CN115722424A - 加热装置及加热方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种加热装置及加热方法,属于电池制造技术领域。加热装置,用于对极片加热,该加热装置包括:安装架;第一加热单元,可活动地安装于安装架;以及调节机构,被配置为调节第一加热单元相对于安装架的位置,以改变第一加热单元在极片上的投影在极片的宽度方向的尺寸。该加热装置,具有较好的加热效果。
Description
技术领域
本申请涉及电池制造技术领域,具体而言,涉及一种加热装置及加热方法。
背景技术
锂离子电池的电极组件包括正极极片、负极极片和隔离膜,其中,极片烘烤工艺主要是除去正极极片、负极极片中的水分和溶剂,以便进行后续注入电解液工序。如果极片中的水分和溶剂不能有效除去,会影响化成效果,最终对电极组件的性能及安全产生显著影响。因此,除去极片中的水分和溶剂是锂离子电池制造过程中非常重要的一个环节。
电池制造过程中,加热装置的加热效果较差。
发明内容
本申请的目的在于提供一种加热装置及加热方法,具有较好的加热效果。
本申请是通过下述技术方案实现的:
第一方面,本申请提供了一种加热装置,用于对极片加热,所述加热装置包括:
安装架;
第一加热单元,可活动地安装于所述安装架;以及
调节机构,被配置为调节所述第一加热单元相对于所述安装架的位置,以改变所述第一加热单元在所述极片上的投影在所述极片的宽度方向的尺寸。
根据本申请实施例的加热装置,通过调节机构调节第一加热单元相对于安装架的位置,改变第一加热单元在极片上的投影在极片的宽度方向的尺寸,进而实现根据不同幅宽的极片调整第一加热单元的位置,以适应不同幅宽的极片的干燥要求,适应性强,具有较好的加热效果。
根据本申请的一些实施例,所述第一加热单元绕第一轴线可转动地安装于所述安装架,所述调节机构被配置为驱动所述第一加热单元绕所述第一轴线转动。
在上述方案中,通过调节机构驱动第一加热单元绕第一轴线转动,实现第一加热单元相对于安装架的位置调节,调节方式简单,转动灵活。
根据本申请的一些实施例,所述第一轴线平行于所述极片的厚度方向。
在上述方案中,第一轴线平行于极片的厚度方向,使得第一加热单元能够在平行于极片的平面内转动,从而调节第一加热单元在极片上的投影的形状,保证第一加热单元与极片之间的距离恒定,保证加热效果。
根据本申请的一些实施例,所述第一加热单元包括在所述极片的宽度方向上相对的第一端和第二端,所述安装架包括第一滑槽和第二滑槽,所述第一滑槽和所述第二滑槽均沿所述极片的长度方向延伸,所述第一端可滑动地设置于所述第一滑槽内,所述第二端可滑动地设置于所述第二滑槽内。
在上述方案中,第一滑槽和第二滑槽沿极片的长度方向延伸,以便于第一加热单元的第一端和第二端在第一滑槽和第二滑槽内移动,实现对第一端和第二端的移动导向,保证第一加热单元相对于安装架移动稳定。
根据本申请的一些实施例,所述第一轴线平行于所述极片的长度方向。
在上述方案中,第一轴线平行于极片的长度方向,使得第一加热单元能够在垂直于极片的平面内转动,第一加热单元位置调节方便,操作简单。
根据本申请的一些实施例,所述第一加热单元包括在所述极片的宽度方向上相对的第一端和第二端,所述安装架包括第一滑槽和第二滑槽,所述第一滑槽和所述第二滑槽均沿所述极片的厚度方向延伸,所述第一端可滑动地设置于所述第一滑槽内,所述第二端可滑动地设置于所述第二滑槽内。
在上述方案中,第一滑槽和第二滑槽沿极片的厚度方向延伸,以便于第一加热单元的第一端和第二端沿极片的厚度方向移动,实现对第一端和第二端的移动导向,保证第一加热单元相对于安装架移动稳定。
根据本申请的一些实施例,所述调节机构包括电机、第一带轮、第二带轮和传动带,所述第一带轮安装于所述电机的输出轴,所述第二带轮安装于所述第一加热单元,所述传动带套设于所述第一带轮和所述第二带轮。
在上述方案中,通过电机提供驱动力,能够保证第一加热单元的位置调节精度;通过第一带轮、第二带轮和传动带组成带传动组件,能够保证动力传输稳定。
根据本申请的一些实施例,所述第一加热单元包括连接件和多个加热组件,所述连接件沿所述极片的宽度方向延伸,所述连接件可活动地安装于所述安装架,所述多个加热组件沿所述连接件的延伸方向间隔设置于所述连接件,所述调节机构连接于所述连接件。
在上述方案中,通过连接件连接多个加热组件,以便于同步调节多个加热组件的位置,多个加热组件能够对应极片的多个待加热区域,满足极片的干燥需求。
根据本申请的一些实施例,所述多个加热组件连接于同一电源。
在上述方案中,多个加热组件连接同一电源,保证加热一致性、均匀性。
