片弹夹7包括底板71和多个限位件72,底板71置于放置槽21内,每个限位件72均垂直连接于底板71的顶面,多个限位件72围成用于放置极片10的放置空间,设置极片弹夹7,便于叠放多个极片10同时干燥,提高了实用性。可以理解的是,压板3从上方进入放置空间并压紧极片10。
44.在本实施例中,底板71呈长方形,底板71的两个相对设置的侧壁可与放置槽21的两个相对设置的槽壁贴合,具体底板71的两个短边与放置槽21的相对的两个槽壁贴合,且底板71的其中一个长边与放置槽21远离箱门的槽壁贴合,实现极片弹夹7直接嵌合在放置槽21内,并定位极片弹夹7。在其他实施例中,底板71还可以通过螺栓和螺母可拆卸连接于放置槽21,在此不作限定。
45.在本实施例中,限位件72为角钢,且限位件72设置有四个。四个限位件72分别设置在底板71的四个拐角处,围成用于放置极片10的放置空间。当极片10置于放置空间内时,极片10的四个拐角分别与四个角钢的内侧的拐角对应设置,且留有间隙,避免角钢破坏极片
10。底板71也为金属材质,便于第二加热件6的热量快速传递至极片10上。限位件72可通过螺栓和螺母可拆卸连接于底板71或直接与底板71之间焊接连接。
46.进一步地,如图1

图2所示,相邻两个限位件72之间连接有连接横杆73,提高了极片弹夹7的结构强度。在本实施例中,连接横杆73水平设置,且通过螺栓可拆卸连接于限位件72。具体为在连接横杆73的两端开设连接孔,螺栓穿过连接孔并穿过限位件72,与螺母螺接。连接孔为腰形,在实际安装时,限位件72的实际安装位置与理论安装位置之间存在误差,腰形的连接孔能够扩大允许的限位件72安装位置的误差。四个连接横杆73围成长方形的限位框,其中设定长方形的两条长边所对应的两个连接横杆73为第一连接横杆组,设定长方形的两条短边所对应的两个连接横杆73为第二连接横杆组,第一连接横杆组内的连接横杆73置于第二连接横杆组内的连接横杆73的下方。
47.优选地,电池极片干燥装置还包括升降组件5。升降组件5用于驱动压板3升降,以使压板3远离或压紧极片10。通过设置升降组件5,能够使压板3上升或下降,以使压板3远离或压紧极片10,调节压板3对于极片10的压紧力,提高了实用性。而且也能适用于压紧不同数量的极片10,扩大了适用范围。
48.优选地,压板3顶面连接有连接架8,连接架8包括连接板81和连接件82,连接板81与压板3间隔设置,连接件82连接于连接板81与压板3之间,连接板81与升降组件5连接,设置连接架8,便于与升降组件5连接,且升降组件5与压板3之间通过连接板81和连接件82连接,减少了第一加热件4传递至升降组件5的热量,避免了较高的温度对于升降组件5的影响。
49.进一步地,如图1

图2所示,连接件82呈板状,且连接件82上开设有第一通孔821,设置第一通孔821,便于工作腔体11内部的空气流通,也实现了减重的作用,减轻了升降组件5的负担。在本实施例中,连接架8呈梯型,连接板81的两端与压板3的顶面之间均倾斜连接有连接件82,提高了连接架8结构的稳定性。
50.优选地,升降组件5包括导向杆51和丝杆52,导向杆51与丝杆52的轴线均竖直设置,丝杆52贯穿螺接于连接板81,导向杆51活动穿设于连接板81。连接板81与压板3之间的空间便于丝杆52活动。
51.进一步地,升降组件5还包括驱动电机53,驱动电机53用于驱动丝杆52绕丝杆52自身的轴线转动。具体地,驱动电机53置于工作腔体11内并设置在丝杆52上方,且丝杆52的顶端与驱动电机53的输出转轴同轴连接。设置驱动电机53起到驱动丝杆52旋转的作用,提高了电池极片干燥装置的自动化程度。具体地,驱动电机53的输出转轴与丝杆52之间可通过联轴器连接或直接焊接连接,在此不作限定。
52.在本实施例中,在箱体1的工作腔体11内水平设置有固定板9,固定板9的两端分别与工作腔体11的内壁固定连接,具体可通过螺栓或粘接层固定,在此不作限定。固定板9置于压板3的上方,丝杆52置于固定板9的下方,驱动电机53固定在固定板9的顶面,且驱动电机53的输出转轴垂直穿设于固定板9并与丝杆52的顶端连接。在本实施例中,固定板9上开设有第二通孔91,进一步利于工作腔体11内部的气体流通,也起到减重的作用。第二通孔91在固定板9沿长度方向的两端对称开设有两个,且两个第二通孔91分别连通于固定板9两端的端面。
53.进一步地,如图1

图2所示,箱体1还设置有电控箱14,电控箱14与工作腔体11间隔
设置,避免电控箱14处于真空状态,便于人工维护。在本实施例中,电控箱14置于工作腔体11的下方。电控箱14内设置有控制器,控制器与驱动电机53以及真空泵均电连接,氮气储存罐的出气端设置有单向阀,单向阀与控制器电连接,控制器具有三个功能,第一个功能是能够使驱动电机53的输出转轴转动;第二个功能是能够启动真空泵,通过管道与抽气孔12对工作腔体11进行抽真空;第三个功能是能够使单向阀开启,实现氮气储存罐通过管道与充气孔13对工作腔体11充入氮气。其中控制器的控制原理以及结构均为现有技术,在此不再赘述。其中,图2中电控箱14内部的结构未示出。
54.优选地,如图1

图2所示,箱体1底部设置有地脚15,地脚15设置有多个,箱体1通过地脚15放置于地面上,避免了箱体1底面因加工误差而产生凸起时导致的箱体1倾倒,保证了箱体1能够平稳的放置,避免在烘烤过程中因箱体倾倒而导致的极片10报废,保证了极片10的合格率。在本实施例中,箱体1为长方体,地脚15设置有四个,四个地脚15分别置于箱体1底面上的四个拐角处,进一步保证了箱体1的平稳。在一些实施例中,地脚15能够直接与箱体1的底面焊接连接。在另一些实施例中,箱体1的底面的四个拐角处各垂直开设有一个螺纹孔,地脚15包括竖直设置的螺杆以及与螺杆同轴设置的圆盘,螺杆连接在圆盘的顶面并与螺纹孔螺接,便于调整地脚15的高度,也使得地脚15能够适应不平整的地面。而且设置圆盘也增大了地脚15与地面的接触面积。
55.优选地,电池极片干燥装置内部设置有温度采集件,具体设置在压板3内部和放置板2内部,用于采集压板3和放置板2的温度,避免温度过高导致的极片10受损。在本实施例中,温度采集件可采用热电偶感温探头。
56.为了便于理解,本实施例提供的一种电池极片干燥装置的使用方法如下:首先,将极片10放入极片弹夹7,并放入工作腔体11内。其次,将压板3压紧极片10。再次,通过真空泵将工作腔体11抽真空。然后,直至极片10达到预设温度,通过充气孔13向工作腔体11内部充入氮气。最后,开启箱门,完成极片10的干燥。
57.显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
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