CN105823325A - 一种用于真空隧道炉烘烤的隔间式物料平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于真空隧道炉烘烤的隔间式物料平台，包括多个底板、多个侧板，各底板平行设置，各侧板相互平行，各底板和侧板将平台内腔分为若干个隔间；各隔间设有若干个挡板，分隔放置锂电池块；各隔间内均匀设有多个平行的U型热导管。本发明利用U型热导管的快速均温特性，借由其腔体内导热流体持续循环的液气二相变化，使腔体表面呈现快速均温的特性而达到传热的目的。本发明的应用，不会影响移载机的结构，仍可以用现有的移载机装卸电池。本发明利用热导管快速均温的特性，将真空下单纯的热辐射转化为整体热传导而局部热辐射，实现了热量由热源到电池的快速传导，使得各个锂电池受热均匀，同时缩短锂电池的加热时间，提高生产效率。

Description

一种用于真空隧道炉烘烤的隔间式物料平台

技术领域

本发明属于真空隧道炉运输领域，更具体地，涉及一种用于真空隧道炉烘烤的隔间式物料平台。

背景技术

由于锂电池对含水量的高要求，烘烤干燥是其生产的关键工艺。烘烤机理按照传热形式的不同分为热传导、热对流和热辐射三种，一般热传导和热对流的传热效率较高，而热辐射的传热效率较低。锂电池为了达到高度除水目的，生产中多使用真空隧道炉烘烤，只能采用热辐射传热。现有的真空隧道炉由移栽机将锂电池装进小车，然后小车经由隧道炉完成烘烤过程。

目前使用的隧道炉小车结构十分简单，一般做成层状结构，每层左右两侧安装有侧板。由于小车处于运动状态，因此热源只能由隧道炉腔左、右两侧的加热板提供，小车上不能放置热源。在真空环境下，热量只能靠隧道炉腔内壁的辐射传递给靠近它的锂电池，再通过锂电池自身的导热逐个向内部传递。锂电池由正负极片和隔膜构成，正负极片交替排列，正负极片之间由隔膜隔开。由于隔膜为塑料薄膜，其导热系数很低。根据吉林大学沈帅的硕士论文《纯电动汽车电池箱热特性研究及热管理系统开发》的论文，锂电池在三维方向的导热速率分别为0.9w/(m.k)、2.7w/(m.k)、2.7w/(m.k)。因此要等靠近热源两侧锂电池温度上升后，才能给处于中间的锂电池辐射传热。因此靠近热源的两侧锂电池升温快，而处于中间的锂电池升温较慢，使得放置在中间的锂电池的温度会明显低于两侧锂电池的温度，最高可达数十摄氏度。由于锂电池受热不均匀，大大增加了加热时间，降低了生产效率。而且同一批次的锂电池含水量也会有所差异，产品质量的一致性得不到保障。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷，本发明提供了一种用于真空隧道炉烘烤的隔间式物料平台，其目的在于保证电池受热的均匀性，提高生产效率，由此解决真空下锂电池受热不均的技术问题。本发明技术方案如下：

一种用于真空隧道炉烘烤的隔间式物料平台，其特征在于，包括多个底板、多个侧板各底板相互平行设置，各侧板相互平行地垂直设置在底板之上，各个底板和侧板构成若干个隔间；各隔间底部设有若干个挡板，用于分隔放置锂电池块；各隔间内壁均匀设有多个平行的U型热导管，U型热导管开口方向为锂电池块进出方向。

进一步的，所述的物料平台中，底板和侧板数量根据锂电池尺寸设置，底板数量为1-4个，侧板数量为3-6个；物料平台整体尺寸与隧道炉尺寸相配套。

进一步的，所述的物料平台中，隔间中的各挡板之间的间隔与锂电池厚度相对应，各隔间挡板数量为1-6个。

进一步的，所述的物料平台中，各隔间U型热导管数量为3-10个，具体数量根据温度均匀性要求设定，U型热导管越多，隔间温度均匀性越好。

进一步的，所述的物料平台中，底板、侧板和挡板由钢、铝或其它金属材料，或合金材料制成。

进一步的，所述的物料平台中，U型热导管是中空密封的，由钢、铝或铜制成，内腔充有导热流质。

进一步的，所述的物料平台的底部设有滑轮装置，可在隧道炉滑轨上平滑移动。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下优点：