根据本申请的一些实施例,所述加热装置还包括:箱体,所述第一加热单元设置于所述箱体内。
在上述方案中,箱体能够汇集热量,避免热量散逸,具有较好的保温效果。
根据本申请的一些实施例,所述加热装置还包括:抽气单元,用于抽出所述箱体内的空气。
在上述方案中,抽气单元抽出箱体内的空气,以实现空气循环,降低箱体内的水分,还可以抽出极片挥发出的溶剂,达到去除箱体水分和溶剂的效果。
根据本申请的一些实施例,所述加热装置还包括:第二加热单元,设置于所述箱体内且位于所述第一加热单元的下游。
在上述方案中,第一加热单元和第二加热单元沿极片的走带方向依次设置,极片先经过第一加热单元的高速升温,再经过第二加热单元进行保温,保证极片行走过程中温度一致性好。
根据本申请的一些实施例,所述加热装置还包括:检测机构,所述检测机构用于检测所述极片的宽度信息;所述调节机构被配置为根据所述检测机构检测的所述极片的宽度信息调节所述第一加热单元相对于所述安装架的位置。
在上述方案中,通过检测机构检测极片的宽度信息,确定极片的规格;调节机构根据检测机构检测的极片的宽度信息,以调节第一加热单元相对于安装架的位置,能够适应不同幅宽的极片的干燥,满足极片的干燥要求。
第二方面,本申请实施例还提供了一种加热方法,用于对极片加热,其包括:检测所述极片的宽度信息;根据所述极片的宽度信息调节第一加热单元的位置,以改变所述第一加热单元在所述极片上的投影在所述极片的宽度方向的尺寸。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为根据本申请一些实施例提供的加热装置的俯视图;
图2为根据本申请一些实施例提供的第一加热单元调节方式的示意图;
图3为根据本申请另一些实施例提供的第一加热单元调节方式的示意图;
图4为根据本申请一些实施例提供的调节机构的示意图;
图5为根据本申请另一些实施例提供的调节机构的示意图;
图6为根据本申请一些实施例提供的第一加热单元的结构示意图;
图7为根据本申请一些实施例提供的第一加热单元转动状态示意图;
图8为根据本申请另一些实施例提供的第一加热单元转动状态示意图;
图9为根据本申请一些实施例提供的加热组件的结构示意图;
图10为根据本申请一些实施例提供的加热装置的结构示意图;
图11为根据本申请一些实施例提供的加热方法的示意性流程图。
图标:100-加热装置;10-安装架;11-第一滑槽;12-第二滑槽;20-第一加热单元;21-第一端;22-第二端;23-连接件;24-加热组件;241-磁体;242-导线绕组;30-调节机构;31-电机;32-第一带轮;33-第二带轮;34-传动带;35-旋转气缸;40-箱体;41-料带入口;42-料带出口;51-料带放卷组件;52-料带收卷组件;60-抽气单元;70-第二加热单元;P-极片;P1-极耳区;P2-涂层;Z-第一轴线。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通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,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限定本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请中,所提及的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提及的电池可以包括电池模块或电池包等。
电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体,未涂敷正极活性物质层的集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体,未涂敷负极活性物质层的集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。
极片包括基材和涂层,基材上未涂敷涂层的区域为极耳区,极片加工过程中,在极片原料上设置沿极片的宽度方向交替分布极耳区与涂层。因涂层含有水分和溶剂,所以,对极片的干燥主要是对涂层进行加热处理。
传统去除极片中的水分和溶剂的方式主要是加热装置烘烤正极极片、负极极片,把极片升温到100℃以上,再通过热风循环风补偿和抽负压方法把极片蒸发出来的水分、溶剂带走,从而达到干燥的目的。发明人发现,现有的加热装置只适用于单一宽度的极片加热,极片加热效果差。
