CN116007301A - 一种笼屉式电池真空干燥炉及其真空干燥方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种笼屉式电池真空干燥炉及其真空干燥方法，包括炉体，抽真空设备，炉体内设置炉腔，炉腔内还包括，电池承载夹具，电池承载夹具包括两个以上，若干电池承载夹具置于一个炉腔内，电池承载夹具包括由底部发热板和侧部发热板围合而成的上方开口的电池干燥位，若干个电池承载夹具依次上下堆叠放置使得若干个底部发热板依次上下堆叠放置，每相邻两层底部发热板以及侧部发热板形成对电池的封闭式加热空间。本申请的真空干燥炉与目前相同尺寸的干燥炉相比，大大提高了电池的烘烤容量，这些都会大大提高我司锂电干燥设备的附加值。解决了现有技术中干燥炉空间利用率较低底，场地占用较大的问题。
Description
技术领域
本申请涉及干燥设备技术领域，具体涉及一种笼屉式电池真空干燥炉及其真空干燥方法。
背景技术
真空干燥炉是很多类型电池生产过程中的重要设备，主流的电池干燥炉依然选择电加热方案，包括多个炉腔，每个炉腔放置一个电加热夹具，因为热源只来自于底部发热板，整个夹具上放属于非封闭状态，热量散失较严重，电池的底部以外的其它面仅仅通过烤箱内部温度进行辐射加热，效率不高，而且耗能也较高，一般考虑到干燥炉的空间占用情况，不会设置太多炉腔，因此干燥炉的空间利用率较低，空间占用较大。
发明内容
为了解决现有技术中干燥炉空间利用率较低底，场地占用较大的问题，本发明提供了一种笼屉式电池真空干燥炉及其真空干燥方法。
一方面，本申请提供的一种笼屉式电池真空干燥炉，采用如下技术方案：
一种笼屉式电池真空干燥炉，包括炉体，抽真空设备，所述炉体内设置炉腔，所述炉腔内还包括，电池承载夹具，所述电池承载夹具包括两个以上，若干电池承载夹具置于一个炉腔内，所述电池承载夹具包括由底部发热板和侧部发热板围合而成的上方开口的电池干燥位，若干个电池承载夹具依次上下堆叠放置使得若干个底部发热板依次上下堆叠放置，每相邻两层底部发热板以及侧部发热板形成对电池的封闭式加热空间。
通过采用上述技术方案，本申请充分利用夹具自身发热板的特点，将多个电池承载夹具依次从低到高堆叠放置，如此，不仅有效利用了发热板的热量，而且使得每个电池承载夹具内的电池干燥位形成封闭式加热空间，对热量的保持性是很大的提高，对电池的干燥效率也是极大的改善。同时，与目前相同尺寸的干燥炉相比，大大提高了电池的烘烤容量，这些都会大大提高我司锂电干燥设备的附加值。
优选地，还包括夹具立柱，设于电池承载夹具的任一支撑角处，夹具立柱的顶部凸出形成导向锁持件，所述夹具立柱的底部内陷形成导向孔，所述电池承载夹具上下堆叠时，所述导向锁持件与所述导向孔一一对应形成上下层之间互锁结构。
通过采用上述技术方案，本申请充分利用夹具立柱本身的支撑强度以及竖直导向特点，也是自下而上堆叠放置的电池承载夹具整体稳定性的保障，层与层之间互锁，极大的确保了设备安全性。
优选地，还包括夹具小车，用于放置依次上下堆叠的多个电池承载夹具，所述炉体内设置夹具小车轨道，所述夹具小车可沿夹具小车轨道滑移以整体移动电池承载夹具。
通过采用上述技术方案，本申请利用夹具小车底部可移动的特点，将电池承载夹具堆叠放置于夹具小车上，然后由AGV小车移入炉腔内部，待烘烤完毕后，再移出炉腔，如此，大大提高了整线的效率；另一方面，夹具小车也对电池承载夹具的定位起到关键的作用，只需准确定位夹具小车，即可确保后续夹具通电连接的准确度，简化的作业流程。
优选地，还包括夹具通电组件，包括设于电池承载夹具一侧的通电触点，还包括设于所述炉体内侧的线柱板以及可驱动所述线柱板上下移动的丝杠机构，所述线柱板通过导向组件与所述炉体连接，所述线柱板上依次设置多排探针板，所述每排探针板与每个夹具上的通电触点一一对应，所述探针板上的探针向下设置，所述通电触点的开口向上，所述丝杠机构驱动探针板竖直上下移动以通断连接所述夹具的通电触点。
通过采用上述技术方案，本申请充分利用丝杠机构驱动探针板上下运动的特点，在探针板与电池承载夹具上的通电触点通断连接时，只需探针板上下移动2CM即可，无需整体夹具进行移动，这也大大提高了设备安全性，另外，下压式的主动通电接触，也确保了通电连接的稳定性。