1.利用热导管快速均温的特性，将真空下单纯的热辐射转化为整体热传导而局部热辐射，实现了热量由热源到电池的快速传导，使得各个锂电池受热均匀；

2.将现有的物料小车改为隔间式物料平台，将传统的集中加热变为分散加热，增大了每个电池受热的几率；

3.利用热导管快速将热量传至内部，使置于物料平台内部的电池也能第一时间得到加热，缩短了锂电池的加热时间，提升了生产效率。

附图说明

图1为真空隧道炉烘烤的隔间式物料平台的直观示意图；

图2为真空隧道炉烘烤的隔间式物料平台的主剖视图；

图3为真空隧道炉烘烤的隔间式物料平台的俯剖视图；

上述图中的标记分别为：1-侧板、2-热导管、3-挡板、4-底板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示隔间式物料平台共有两层，每层三个隔间，每个隔间结构相同。每一层的隔间共用一块底板4，侧板1与底板4焊接在一起，相邻隔间共用一块隔板。对于每一层来说，首先将侧板与底板焊接在一起，形成三个隔间。然后将挡板3焊接在各隔间底板上，用于隔开每块锂电池。隔间之间共用一块钢板作为公共侧面，具体隔间数目和平台内底板层数可以根据隧道炉腔尺寸做相应的改变。各隔间彼此紧邻，每个隔间两侧内壁温度几乎相同，可同时对隔间内的锂电池进行加热。隔间里装载锂电池，锂电池彼此之间用挡板隔开。最后将定制的四根U形热导管2焊接在隔间的侧板1的内壁。本实施例中U型热导管采用金属铜制成，内部导热流质采用水，其具有快速均温特性的材料，借由腔体内动作流体持续循环的液气二相变化，以及汽&液流体的对流，使腔体表面呈现快速均温的特性而达到传热的目的。

侧板1、底板4和挡板3都使用不锈钢材料，侧板1的高度与锂电池高度相当，长度与锂电池长度相等，底板4的宽度与侧板1长度相等。挡板3的高度为锂电池高度的十分之一，挡板3的作用是防止锂电池装载的过程中发生倾斜，对钢板施加较大的侧向压力，致使得钢板发生永久性形变。如图2所示长度比侧板1短一个U型热导管2的直径。根据电池厚度，本实施例挡板数量为5个，每个隔间导管数量为4个。

隔间式物料平台的使用方式为:在进入隧道炉之前用移载机或其它方式，将锂电池放进物料平台的各个隔间中，物料平台运载着锂电池进入隧道炉进行烘烤。当物料平台从隧道炉中出来的时候，另一台移载机或其它手段将锂电池取出，锂电池进入下一道工序。

使用隔间式物料平台之后，由于导热管的均温特性，热量迅速从热源传递到各侧板上，相当于每个隔间同时对隔间内的锂电池加热。本实施例中各电池烘烤温度较为均匀，各个电池之间温差控制在10摄氏度以内，相较于之前的高达数十摄氏度温差的锂电池物料小车，烘烤的一致性更好，烘烤速度加快，加热时间由原先的25min一个批次缩短为15min一个批次，生产效率得到提升。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于真空隧道炉烘烤的隔间式物料平台，其特征在于，包括多个底板(4)、多个侧板(1)，各底板(4)相互平行设置，各侧板(1)相互平行地垂直设置在底板(4)之上，各个底板(4)和侧板(1)构成若干个隔间；各隔间底部设有若干个挡板(3)，用于分隔放置锂电池块；各隔间内壁均匀设有多个平行的U型热导管(2)，U型热导管(2)开口方向为锂电池块进出方向。

2.根据权利要求1所述的物料平台，其特征在于，所述底板(4)和侧板(1)数量根据锂电池尺寸设置，底板(4)数量为1-4个，侧板(2)数量为3-6个；物料平台整体尺寸与隧道炉尺寸相配套。

3.根据权利要求1或2所述的物料平台，其特征在于，所述隔间中的各挡板(3)之间的间隔与锂电池厚度相对应，各隔间挡板数量为1-6个。

4.根据权利要求1或2所述的物料平台，其特征在于，各隔间U型热导管(2)数量为3-10个，具体数量根据温度均匀性要求设定，U型热导管(2)越多，隔间温度均匀性越好。

5.根据权利要求1或2所述的物料平台，其特征在于，所述底板(4)、侧板(1)和挡板(3)由钢、铝或其它金属材料，或合金材料制成。

6.根据权利要求1或2所述的物料平台，其特征在于，所述U型热导管(2)是中空密封的，由钢、铝或铜制成，内腔充有导热流质。

7.根据权利要求1-6所述的物料平台，其特征在于，其底部设有滑轮装置，可在隧道炉滑轨上平滑移动。