鉴于此,为了解决加热装置只能适用于单一宽度的极片加热且加热效果差的问题,发明人经过深入研究,设计了一种加热装置,该加热装置包括安装架、第一加热单元及调节机构。第一加热单元可活动地安装于安装架。调节机构被配置为调节第一加热单元相对于安装架的位置,以改变第一加热单元在极片上的投影在极片的宽度方向的尺寸。
在这样的加热装置中,第一加热单元能够相对于安装架移动,通过调节机构调节第一加热单元相对于安装架的位置,能够改变第一加热单元在极片上的投影在极片的宽度方向的尺寸,进而实现根据不同幅宽的极片调整第一加热单元的位置,以适应不同幅宽的极片的干燥要求,适应性强,具有较好的加热效果。
需要指出的是,本申请提供的加热装置及加热方法,并不局限于极片的干燥,还可以用于其他需要加热去除水分的待加热件。为了便于描述,本申请以对极片的加热为例进行介绍。
根据本申请的一些实施例,参见图1,图1为根据本申请一些实施例提供的加热装置100的俯视图。本申请提供了一种加热装置100。如图1所示,该加热装置100包括安装架10、第一加热单元20以及调节机构30。第一加热单元20可活动地安装于安装架10。调节机构30被配置为调节第一加热单元20相对于安装架10的位置,以改变第一加热单元20在极片P上的投影在极片P的宽度方向W的尺寸。
图中,字母W表示的方向为极片P的宽度方向,字母L表示的方向为极片P的长度方向。
安装架10提供第一加热单元20的定位支撑。第一加热单元20可活动地安装于安装架10,且能够相对于安装架10移动,以改变第一加热单元20在安装架10的位置。第一加热单元20设置于极片P的厚度方向的一侧,用于对极片P进行加热,例如对极片P的涂层进行加热。极片P的待加热区域为涂层,故而,需要调节第一加热单元20在极片P上的投影在极片P的宽度方向W上的尺寸,以使,第一加热单元20的加热区域与极片P的涂层对应。调节机构30用于调节第一加热单元20相对于安装架10的位置,从而改变第一加热单元20在极片P上的投影覆盖的区域,也即,改变第一加热单元20在极片P上的投影在极片P的宽度方向W的尺寸。
极片P包括基材和涂层P2,基材上未涂敷涂层P2的区域为极耳区P1,极耳区P1与涂层P2沿极片P的宽度方向W交替分布。因涂层P2含有水分和溶剂,所以,对极片P的干燥主要是对涂层P2进行加热处理。极片P的待加热区域即为涂层P2所在基材的区域,调节第一加热单元20在极片P的投影在极片P的宽度方向W上的尺寸是为了使得第一加热单元20的加热区域与极片P的涂层P2对应。
根据本申请实施例的加热装置100,通过调节机构30调节第一加热单元20相对于安装架10的位置,改变第一加热单元20在极片P上的投影在极片P的宽度方向W的尺寸,进而实现根据不同幅宽的极片P调整第一加热单元20的位置,以适应不同幅宽的极片P的干燥要求,适应性强,具有较好的加热效果。
第一加热单元20在极片P上的投影在极片P的宽度方向W的尺寸是指,第一加热单元20的投影在极片P的宽度方向W上相对的两个端部之间的距离。
请参见图2,图2为本申请一些实施例提供的第一加热单元20调节方式的示意图。根据本申请的一些实施例,可选地,如图2所示,第一加热单元20绕第一轴线Z可转动地安装于安装架10,调节机构30被配置为驱动第一加热单元20绕第一轴线Z转动。
图中,字母H表示的方向为极片P的厚度方向。
第一轴线Z为第一加热单元20相对于安装架10转动的转动轴线,第一加热单元20绕第一轴线Z可转动地安装于安装架10,使得第一加热单元20能够相对于安装架10绕第一轴线Z转动,进而改变第一加热单元20相对于安装架10的位置。例如,第一轴线Z可以平行于极片P的厚度方向H,或者,第一轴线Z也可以平行于极片P的长度方向L(请参见图1)。
通过调节机构30驱动第一加热单元20绕第一轴线Z转动,实现第一加热单元20相对于安装座的位置调节,调节方式简单,转动灵活。
根据本申请的一些实施例,第一加热单元20的转动角度为0-30°,也即,调节机构30驱动第一加热单元20相对于安装架10的转动角度范围为0-30°。
根据本申请的一些实施例,可选地,第一加热单元20为规则的形状。例如,第一加热单元20可以为长方体结构,也即,第一加热单元20在极片P上的投影可以为长方形。第一加热单元20的长度方向可以与极片P的长度方向L平行,以便于第一加热单元20具有较大的加热区域,保证第一加热单元20对极片P的干燥效果。在第一加热单元20在极片P上的投影为规则形状(如长方形)的实施例中,为了保证第一加热单元20转动稳定,第一轴线Z可以经过投影的形心。
