CN111121412A - 一种圆柱电芯烘烤夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆柱电芯烘烤夹具，包括夹具框架、加热底板、四块加热侧板、电芯仿形加热铝块、温控采集模块及PCB信号板，加热底板设置在夹具框架的底部上方，加热侧板设置在加热底板四周，电芯仿形加热铝块设置在加热底板与加热侧板围成的空间内，电芯仿形加热铝块上设置有多数个与电芯相配合的阵列排列的电芯放置孔位，温控采集模块设置在夹具框架的任一侧板的外侧，PCB信号板设置在夹具框架的底部下方，加热底板、加热侧板、温控采集模块分别与PCB信号板电性连接。本发明通过发热板传递热量到电芯仿形加热铝块，再由电芯仿形加热铝块来加热电芯，达到烘烤电芯的目的，能够有效解决圆柱电芯的烘烤难点。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池生产加工设备技术领域，具体的说，是涉及一种圆柱电芯烘烤夹具。
背景技术
目前，国内外锂电池行业具有良好的发展前景，锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用，预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。随着能源的紧缺和世界的环保方面的压力，锂电池在被广泛应用于电动车行业，特别是磷酸铁锂材料电池的出现，更推动了锂电池产业的发展和应用。为了保证锂电池具有高质量，需要对锂电池生产过程中的每个工序所处的生产环境进行严格把关。在锂电池的生产过程中，需要对裸电芯、极片、极卷和电芯进行预热或干燥处理。
目前，锂电池裸电芯烘烤箱主要有热辐射加热，热风加热和接触式加热几种；辐射加热和热风加热由于加热均匀性差，烘烤周期长，以及耗能大等问题的存在，行业基本由接触式加热所代替。接触式加热由于用加热板直接接触锂电池裸电芯表面，烘烤周期短，深受电池生产厂家的青睐。然而，现有的接触式锂电池裸电芯烘烤夹具，都是将锂电池裸电芯放置在密集排布的多个加热板间隙中，但是这种夹具一般只适用于方块状的锂电池裸电芯，并不适用于圆柱状的锂电池裸电芯，同时在位于加热板中部与两端的锂电池裸电芯温度差较大，极大的影响了加热效果，无法保证锂电池质量。
以上不足，有待改善。
发明内容
为了克服现有的技术的不足， 本发明提供一种圆柱电芯烘烤夹具。
本发明技术方案如下所述：
一种圆柱电芯烘烤夹具，其特征在于，包括夹具框架、加热底板、四块加热侧板、电芯仿形加热铝块、温控采集模块及PCB信号板，所述加热底板设置在所述夹具框架的底部上方，所述加热侧板设置在所述加热底板四周，所述电芯仿形加热铝块设置在所述加热底板与所述加热侧板围成的空间内，并与所述加热底板与所述加热侧板接触，所述电芯仿形加热铝块上设置有多数个与电芯相配合的阵列排列的电芯放置孔位，所述温控采集模块设置在所述夹具框架的任一侧板的外侧，所述PCB信号板设置在所述夹具框架的底部下方，所述加热底板、所述加热侧板、温控采集模块分别与所述PCB信号板电性连接。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述加热侧板与所述夹具框架的侧板之间存在间隙，所述加热侧板的外侧设置有固定夹块，所述固定夹块的底部固定在所述加热底板的端部，和/或所述固定夹块的底部固定在所述夹具框架的底部上方。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述加热侧板的端部与所述夹具框架的侧板之间设置有隔热挡块。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述加热底板包括多数个阵列排列的加热子底板，每一所述加热子底板分别与所述PCB信号板电性连接。
进一步的，所述加热子底板和所述加热侧板上均设置有第一探头和第二探头，所述第一探头和所述第二探头分别与所述PCB信号板电性连接。
进一步的，所述加热子底板包括第一铝板、第一加热片及第二铝板，所述第一铝板设置在所述电芯仿形加热铝块的底部下方，所述第一加热片设置在所述第一铝板与所述第二铝板之间，所述第二铝板设置在所述夹具框架的底部上方。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述加热侧板包括第三铝板和第二加热片，所述第三铝板设置在所述第二加热片与所述电芯仿形加热铝块的侧面之间。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述电芯仿形加热铝块的顶部设置盖板，所述盖板上设置有多数个与所述电芯放置孔位相对应的电芯导向孔。
进一步的，所述电芯导向孔的顶部内侧设置有导向锥面。
进一步的，所述盖板为非金属材质。