优选地，所述探针板包括探针基座以及固定于所述探针基座上的外凸弹片式探针，所述通电触点包括触点基座以及固定于所述触点基座上的包裹式通电触点，所述探针基座上针对所述外凸弹片式探针设置多个向下的异型凸起，所述触点基座上对应所述异型凸起设置多个向上的异型凹槽，所述包裹式通电触点置于所述异型凹槽内，所述外凸弹片式探针与所述包裹式通电触点导电接触时，所述探针基座的异型凸起卡入所述触点基座的异型凹槽以形成多个一一独立的通电密闭空间，所述探针基座和触点基座均为绝缘体。
通过采用上述技术方案，本申请充分利用外凸弹片式探针可弹性伸缩的特点，配合丝杠机构驱动探针板上下移动2CM，使得外凸弹片式探针与包裹式通电触点完美贴合，不会对夹具本身产生外力作用，确保整体电池承载夹具的安全稳定性；另外，探针基座的异型凸起与触点基座的异型凹槽形成多个一一独立的通电密闭空间，再加上探针基座和触点基座本身的绝缘性，可有效防止真空放电现象，设备通电安全性大大提高。
优选的，所述包裹式通电触点与外凸弹片式探针通电接触式时，所述外凸弹片式探针向内压缩挤入所述包裹式通电触点内部，使得所述包裹式通电触点完全贴合所述外凸弹片式探针的外表面。
通过采用上述技术方案，本申请采用外凸弹片式探针与包裹式通电触点完美贴合的效果，使得探针与通电触点很好的通电连接，确保了通电接触的稳定性。
优选地，所述外凸弹片式探针呈近似“8”字型，所述包裹式通电触点呈近似倒“几”字型。通过采用上述技术方案，外凸弹片式探针与包裹式通电触点的结构完美配合，使得外凸弹片式探针在与包裹式通电触点接触式，外凸弹片式探针完全接触包裹式通电触点的内侧表面，使得通电连接点较多，通电稳定性好。
优选地，所述丝杠的主动端通过磁流体与炉腔外部的电机相连接，以驱动所述探针板竖直上下移动以通断连接所述通电触点。
通过采用上述技术方案，本申请采用将线路元器件置于炉腔外部的方式，避免烤箱内的严苛工况，降低故障率，解决真空环境损坏线路元器件的问题。
优选地，所述电池承载夹具的侧部发热板外侧对称设置多个夹具夹取部，便于机械叉臂升降取放所述电池承载夹具。
通过采用上述技术方案，本申请采用机械叉臂托起夹具两侧的夹具夹取部，从而将堆叠在一起的多个电池承载夹具一一取放，或将电池承载夹具一一堆叠放置在夹具小车上，只有竖直方向和水平移动两个动作，因此简化了工作流程。
另一方面，本申请提供的上面所述的笼屉式电池真空干燥炉的真空干燥方法，包括以下步骤：把依次放满电池的夹具依次由机械叉臂自下而上堆叠放入夹具小车；
由AGV小车把装满电池承载夹具的夹具小车放入炉腔中；
对炉腔进行抽真空；
丝杠机构驱动探针板竖直向下移动以通电连接所述夹具的通电触点，使得夹具小车的所有夹具均通电；
加热干燥，底部发热板对电池接触式加热，侧部发热板、相邻的上层底部发热板配合夹具本身的底部发热板对电池进行封闭式立体加热；
丝杠机构驱动探针板竖直向上移动以断开连接所述夹具的通电触点，使得夹具小车的所有夹具均断电；
对炉腔进行泄放真空；
由AGV小车把装载有电池承载夹具的夹具小车移出炉腔外部；
由机械叉臂将电池承载夹具一一从夹具小车上卸下搬运到输出线上。
通过采用上述技术方案，本申请的方法在电池承载夹具搬上搬下夹具小车时，只有Z轴方向和X轴方向的两轴运动即可，降低了配套机械臂的成本，节省上下料的动作，提高夹具的上下料效率。另外，电池承载夹具堆叠式整体置于炉腔内的干燥模式，相邻两层底部发热板以及侧部发热板形成对电池的封闭式加热空间，实现对电池立体加热的效果，大大提高了干燥效率，扩大了电池干燥容量，缩短干燥时间，提高干燥效果。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1、充分利用了夹具自身发热板的特点，将多个电池承载夹具依次从低到高堆叠放置，如此，不仅有效利用了发热板的热量，而且使得每个电池承载夹具内的电池干燥位形成封闭式加热空间，对热量的保持性是很大的提高，对电池的干燥效率也是极大的改善。同时，与目前相同尺寸的干燥炉相比，大大提高了电池的烘烤容量，这些都会大大提高我司锂电干燥设备的附加值。