需要指出的是,在第一加热单元20平行于极片P的实施例中,在第一轴线Z垂直于第一加热单元20时,当第一加热单元20在极片P上的投影为圆形时,第一轴线Z不经过圆形的圆心。
根据本申请一些实施例,可选地,如图2所示,第一轴线Z平行于极片P的厚度方向H。
第一轴线Z平行于极片P的厚度方向H,第一加热单元20绕第一轴线Z转动,第一加热单元20在垂直于第一轴线Z的平面内转动,也即,第一加热单元20的转动轨迹所在的平面与极片P的厚度方向H垂直,换句话说,第一加热单元20能够在平行于极片P的平面内转动。当第一加热单元20在平行于极片P的平面内转动时,第一加热单元20与极片P之间的距离恒定,第一加热单元20作用于极片P的加热距离不变。
当第一加热单元20在平行于极片P的平面内转动时,第一加热单元20在极片P上的投影变大,适用于极片P的幅宽变大的情况。
第一轴线Z平行于极片P的厚度方向H,使得第一加热单元20能够在平行于极片P的平面内转动,从而调节第一加热单元20在极片P上的投影的形状,保证第一加热单元20与极片P之间的距离恒定,保证加热效果。
根据本申请的一些实施例,可选地,如图1所示,第一加热单元20包括在极片P的宽度方向W上相对的第一端21和第二端22,安装架10包括第一滑槽11和第二滑槽12,第一滑槽11和第二滑槽12均沿极片P的长度方向L延伸,第一端21可滑动地设置于第一滑槽11内,第二端22可活动地设置于第二滑槽12内。
第一端21可活动地设置第一滑槽11内,第二端22可活动地设置于第二滑槽12内,当第一加热单元20在平行于极片P的平面内转动时,第一端21在第一滑槽11内滑动,第二端22在第二滑槽12内滑动,第一端21滑动的方向与第二端22滑动的方向相反。第一滑槽11和第二滑槽12可以为安装架10上相对的两个面上开设的槽,也即第一滑槽11的开口和第二滑槽12的开口可以相对设置,以便于实现第一端21与第一滑槽11的配合,第二端22与第二滑槽12的配合。
第一滑槽11的槽长和第二滑槽12的槽长分别限定第一端21和第二端22的移动轨迹,从而限定第一加热单元20的转动角度。在一些实施例中,在垂直于极片P的宽度方向W的平面内,沿极片P的宽度方向W,第一滑槽11的投影与第二滑槽12的投影至少部分重叠。当第一滑槽11的投影与第二滑槽12的投影部分重叠时,第一滑槽11和第二滑槽12可以沿极片P的长度方向L错位设置。在第一滑槽11和第二滑槽12的槽长同等的情况下,第一滑槽11的投影和第二滑槽12的投影只有部分重叠的实施例中,第一加热单元20的转动角度较大;第一滑槽11的投影和第二滑槽12的投影全部重叠的实施例中,第一加热单元20的转动角度较小。
第一滑槽11和第二滑槽12沿极片P的长度方向L延伸,以便于第一加热单元20的第一端21和第二端22在第一滑槽11和第二滑槽12内移动,实现对第一端21和第二端22的移动导向,保证第一加热单元20相对于安装座移动稳定。
请参见图3,图3为根据本申请另一些实施例提供的第一加热单元20调节方式的示意图。根据本申请的一些实施例,可选地,如图3所示,第一轴线Z平行于极片P的长度方向L(请参见图1)。
第一轴线Z平行于极片P的长度方向L,第一加热单元20绕第一轴线Z旋转,第一加热单元20在垂直于第一轴线Z的平面内转动,也即,第一加热单元20的转动轨迹所在的平面与极片P的长度方向L垂直。
当第一加热单元20的转动平面与极片P的长度方向L垂直时,第一加热单元20绕第一轴线Z转动,第一加热单元20在极片P上的投影变小,适用于极片P的幅宽变小的情况。
第一轴线Z平行于极片P的长度方向L,使得第一加热单元20能够在垂直于极片P的长度方向L的平面内转动,第一加热单元20位置调节方便,操作简单。
根据本申请的一些实施例,可选地,如图3所示,第一加热单元20包括在极片P的宽度方向W上相对的第一端21和第二端22,安装架10包括第一滑槽11和第二滑槽12,第一滑槽11和第二滑槽12均沿极片P的厚度方向H延伸,第一端21可滑动地设置于第一滑槽11内,第二端22可滑动地设置于第二滑槽12内。
第一端21可滑动地设置于第一滑槽11内,第二端22可滑动地设置于第二滑槽12内,当第一加热单元20在垂直于极片P的长度方向L的平面内转动时,第一端21在第一滑槽11内滑动,第二端22在第二滑槽12内滑动,第一端21滑动的方向与第二端22滑动的方向相反。第一滑槽11和第二滑槽12可以为安装架10上相对的两个面上开设的槽,也即第一滑槽11的开口和第二滑槽12的开口可以相对设置,以便于实现第一端21与第一滑槽11的配合,第二端22与第二滑槽12的配合。
