CN107871892A - 电池极片自动加热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种电池极片自动加热装置，包括放卷装置(100)、收卷装置(200)以及加热干燥装置(300)，所述放卷装置(100)和所述收卷装置(200)分设于所述加热干燥装置(300)两侧；实现对电池极片的局部快速均匀加热，与现有技术相比，具有以下优点：(1)设备成本低，自动化程度高；(2)升温速度快，提高生产效率，降低用电成本，实现连续生产；(3)加热均匀程度高，实现电池极片的各部分均匀加热；(4)升高到预定温度后自动通断，实时监控反馈温度曲线，保证极片预定时间内维持预定温度范围。

Description

电池极片自动加热装置
技术领域
本发明涉及锂电池极片加热设备领域，尤其是一种电池极片自动加热装置。
背景技术
水分是影响锂电池品质的主要因素之一。制造工序中，电池极片需要通过加热设备，对极片进行加热从而降低含水量。
现有的加热设备主要对成卷极片进行整体的加热。如中国专利CN2053000139U一种锂电池极片烘烤箱，公开了一种烘烤箱，包括烘烤箱体，加热器等结构，其电池极片就是整体进行烘烤的，这样的加热方式存在以下两个方面的缺点：一方面成卷极片因体积大、密实的特点，进行材料整体的升温比较困难，且加热均匀度不佳，导致加热时间过长；另一方面完成加热后，为了防止极片氧化，需要较长时间降温才能取出。
此外，现有的加热设备还有具有单位时间耗能大的缺陷，大多只能在夜间工业用电时间工作，间断生产给生产带来诸多不便。
也有一些研究对其进行改进，但是加热部件仍然存在一定的缺陷，如图1中所示，传统的加热部件主要采用外部的加热管对被加热部件腔体外空气进行加热，再由空气传导热辐射，对内部锂电池极片进行加热。这样的加热方式存在加热时间长，加热缓慢的缺陷，且经过加热源后其温度会很快的下降，难以保持一段时间内的恒温加热效果。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供了一种能够对成卷的电池极片进行各部分均匀加热，升温速度快，实现温度的实时控制反馈，控制极片的预定时间内的预定温度保持功能，提高加热均匀程度的电池极片自动加热装置。
技术方案：为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：
电池极片自动加热装置，包括放卷装置、收卷装置以及加热干燥装置，所述放卷装置和所述收卷装置分设于所述加热干燥装置两侧；
所述放卷装置包括依次设置的放卷机构、第一纠偏机构、第一接带平台、第一计数轴、第一张力机构、第一驱动轴以及第一极片缓存机构；相邻机构之间设有一个或多个第一滚轮进行电池级片放卷线路方向的控制；
所述收卷装置包括依次设置的收卷机构、第二纠偏机构、第二接带平台、第二计数轴、第二张力机构、第二驱动轴以及第二极片缓存机构；相邻机构之间设有一个或多个第二滚轮进行电池极片收卷线路方向的控制。
为了更便捷直观的进行加热控制，所述加热干燥机构包括加热机构和温控机构。
所述加热机构为卤素灯加热机构。
为了实现对加热温度的实时监控，所述加热机构包括平行设置的至少两根加热管，每根加热管下方设有极片以及温度感应器；所述加热管均分为两部分，前段加热管通过相应的极片以及非温度感应器实现升温控制；后段加热管通过相应的极片以及温度感应器实现温度的保持控制。
更为优选的，所述温度感应器为非接触式温度传感器。
为了更均匀的实现加热，且实现升温和控温的双重有效加热，所述加热管为平行设置的四根。
为了更直观的进行温度的控制和显示，所述温控机构为带显示功能的温控表。
所述放卷装置和所述收卷装置为对称结构设计，以降低装置的整体设计成本。
有益效果：本发明所公开的一种电池极片自动加热装置，具有以下优点：(1)设备成本低，自动化程度高；(2)升温速度快，提高生产效率，降低用电成本，实现连续生产；(3)加热均匀程度高，实现电池极片的各部分均匀加热；(4)升高到预定温度后自动通断，实时监控反馈温度曲线，保证极片预定时间内维持预定温度范围。
附图说明
图1是本发明实施例1电池极片自动加热装置的俯视结构示意图；
图2是传统加热机构加热方式示意图；
图3是本发明实施例1电池极片自动加热装置加热机构示意图；
图4是本发明实施例1电池极片自动加热装置加热机构加热管放大结构示意图；
图5是本发明实施例1电池极片自动加热装置加热机构加热管分段进行升温和保温控制结构示意图；
图6是传统加热机构加热方式温度升温测试结果示意图；
图7是本发明实施例1电池极片自动加热装置的加热方式升温测试结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明：
实施例1：
请参照图1所示，本发明公开的电池极片自动加热装置，包括放卷装置100、收卷装置200以及加热干燥装置300，所述放卷装置100和所述收卷装置200分设于所述加热干燥装置300两侧；所述放卷装置100和所述收卷装置200为对称结构设计，以降低装置的整体设计成本。
所述放卷装置100包括依次设置的放卷机构101、第一纠偏机构102、第一接带平台103、第一计数轴104、第一张力机构105、第一驱动轴106以及第一极片缓存机构107；相邻机构之间设有一个或多个第一滚轮108进行电池极片放卷线路方向的控制；
以图1所示的俯视图为观察方向，其中，放卷机构101与第一纠偏机构102之间设有三个第一滚轮108，其中两个设于放卷机构101上方同一纵向位移高度，另一个设于第一纠偏机构102左侧，与其处于同一纵向位移高度；第一纠偏机构102与第一接带平台103之间设有一个第一滚轮108，位于与第一接带平台103右侧，与其处于同一纵向位移高度；第一接带平台103和第一计数轴104之间设有设有一个第一滚轮108，位于与第一接带平台103左侧，与其处于同一纵向位移高度；第一计数轴104与第一张力机构105之间设有两个第一滚轮108，并排设于第一计数轴104右侧同一纵向位移高度；所述第一张力机构105、第一驱动轴106之间设有两个第一滚轮108，并排设于第一驱动轴106左侧同一纵向位移高度；所述第一极片缓存机构107与加热干燥装置300之间设有两个第一滚轮108，并排设于加热干燥装置300左侧同一纵向位移高度。
所述收卷装置200包括依次设置的收卷机构201、第二纠偏机构202、第二接带平台203、第二计数轴204、第二张力机构205、第二驱动轴206以及第二极片缓存机构207；相邻机构之间设有一个或多个第二滚轮208进行电池极片收卷线路方向的控制。收卷装置200内的各个机构之间的第二滚轮208的设计与放卷装置100内的设计对称设计，一一对应。
请参照图3-图5，为了更便捷直观的进行加热控制，所述加热干燥机构300包括加热机构301和温控机构302。所述加热机构301为卤素灯加热机构，可以实现更为快速的升温；为了更直观的进行温度的控制和显示，所述温控机构302为带显示功能的温控表。
为了实现对加热温度的实时监控以及更均匀的实现加热，且实现升温和控温的双重有效加热，所述加热机构301包括平行设置的四根加热管3011，每根加热管3011下方设有极片3012以及温度感应器3013；所述加热管3011均分为两部分，前段两根加热管3011通过相应的极片3012以及非温度感应器3013实现升温控制；后段的两根加热管3011通过相应的极片3012以及温度感应器3013实现温度的保持控制。其中，所述温度感应器3013选择非接触式温度传感器，可以不受距离限制，实现对温度更为灵敏的控制。
工作原理：
将电池极片放置于放卷机构101，通过多个第一滚轮108对其放卷线路方向进行控制，依次经过第一纠偏机构102、第一接带平台103、第一计数轴104、第一张力机构105、第一驱动轴106以及第一极片缓存机构107最后到达加热干燥装置3000，进行加热，加热完成后通过多个第二滚轮208对其收卷线路方向进行控制，依次经过第二极片缓存机构207、第二驱动轴206、第二张力机构205、第二计数轴204、第二接带平台203、第二纠偏机构202，最后到达收卷机构201、实现电池极片的收卷，完成加热过程。
实施例2：
为了验证本发明公开的电池极片自动加热装置的加热升温以及保温效果，以以110℃为目标温度，加热锂电池负极片，进行升温测试。同时设置图2所示的传统加热机构的加热对比试验，测试结果的升温曲线如图6-图7所示：
请参照图7，本发明电池极片自动加热装置在20s内即可升温至目标温度，对比例传统加热机构1h-1.5h才能实现完全升温。
由以上结果可见，本发明一种电池极片自动加热装置具有加热快，升温速率高的优点，有效提高生产效率，降低能耗。