2、利用夹具立柱本身的支撑强度以及竖直导向特点，也是自下而上堆叠放置的电池承载夹具整体稳定性的保障，层与层之间互锁，极大的确保了设备安全性。
3、充分利用丝杠机构驱动探针板上下运动的特点，在探针板与夹具上的通电触点通断连接时，只需探针板上下移动2CM即可，无需整体夹具进行移动，这也大大提高了设备安全性，另外，下压式的主动通电接触，也确保了通电连接的稳定性。
4、充分利用外凸弹片式探针可弹性伸缩的特点，配合丝杠机构驱动探针板上下移动2CM，使得外凸弹片式探针与包裹式通电触点完美贴合，不会对夹具本身产生外力作用，确保整体电池承载夹具的安全稳定性；另外，探针基座的异型凸起与触点基座的异型凹槽形成多个一一独立的通电密闭空间，再加上探针基座和触点基座本身的绝缘性，可有效防止真空放电现象，设备通电安全性大大提高。
附图说明
图1是本申请笼屉式电池真空干燥炉的结构示意图；
图2是本申请的电池承载夹具的结构示意图；
图3是图2中A处的放大结构示意图；
图4是本申请中夹具通电组件的分解示意图；
图5是本申请的电池承载夹具另一角度的结构示意图；
图6是图5中B处的放大结构示意图；
图7为本申请笼屉式电池真空干燥炉的部分省略结构示意图；
图8为图7中A处的放大结构示意图；
图中：炉体-10；炉腔-11；电池承载夹具-20；底部发热板-21；侧部发热板-22；夹具夹取部-23；夹具立柱-30；导向锁持件-31；导向孔-32夹具小车-40；通电触点-51；触点基座-511；异型凹槽-5111；包裹式通电触点-512；线柱板-52；丝杠机构-53；探针板-54；探针基座-541；异型凸起-5411；外凸弹片式探针-542。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
参照图1-2、图6，本申请的笼屉式电池真空干燥炉，包括炉体10，抽真空设备，炉体内设置炉腔11，炉腔11内还包括若干个电池承载夹具20、夹具立柱30、夹具小车40、夹具通电组件，若干电池承载夹具放于夹具小车40后置于一个炉腔内，夹具通电组件给电池承载夹具20通电连接后，电池承载夹具20包括由底部发热板21和侧部发热板22围合而成的上方开口的电池干燥位，电池干燥位内放置多排电池，若干个电池承载夹具20依次上下堆叠放置使得若干个底部发热板21依次上下堆叠放置，每相邻两层底部发热板21以及侧部发热板22形成对电池的封闭式加热空间以形成对电池的立体加热效果；夹具立柱30设于电池承载夹具20的任一支撑角处，夹具立柱30的顶部凸出形成导向锁持件31，夹具立柱30的底部内陷形成导向孔32，电池承载夹具20上下堆叠时，导向锁持件31与导向孔32一一对应形成上下层之间互锁结构。电池承载夹具20堆叠式摆放，上层夹具的发热板底部可以对下层夹具中的电池上面进行辐射加热，并且可以对下层夹具进行密封，锁住热量，减少热量损失，降低能耗；堆叠式摆放搬运，可以降低设备高度；上下层之间进行互锁，增加稳定性。
参照图1-2，夹具小车40上放置依次上下堆叠的多个电池承载夹具20，炉体10内设置夹具小车轨道，夹具小车40可沿夹具小车轨道滑移以整体移动电池承载夹具20。电池一般由外部的搬运机械手转运至电池承载夹具20上，电池为自动上料；电池承载夹具20的侧部发热板22外侧对称设置多个夹具夹取部23，便于机械叉臂升降取放电池承载夹具，装完电池的电池承载夹具20由机械叉臂托起夹具夹取部23放于夹具小车上，装完电池承载夹具的夹具小车一般通过AGV小车转运至炉腔内，待干燥完毕，再由AGV小车将夹具小车以及电池承载夹具20移出炉腔。
参照图2、图8，夹具通电组件包括设于电池承载夹具20一侧的通电触点51，还包括设于炉体内侧的线柱板52以及可驱动线柱板52上下移动的丝杠机构53，线柱板52通过导向组件与炉体10连接，线柱板52上依次设置多排探针板54，每排探针板54与每个夹具上的通电触点51一一对应，探针板54上的探针向下设置，通电触点51的开口向上，丝杠机构53驱动探针板54竖直上下移动以通断连接夹具的通电触点51，丝杠机构53的主动端通过磁流体与炉腔外部的电机相连接，以驱动探针板54竖直上下移动以通断连接通电触点。