当第一加热单元20在垂直于极片P的长度方向L的平面内转动时,虽然第一端21和第二端22中一者相对于另一者远离极片P,也即,第一加热单元20与极片P呈夹角设置,第一加热单元20的远离极片P的一端到极片P的距离增大,但是,倾斜设置的第一加热单元20对于极片P的加热效果的影响较小,可以忽略。
第一滑槽11的槽长和第二滑槽12的槽长分别限定第一端21和第二端22的移动轨迹,从而限定第一加热单元20的转动角度。在一些实施例,在垂直于极片P的宽度方向W的平面内,沿极片P的厚度方向H,第一滑槽11的投影与第二滑槽12的投影至少部分重叠。当第一滑槽11的投影与第二滑槽12的投影部分重叠时,第一滑槽11和第二滑槽12可以沿极片P的厚度方向H错位设置。在第一滑槽11和第二滑槽12的槽长同等的情况下,第一滑槽11的投影和第二滑槽12的投影只有部分重叠的实施例中,第一加热单元20的转动角度较大;第一滑槽11的投影与第二滑槽12的投影全部重叠的实施例中,第一加热单元20的转动角度较小。
第一滑槽11和第二滑槽12沿极片P的厚度方向H延伸,以便于第一加热单元20的第一端21和第二端22沿极片P的厚度方向H移动,实现对第一端21和第二端22的移动导向,保证第一加热单元20相对于安装架10移动稳定。
请参见图4,图4为根据本申请一些实施例提供的调节机构30的示意图。根据本申请的一些实施例,可选地,调节机构30包括电机31、第一带轮32、第二带轮33和传动带34,第一带轮32安装于电机31的输出轴,第二带轮33安装于第一加热单元20,传动带34套设于第一带轮32和第二带轮33。
第一带轮32、第二带轮33和传动带34组成带传动组件,带传动组件能够实现动力的稳定传输。当电机31工作时,电机31带动第一带轮32转动,第一带轮32带动传动带34转动,传动带34将动力传递至第二带轮33,从而带动第二带轮33和第一加热单元20转动,第一加热单元20绕第一轴线Z转动。电机31可以安装于安装架10,也可以安装于其他固定结构;传动带34根据安装空间的不同设置不同的长度。
为了保证第一加热单元20转动稳定,第二带轮33安装于第一加热单元20的中部,以使得第一轴线Z经过第一加热单元20的中心。第二带轮33的转动轴线为第二轴线,第二轴线可以与第一轴线Z平行,第二轴线也可以与第一轴线Z重合。
通过电机31提供驱动力,能够保证第一加热单元20的位置调节精度;通过第一带轮32、第二带轮33及传动带34组成带传动组件,能够保证动力传输稳定,进而使得第一加热单元20转动稳定。
在一些实施例中,调节机构30还可以包括电机31和传动组件,传动组件为链传动组件、齿轮齿条传动组件。
请参见图5,图5为根据本申请另一些实施例提供的调节机构30的示意图。根据本申请的一些实施例,如图5所示,调节机构30还可以包括旋转气缸35,第一加热单元20连接于旋转气缸35的缸体。
旋转气缸35又称摆动气缸,是利用压缩空气驱动缸体在一定角度范围内往复回转运动的气动执行元件。旋转气缸35的缸体的转动轴线可以与第一轴线Z重合,第一轴线Z经过第一加热单元20的中心,以保证第一加热单元20转动稳定。采用旋转气缸35调节第一加热单元20的位置,结构简单,便于维修与更换。
根据本申请的一些实施例,可选地,在第一加热单元20包括沿极片P的宽度方向W(请参见图1-图3)相对的第一端21和第二端22的实施例中,第一轴线Z也可以位于第一端21,调节机构30可以连接于第二端22,或者,第一轴线Z可以位于第二端22,调节机构30可以连接于第一端21。在上述方案中,调节机构30可以为直线驱动机构,调节机构30的执行端被配置为沿垂直于第一轴线Z的方向往复运动。例如,第一加热单元20的第一端21绕第一轴线Z可转动地安装于安装架10,第二端22为自由端,调节机构30的执行端连接于第二端22。或者,第一加热单元20的第二端22绕第一轴线Z可转动地安装于安装架10,第一端21为自由端,调节机构30的执行端连接于第一端21。
请参见图6,图6为根据本申请一些实施例提供的第一加热单元20的结构示意图。根据本申请的一些实施例,第一加热单元20包括连接件23和多个加热组件24,连接件23沿极片P的宽度方向W延伸,连接件23可活动地安装于安装架10,多个加热组件24沿连接件23的延伸方向间隔设置于连接件23,调节机构30连接于连接件23。
多个加热组件24沿连接件23的延伸方向间隔设置于连接件23,多个加热组件24沿极片P的宽度方向W间隔设置,相邻的两个加热组件24之间为非加热区,以对应极片P的非加热区域。连接件23的沿极片P的宽度方向W的相对的两端分别为第一加热单元20的第一端21和第二端22。加热组件24沿极片P的宽度方向W间隔设置,能够避免对极片P的无需加热的区域进行加热,合理利用热量,避免热量浪费。连接件23连接多个加热组件24,便于实现多个加热组件24的装配与管理。在调节第一加热单元20相对于安装架10的位置时,只需调节连接件23相对于安装架10的位置即可,调节简单。