更进一步的，所述盖板为玻纤盖板。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述夹具框架的侧板的内表面设置有反光板。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述电芯为圆柱状的锂电池裸电芯。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述夹具框架的底部下方设置有多数个夹具定位销孔，所述夹具定位销孔与电芯烘烤箱上的定位销柱相配合。
根据上述方案的本发明，其特征在于，所述PCB信号板设置有多数个第一金属触点，所述第一金属触点与电芯烘烤箱上的主控板的第二金属触点相配合。
本发明的有益效果在于：
1、本发明通过加热底板和加热侧板传递热量到电芯仿形加热铝块，再由电芯仿形加热铝块加热电芯，四周的加热侧板可以弥补电芯仿形加热铝块四周热量的散失，有效控制电芯仿形加热铝块各处温升均匀性，从而实现对电芯的均匀加热；
2、本发明通过电芯仿形加热铝块能够有效解决圆柱电芯的烘烤难点；
3、本发明在电芯仿形加热铝块上设置有非金属材质的盖板，能够防止放置电芯时电芯与电芯仿形加热铝块撞击。
4、本发明夹具框架的侧板的内表面设置有反光板，能够有效防止热量发散，进一步缩短电芯的预热速度，工作效率更快。
5、本发明整体结构简单，易于实现自动化工作，生产效率高。
附图说明
图1为本发明的结构爆炸图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明另一视角的结构示意图；
图4为本发明电芯仿形加热铝块的结构示意图；
图5为图2中A的局部放大图；
图6为本发明加热子底板的结构爆炸图；
图7为本发明加热侧板的结构爆炸图；
图8为本发明盖板的结构示意图；
在图中，1、夹具框架；2、加热底板；3、加热侧板；4、电芯仿形加热铝块；5、温控采集模块；6、PCB信号板；7、电芯；8、固定夹块；9、隔热挡块；10、第一探头；11、第二探头；12、盖板；
101、反光板；102、夹具定位销孔；
201、加热子底板；2011、第一铝板；2012、第一加热片；2013、第二铝板；
301、第三铝板；302、第二加热片；
401、电芯放置孔位；
601、第一金属触点；
1201、电芯导向孔；1202、导向锥面。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
如图1-图4所示，本发明实施例提供了一种圆柱电芯烘烤夹具，包括夹具框架1、加热底板2、四块加热侧板3、电芯仿形加热铝块4、温控采集模块5及PCB信号板6。加热底板2设置在夹具框架1的底部上方，加热侧板3设置在加热底板2四周，电芯仿形加热铝块4设置在加热底板2与加热侧板3围成的空间内，并与加热底板2与加热侧板3接触。电芯仿形加热铝块4上设置有多数个与电芯7相配合的阵列排列的电芯放置孔位401，电芯7为圆柱状的锂电池裸电芯，电芯7放置在电芯放置孔位401时，通过加热底板2传递热量到电芯仿形加热铝块4，进而烘烤电芯7，四周的加热侧板3弥补电芯仿形加热铝块4四周热量的散失，有效控制电芯仿形加热铝块4各处温升均匀性。温控采集模块5设置在夹具框架1的任一侧板的外侧，PCB信号板6设置在夹具框架1的底部下方，加热底板2、加热侧板3、温控采集模块5分别与PCB信号板6电性连接。
如图1-图2所示，在本实施例中，加热侧板3与夹具框架1的侧板之间存在间隙，加热侧板3的外侧设置有固定夹块8，固定夹块8的底部固定在加热底板2的端部，和/或固定夹块8的底部固定在夹具框架1的底部上方，固定夹块8使得加热侧板3能够紧紧与电芯仿形加热铝块4贴合，保证热量的传递。
如图5所示，在本实施例中，加热侧板3的端部与夹具框架1的侧板之间设置有隔热挡块9，隔热挡块9避免加热侧板3的端部直接与夹具框架1接触，防止热量的散失。
在本实施例中，加热底板2包括多数个阵列排列的加热子底板201，每一加热子底板201分别与PCB信号板6电性连接，每一加热子底板201单独控制，能够有效增加设备的灵活性。
如图6所示，进一步的，加热子底板201包括第一铝板2011、第一加热片2012及第二铝板2013，第一铝板2011设置在电芯仿形加热铝块4的底部下方，第一加热片2012设置在第一铝板2011与第二铝板2013之间，第二铝板2013设置在夹具框架1的底部上方，将第一加热片2012设置在第一铝板2011和第二铝板2013之间能够避免第一加热片2012直接与电芯7接触，导致升温过快和加热不均匀问题。
如图7所示，在本实施例中，加热侧板3包括第三铝板301和第二加热片302，第三铝板301设置在第二加热片302与电芯仿形加热铝块4的侧面之间，避免第二加热片302直接与电芯仿形加热铝块4接触，使得热量能够均匀的传递到电芯仿形加热铝块4。