参照图4，探针板54包括探针基座541以及固定于探针基座541上的外凸弹片式探针542，通电触点51包括触点基座511以及固定于触点基座511上的多个包裹式通电触点512，探针基座541上针对外凸弹片式探针542设置多个向下的异型凸起5411，触点基座511上对应异型凸起5411设置多个向上的异型凹槽5111，所述包裹式通电触点512置于所述异型凹槽5111内，外凸弹片式探针542与包裹式通电触点512导电接触时，探针基座541的异型凸起5411卡入触点基座511的异型凹槽5111以形成多个一一独立的通电密闭空间，探针基座541和触点基座511均为绝缘体；包裹式通电触点512与外凸弹片式探针542通电接触式时，外凸弹片式探针542向内压缩挤入包裹式通电触点512内部，使得包裹式通电触点512完全贴合外凸弹片式探针542的外表面。
参照图4，外凸弹片式探针542呈近似“8”字型，包裹式通电触点512呈近似倒“几”字型。其它形状如能够实现探针在下压进入通电触点51过程中可伸缩功能的亦可。
本实施例的工作原理为：本申请充分利用夹具自身发热板的特点，将多个电池承载夹具20依次从低到高堆叠放置，如此，上层夹具的底部发热板21可以对下层夹具中的电池上面进行辐射加热，并且可以对下层夹具进行密封，锁住热量，减少热量损失，降低能耗；堆叠式摆放搬运，可以降低设备高度；上下层之间进行互锁，增加稳定性；不仅有效利用了发热板的热量，而且使得每个电池承载夹具20内的电池干燥位形成封闭式加热空间，对热量的保持性是很大的提高，对电池的干燥效率也是极大的改善。同时，与目前相同尺寸的干燥炉相比，大大提高了电池的烘烤容量，这些都会大大提高我司锂电干燥设备的附加值。利用夹具立柱30本身的支撑强度以及竖直导向特点，也是自下而上堆叠放置的电池承载夹具20整体稳定性的保障，层与层之间互锁，极大的确保了设备安全性。利用外凸弹片式探针542可弹性伸缩的特点，配合丝杠机构53驱动探针板54上下移动2CM，使得外凸弹片式探针542与包裹式通电触点512完美贴合，不会对电池承载夹具20本身产生外力作用，确保整体电池承载夹具20的安全稳定性；另外，探针基座541的异型凸起5411与触点基座511的异型凹槽5111形成多个一一独立的通电密闭空间，再加上探针基座541和触点基座511本身的绝缘性，可有效防止真空放电现象，设备通电安全性大大提高。
本申请上面所述的笼屉式电池真空干燥炉的真空干燥方法，包括以下步骤：
把依次放满电池的电池承载夹具20依次由机械叉臂自下而上堆叠放入夹具小车40；由AGV小车把装满电池承载夹具20的夹具小车40放入炉腔11中；对炉腔11进行抽真空；丝杠机构53驱动探针板54竖直向下移动以通电连接电池承载夹具20的通电触点51，使得夹具小车40的所有电池承载夹具20均通电；加热干燥，底部发热板21对电池接触式加热，侧部发热板22、相邻的上层底部发热板21配合夹具本身的底部发热板21对电池进行封闭式立体加热；丝杠机构53驱动探针板54竖直向上移动以断开连接电池承载夹具20的通电触点51，使得夹具小车40的所有电池承载夹具20均断电；对炉腔11进行泄放真空；由AGV小车把装载有电池承载夹具20的夹具小车移出炉腔外部；由机械叉臂将电池承载夹具20一一从夹具小车上卸下搬运到输出线上。
本申请的方法在在电池承载夹具20搬上搬下夹具小车40时，只有Z轴方向和X轴方向的两轴运动即可，降低了配套机械臂的成本，节省上下料的动作，提高夹具的上下料效率。另外，电池承载夹具堆叠式整体置于炉腔内的干燥模式，相邻两层底部发热板以及侧部发热板形成对电池的封闭式加热空间，实现对电池立体加热的效果，大大提高了干燥效率，扩大了电池干燥容量，缩短干燥时间，提高干燥效果。
以上为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种笼屉式电池真空干燥炉，包括炉体，抽真空设备，所述炉体内设置炉腔，其特征在于，所述炉腔内还包括，
电池承载夹具，所述电池承载夹具包括两个以上，若干电池承载夹具置于一个炉腔内，所述电池承载夹具包括由底部发热板和侧部发热板围合而成的上方开口的电池干燥位，若干个电池承载夹具依次上下堆叠放置使得若干个底部发热板依次上下堆叠放置，每相邻两层底部发热板以及侧部发热板形成对电池的封闭式加热空间。