在极片P包括基材和涂层P2的实施例中,在基材的宽度方向上间隔涂敷有涂层P2,相邻的涂层P2之间为极耳区P1,每个加热组件24对应一个涂层P2,加热组件24的加热区域对应涂层P2的所在区域,避免对极耳区P1进行加热。
通过连接件23连接多个加热组件24,以便于同步调节多个加热组件24的位置,多个加热组件24能够对应极片P的多个待加热区域(涂层P2所在区域),满足极片P的干燥需求。
根据本申请的一些实施例,可选地,多个加热组件24连接于同一电源。
多个加热组件24连接于同一电源,也即,多个加热组件24的电能输入功率相同,以使多个加热组件24的加热功率相同,保证加热一致性、均匀性。多个加热组件24连接于同一电源,还便于统一管理,更换与维修方便。
根据本申请的一些实施例,可选地,加热组件24为长方体结构,加热组件24的宽度方向与极片P的宽度方向W平行,加热组件24的长度方向与极片P的长度方向L平行,以便于保证加热组件24具有较大的加热区域。
请参见图7和图8,并结合图6,图7为根据本申请一些实施例提供的第一加热单元20转动状态示意图,图8为根据本申请另一些实施例提供的第一加热单元20转动状态示意图。在一些实施例中,如图6所示,当对于常用规格的极片P进行加热干燥时,加热组件24在极片P上的投影在极片P的宽度方向W的尺寸与对应的涂层P2的尺寸相同,也即,加热组件24在极片P上的投影在极片P的宽度方向W上与对应的涂层P2重合。如图7所示,当极片P的幅宽变小时,对应的涂层P2的宽度变小时,第一轴线Z与极片P的长度方向L(请参见图6)平行,第一加热单元20在垂直于极片P的长度方向L的平面内转动,从而减小加热组件24在极片P上的投影在极片P的宽度方向W的尺寸,以使得加热组件24的加热区域与涂层P2所在区域对应。如图8所示,当极片P的幅宽变大时,对应的涂层P2的宽度变大时,第一轴线Z与极片P的厚度方向H(请参见图7)平行,第一加热单元20在平行于极片P的平面内转动,从而增大加热组件24在极片P上的投影在极片P的宽度方向W的尺寸,以使得加热组件24的加热区域与涂层P2所在区域对应。
需要指出的是,加热组件24在极片P上的投影在极片P的宽度方向W的尺寸是指,加热组件24的投影在极片P的宽度方向W上的相对的两端之间的距离。
请参见图9,图9为根据本申请一些实施例提供的加热组件24的结构示意图。根据本申请的一些实施例,可选地,如图9所示,加热组件24为电磁感应加热组件24,加热组件24包括磁体241和导线绕组242,导线绕组242绕设于磁体241,导线绕组242通电后,加热组件24对极片P进行磁感应加热。磁体241为聚磁材料,导线绕组242为铜线绕组。
当第一加热单元20(加热组件24)每转动一定数值的角度,则加热组件24的加热功率(磁感应功率)增加一定幅度。例如,第一加热单元20每转动5°,加热组件24的加热功率需增加6%,以满足加热能力。
在加热组件24为电磁感应加热组件24的实施例中,第一加热单元20与调节机构30之间的连接部件采用非金属结构,满足长期磁场环境工作可靠性。
请参见图10,图10为根据本申请一些实施例提供的加热装置100的结构示意图。根据本申请的一些实施例,可选地,如图10所示,加热装置100还包括箱体40,第一加热单元20设置于箱体40内。
第一加热单元20设置于箱体40内,也即,箱体40罩设于第一加热单元20的外部,箱体40的内部空间形成为干燥空间,将极片P置于箱体40的内部,通过第一加热单元20对极片P进行加热,以达到干燥的效果。箱体40具有汇集热量的作用,减缓热量的散逸。
为了便于实现极片P的连续干燥,极片P为连续带状结构,极片P的长度方向L的一端连接于料带放卷组件51,极片P的长度方向L的另一端连接于料带收卷组件52,料带放卷组件51实现极片P的放卷,料带收卷组件52实现极片P的收卷,加热装置100位于料带放卷组件51和料带收卷组件52之间。极片P从料带放卷组件51输送至料带收卷组件52,极片P在输送的过程中在加热装置100处进行干燥。对应地,如图10所示,箱体40具有料带入口41和料带出口42,极片P从料带入口41进入箱体40内部,并从料带出口42离开箱体40。极片P从料带入口41进入箱体40内后,被位于箱体40内的第一加热单元20加热,干燥后的极片P从料带出口42离开箱体40。