进一步的，加热子底板201和加热侧板3上均设置有第一探头10和第二探头11，第一探头10和第二探头11分别与PCB信号板6电性连接，第一探头10用于测试加热子底板201和加热侧板3的实时速度，第二探头10用于监控加热子底板201和加热侧板3的运行是否正常，如监控温度是否到达预定值。
如图8所示，在本实施例中，电芯仿形加热铝块4的顶部设置盖板12，盖板12上设置有多数个与电芯放置孔位401相对应的电芯导向孔1201，盖板12为非金属材质，防止电芯7直接撞击金属。优选的，盖板12为玻纤盖板。
进一步的，电芯导向孔1201的半径比电芯放置孔位401的半径稍小，比电芯7的半径稍大，限制电芯7在电芯放置孔位401的位置，从而使得电芯7放置在电芯放置孔位401时，能够均匀加热。
进一步的，电芯导向孔1201的顶部内侧设置有导向锥面1202，使得电芯7更加容易插入电芯导向孔1201，从而插入电芯放置孔位401中。
在本实施例中，夹具框架1的侧板的内表面设置有反光板101，能够有效防止热量发散，进一步缩短电芯的预热速度，工作效率更快。
在本实施例中，夹具框架1的底部下方设置有多数个夹具定位销孔102，夹具定位销孔102与电芯烘烤箱上的定位销柱相配合，从而实现与电芯烘烤箱的精确对接。
在本实施例中，PCB信号板6设置有多数个第一金属触点601，第一金属触点601与电芯烘烤箱上的主控板的第二金属触点相配合，通过第一金属触点601与第二金属触点的接触，实现PCB信号板6与主控板的电性连接。
本发明的有益效果在于：
1、本发明通过加热底板和加热侧板传递热量到电芯仿形加热铝块，再由电芯仿形加热铝块加热电芯，四周的加热侧板可以弥补电芯仿形加热铝块四周热量的散失，有效控制电芯仿形加热铝块各处温升均匀性，从而实现对电芯的均匀加热；
2、本发明通过电芯仿形加热铝块能够有效解决圆柱电芯的烘烤难点；
3、本发明在电芯仿形加热铝块上设置有非金属材质的盖板，能够防止放置电芯时电芯与电芯仿形加热铝块撞击。
4、本发明夹具框架的侧板的内表面设置有反光板，能够有效防止热量发散，进一步缩短电芯的预热速度，工作效率更快。
5、本发明整体结构简单，易于实现自动化工作，生产效率高。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种圆柱电芯烘烤夹具，其特征在于，包括夹具框架、加热底板、四块加热侧板、电芯仿形加热铝块、温控采集模块及PCB信号板，所述加热底板设置在所述夹具框架的底部上方，所述加热侧板设置在所述加热底板四周，所述电芯仿形加热铝块设置在所述加热底板与所述加热侧板围成的空间内，并与所述加热底板与所述加热侧板接触，所述电芯仿形加热铝块上设置有多数个与电芯相配合的阵列排列的电芯放置孔位，所述温控采集模块设置在所述夹具框架的任一侧板外侧，所述PCB信号板设置在所述夹具框架的底部下方，所述加热底板、所述加热侧板、温控采集模块分别与所述PCB信号板电性连接。
2.根据权利要求1所述的圆柱电芯烘烤夹具，其特征在于，所述加热侧板与所述夹具框架的侧板之间存在间隙，所述加热侧板的外侧设置有固定夹块，所述固定夹块的底部固定在所述加热底板的端部，和/或所述固定夹块的底部固定在所述夹具框架的底部上方。
3.根据权利要求1所述的圆柱电芯烘烤夹具，其特征在于，所述加热侧板的端部与所述夹具框架的侧板之间设置有隔热挡块。
4.根据权利要求1所述的圆柱电芯烘烤夹具，其特征在于，所述加热底板包括多数个阵列排列的加热子底板，每一所述加热子底板分别与所述PCB信号板电性连接。
5.根据权利要求4所述的圆柱电芯烘烤夹具，其特征在于，所述加热子底板和所述加热侧板上均设置有第一探头和第二探头，所述第一探头和所述第二探头分别与所述PCB信号板电性连接。
6.根据权利要求4所述的圆柱电芯烘烤夹具，其特征在于，所述加热子底板包括第一铝板、第一加热片及第二铝板，所述第一铝板设置在所述电芯仿形加热铝块的底部下方，所述第一加热片设置在所述第一铝板与所述第二铝板之间，所述第二铝板设置在所述夹具框架的底部上方。
7.根据权利要求1所述的圆柱电芯烘烤夹具，其特征在于，所述加热侧板包括第三铝板和第二加热片，所述第三铝板设置在所述第二加热片与所述电芯仿形加热铝块的侧面之间。
8.根据权利要求1所述的圆柱电芯烘烤夹具，其特征在于，所述电芯仿形加热铝块的顶部设置盖板，所述盖板上设置有多数个与所述电芯放置孔位相对应的电芯导向孔。
9.根据权利要求1所述的圆柱电芯烘烤夹具，其特征在于，所述夹具框架的侧板的内表面设置有反光板。
10.根据权利要求1所述的圆柱电芯烘烤夹具，其特征在于，所述电芯为圆柱状的锂电池裸电芯。
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