Claims (8)

1.电池极片自动加热装置，其特征在于包括放卷装置(100)、收卷装置(200)以及加热干燥装置(300)，所述放卷装置(100)和所述收卷装置(200)分设于所述加热干燥装置(300)两侧；
所述放卷装置(100)包括依次设置的放卷机构(101)、第一纠偏机构(102)、第一接带平台(103)、第一计数轴(104)、第一张力机构(105)、第一驱动轴(106)以及第一极片缓存机构(107)；相邻机构之间设有一个或多个第一滚轮(108)进行电池级片放卷线路方向的控制；
所述收卷装置(200)包括依次设置的收卷机构(201)、第二纠偏机构(202)、第二接带平台(203)、第二计数轴(204)、第二张力机构(205)、第二驱动轴(206)以及第二极片缓存机构(207)；相邻机构之间设有一个或多个第二滚轮(208)进行电池极片收卷线路方向的控制。
2.根据权利要求1所述的电池极片自动加热装置，其特征在于：所述加热干燥机构(300)包括加热机构(301)和温控机构(302)。
3.根据权利要求2所述的电池极片自动加热装置，其特征在于：所述加热机构(301)为卤素灯加热机构。
4.根据权利要求2或3所述的电池极片自动加热装置，其特征在于：所述加热机构(301)包括平行设置的至少两根加热管(3011)，每根加热管(3011)下方设有极片(3012)以及温度感应器(3013)；所述加热管(3011)均分为两部分，前段加热管(3011)通过相应的极片(3012)以及温度感应器(3013)实现升温控制；后段加热管(3011)通过相应的极片(3012)以及温度感应器(3013)实现温度的保持控制。
5.根据权利要求4所述的电池极片自动加热装置，其特征在于：所述温度感应器(3013)为非接触式温度传感器。
6.根据权利要求4所述的电池极片自动加热装置，其特征在于：所述加热管(3011)为平行设置的四根。
7.根据权利要求2所述的电池极片自动加热装置，其特征在于：所述温控机构(302)为带显示功能的温控表。
8.根据权利要求1所述的电池极片自动加热装置，其特征在于：所述放卷装置(100)和所述收卷装置(200)为对称结构设计。
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