在一些实施例中,安装架10安装于箱体40,例如,安装架10可以安装于箱体40的内壁。或者,安装架10可以为箱体40的一部分。
为了避免影响调节机构30的工作,在调节机构30包括电机31、第一带轮32、第二带轮33和传动带34的实施例中,电机31位于箱体40的外部,避免箱体40内的温度过高影响电机的使用寿命。
根据本申请的一些实施例,可选地,如图10所示,加热装置100还包括抽气单元60,抽气单元60用于抽出箱体40内的空气。
抽气单元60用于提供负压,将箱体40内的水分含量较高的空气抽出箱体40,以降低箱体40内部环境的水分含量,并且将极片P挥发出的溶剂抽出箱体40,达到去除箱体40内水分和溶剂的效果。
抽气单元60可以为真空抽气泵,其简单工作原理为:真气抽气泵的电机的圆周运动,通过机械装置使泵内部的隔膜做往复式运动,从而压缩、拉伸泵腔内的空气形成负压,在抽气口处与外界大气压产生压力差,在压力差的作用下,将气体吸入泵腔,再从排气口排出。
根据本申请的一些实施例,可选地,如图10所示,加热装置100还包括第二加热单元70,第二加热单元70设置于箱体40内,且位于第一加热单元20的下游。
第二加热单元70位于第一加热单元20的下游是指,第二加热单元70和第一加热单元20在极片P的输送方向的前后关系,即,极片P在输送的过程中,极片P先经过第一加热单元20的加热,然后再经过第二加热单元70的加热。
第二加热单元70位于第一加热单元20的下游,第一加热单元20相对于第二加热单元70靠近箱体40的料带入口41,第一加热单元20对进入箱体40内的极片P进行加热,以使极片P在进入箱体40内后高速升温至目标温度,第二加热单元70可以对箱体40内的极片P进行保温。
第一加热单元20和第二加热单元70沿极片P的走带方向依次设置,极片P先经过第一加热单元20的高速升温,再经过第二加热单元70进行保温,保证极片P行走过程中温度一致性好。
根据本申请的一些实施例,可选地,加热装置100还包括检测机构(图中未示出),检测机构用于检测极片P的宽度信息;调节机构30被配置为根据检测机构检测的极片P的宽度信息调节第一加热单元20相对于安装架10的位置。
检测机构检测极片P的宽度信息,确定极片P的幅宽。调节机构30根据检测机构检测的极片P的宽度信息调节第一加热单元20相对于安装架10的位置。当检测机构检测的极片P的宽度信息与预设的极片P的宽度信息一致时,调节机构30不调节第一加热单元20相对于安装架10的位置。当检测机构检测检测的极片P的宽度信息小于预设的极片P的宽度信息时,调节机构30驱动第一加热单元20在垂直于极片P的长度方向L的平面内转动,减小第一加热单元20在极片P上的投影在极片P的宽度方向W上的尺寸。当检测机构检测的极片P的宽度信息大于预设的极片P的宽度信息时,调节机构30驱动第一加热单元20在平行于极片P的平面内转动,增大第一加热单元20在极片P上的投影在极片P的宽度方向W上的尺寸。
在一些实施例中,该加热装置100还包括控制器(图中未示出),检测机构和调节机构30分别与控制器通信连接,检测机构检测的极片P的宽度信息发送至控制器,控制器比对检测机构检测的极片P的宽度信息与预设的极片P的宽度信息,根据比对结果,控制器控制调节机构30工作,以调节第一加热单元20相对于安装架10的位置。
根据本申请的一些实施例,参见图10,本申请提供了一种加热装置100,用于对极片P加热。该加热装置100包括箱体40、安装架10、第一加热单元20、第二加热单元70、调节机构30、检测机构及抽气单元60。安装架10安装于箱体40。第一加热单元20和第二加热单元70均位于箱体40内,且第二加热单元70位于第一加热单元20的下游,第一加热单元20可活动地安装于安装架10。第一加热单元20包括连接件23和多个加热组件24,多个加热组件24沿极片P的宽度方向W间隔设置于连接件23,连接件23的沿极片P的宽度方向W的两端与安装架10可活动地连接,多个加热组件24与极片P的多个涂层P2一一对应。调节机构30包括电机31、第一带轮32、第二带轮33和传动带34,第一带轮32安装于电机31的输出轴,第二带轮33安装于第一加热单元20的连接件23,传动带34套设于第一带轮32和第二带轮33。电机31工作时,能够驱动第二带轮33带动连接件23绕第一轴线相对于安装架10转动,从而改变第一加热单元20在极片P上的投影在极片P的宽度方向W的尺寸。检测机构用于检测极片P的宽度信息,调节机构30被配置为根据检测机构检测的极片P的宽度信息,调节第一加热单元20相对于安装架10的位置,以改变第一加热单元20在极片P上的投影在极片P的宽度方向W的尺寸,以保证加热组件24能够对涂层P2进行加热。当极片P在箱体40内输送时,进入箱体40内部的极片P先被第一加热单元20高速加热升温至目标温度,再被第二加热单元70进行保温。当检测机构检测的极片P的宽度信息发生改变时,调节机构30根据检测机构检测的极片P的宽度信息调节第一加热单元20相对于安装架10的位置,以使得第一加热单元20的加热组件24对应极片P的涂层P2,满足对极片P的干燥需求。