2.根据权利要求1所述的笼屉式电池真空干燥炉，其特征在于，还包括夹具立柱，设于电池承载夹具的任一支撑角处，夹具立柱的顶部凸出形成导向锁持件，所述夹具立柱的底部内陷形成导向孔，所述电池承载夹具上下堆叠时，所述导向锁持件与所述导向孔一一对应形成上下层之间互锁结构。
3.根据权利要求1所述的笼屉式电池真空干燥炉，其特征在于，还包括夹具小车，用于放置依次上下堆叠的多个电池承载夹具，所述炉体内设置夹具小车轨道，所述夹具小车可沿夹具小车轨道滑移以整体移动电池承载夹具。
4.根据权利要求1所述的笼屉式电池真空干燥炉，其特征在于，还包括夹具通电组件，包括设于电池承载夹具一侧的通电触点，还包括设于所述炉体内侧的线柱板以及可驱动所述线柱板上下移动的丝杠机构，所述线柱板通过导向组件与所述炉体连接，所述线柱板上依次设置多排探针板，所述每排探针板与每个夹具上的通电触点一一对应，所述探针板上的探针向下设置，所述通电触点的开口向上，所述丝杠机构驱动探针板竖直上下移动以通断连接所述夹具的通电触点。
5.根据权利要求4所述的笼屉式电池真空干燥炉，其特征在于，所述探针板包括探针基座以及固定于所述探针基座上的外凸弹片式探针，所述通电触点包括触点基座以及固定于所述触点基座上的包裹式通电触点，所述探针基座上针对所述外凸弹片式探针设置多个向下的异型凸起，所述触点基座上对应所述异型凸起设置多个向上的异型凹槽，所述包裹式通电触点置于所述异型凹槽内，所述外凸弹片式探针与所述包裹式通电触点导电接触时，所述探针基座的异型凸起卡入所述触点基座的异型凹槽以形成多个一一独立的通电密闭空间，所述探针基座和触点基座均为绝缘体。
6.根据权利要求5所述的笼屉式电池真空干燥炉，其特征在于，所述包裹式通电触点与外凸弹片式探针通电接触式时，所述外凸弹片式探针向内压缩挤入所述包裹式通电触点内部，使得所述包裹式通电触点完全贴合所述外凸弹片式探针的外表面。
7.根据权利要求6所述的笼屉式电池真空干燥炉，其特征在于，所述外凸弹片式探针呈近似“8”字型，所述包裹式通电触点呈近似倒“几”字型。
8.根据权利要求4所述的笼屉式电池真空干燥炉，其特征在于，所述丝杠机构的主动端通过磁流体与炉腔外部的电机相连接，以驱动所述探针板竖直上下移动以通断连接所述通电触点。
9.根据权利要求1所述的笼屉式电池真空干燥炉，其特征在于，所述电池承载夹具的侧部发热板外侧对称设置多个夹具夹取部，便于机械叉臂升降取放所述电池承载夹具。
10.一种权利要求1至9中任一项所述的笼屉式电池真空干燥炉的真空干燥方法，其特征在于，包括以下步骤：
把依次放满电池的夹具依次由机械叉臂自下而上堆叠放入夹具小车；
由AGV小车把装满电池承载夹具的夹具小车放入炉腔中；
对炉腔进行抽真空；
丝杠机构驱动探针板竖直向下移动以通电连接所述夹具的通电触点，使得夹具小车的所有夹具均通电；
加热干燥，底部发热板对电池接触式加热，侧部发热板、相邻的上层底部发热板配合夹具本身的底部发热板对电池进行封闭式立体加热；
丝杠机构驱动探针板竖直向上移动以断开连接所述夹具的通电触点，使得夹具小车的所有夹具均断电；
对炉腔进行泄放真空；
由AGV小车把装载有电池承载夹具的夹具小车移出炉腔外部；
由机械叉臂将电池承载夹具一一从夹具小车上卸下搬运到输出线上。
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| CN202211734917.5A CN116007301A (zh) | 2022-12-31 | 2022-12-31 | 一种笼屉式电池真空干燥炉及其真空干燥方法 |
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|---|---|---|---|---|
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- 2022-12-31 CN CN202211734917.5A patent/CN116007301A/zh active Pending
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