请参见图11,图11为根据本申请一些实施例提供的加热方法的示意性流程图。根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种加热方法,用于对极片P加热,如图11所示,该加热方法包括:
S801,检测极片P的宽度信息;
S802,根据极片P的宽度信息调节第一加热单元20的位置,以改变第一加热单元20在极片P上的投影在极片P的宽度方向W的尺寸。
第一加热单元20用于对极片P的涂层P2进行加热,以去除极片P的水分及容积。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (14)
1.一种加热装置,用于对极片加热,其特征在于,所述加热装置包括:
安装架;
第一加热单元,可活动地安装于所述安装架;以及
调节机构,被配置为调节所述第一加热单元相对于所述安装架的位置,以改变所述第一加热单元在所述极片上的投影在所述极片的宽度方向的尺寸。
2.根据权利要求1所述的加热装置,其特征在于,所述第一加热单元绕第一轴线可转动地安装于所述安装架,所述调节机构被配置为驱动所述第一加热单元绕所述第一轴线转动。
3.根据权利要求2所述的加热装置,其特征在于,所述第一轴线平行于所述极片的厚度方向。
4.根据权利要求3所述的加热装置,其特征在于,所述第一加热单元包括在所述极片的宽度方向上相对的第一端和第二端,所述安装架包括第一滑槽和第二滑槽,所述第一滑槽和所述第二滑槽均沿所述极片的长度方向延伸,所述第一端可滑动地设置于所述第一滑槽内,所述第二端可滑动地设置于所述第二滑槽内。
5.根据权利要求2所述的加热装置,其特征在于,所述第一轴线平行于所述极片的长度方向。
6.根据权利要求5所述的加热装置,其特征在于,所述第一加热单元包括在所述极片的宽度方向上相对的第一端和第二端,所述安装架包括第一滑槽和第二滑槽,所述第一滑槽和所述第二滑槽均沿所述极片的厚度方向延伸,所述第一端可滑动地设置于所述第一滑槽内,所述第二端可滑动地设置于所述第二滑槽内。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的加热装置,其特征在于,所述调节机构包括电机、第一带轮、第二带轮和传动带,所述第一带轮安装于所述电机的输出轴,所述第二带轮安装于所述第一加热单元,所述传动带套设于所述第一带轮和所述第二带轮。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的加热装置,其特征在于,所述第一加热单元包括连接件和多个加热组件,所述连接件沿所述极片的宽度方向延伸,所述连接件可活动地安装于所述安装架,所述多个加热组件沿所述连接件的延伸方向间隔设置于所述连接件,所述调节机构连接于所述连接件。
9.根据权利要求8所述的加热装置,其特征在于,所述多个加热组件连接于同一电源。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的加热装置,其特征在于,所述加热装置还包括:
箱体,所述第一加热单元设置于所述箱体内。
11.根据权利要求10所述的加热装置,其特征在于,所述加热装置还包括:
抽气单元,用于抽出所述箱体内的空气。
12.根据权利要求10所述的加热装置,其特征在于,所述加热装置还包括:
第二加热单元,设置于所述箱体内且位于所述第一加热单元的下游。
13.根据权利要求1-6中任一项所述的加热装置,其特征在于,所述加热装置还包括:
检测机构,所述检测机构用于检测所述极片的宽度信息;
所述调节机构被配置为根据所述检测机构检测的所述极片的宽度信息调节所述第一加热单元相对于所述安装架的位置。
14.一种加热方法,用于对极片加热,其特征在于,所述加热方法包括:
检测所述极片的宽度信息;
根据所述极片的宽度信息调节第一加热单元的位置,以改变所述第一加热单元在所述极片上的投影在所述极片的宽度方向的尺寸。
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