CN205300140U - 电池干燥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池干燥装置，其包括：收容箱，内部具有中空的腔室，用于收容多个待干燥的电池；真空机构，连通于收容箱，以对收容箱的腔室抽真空；加热机构，用于对收容于收容箱的腔室内的多个电池加热，各电池具有正负极柱；以及高压电场机构，接通或断开与各待干燥的电池的正负极柱的电连接，且接通时在各电池的正负极柱间产生高压，以对各电池进行高压电场干燥。本实用新型的电池干燥装置可通过加热机构将多个电池加热到目标温度，然后高压电场机构在各待干燥的电池的与正负极柱电连接的正负极片之间产生电场，产生的电场力将电池的正负极片内部的水分牵引到正负极片的表面，真空机构对收容箱的腔室抽真空并将正负极片表面的水分抽离。

Description

电池干燥装置

技术领域

本实用新型涉及电池干燥领域，尤其涉及一种电池干燥装置。

背景技术

锂离子动力电池因其循环使用寿命长、能量密度高、无记忆效应、可快速充电、绿色环保等诸多优点，近年来在新能源汽车及储能等领域开始广泛应用。水分可以与电解液中的锂盐反应生产HF(氟化氢)，而HF可破坏SEI膜(固体电解质界面膜)，导致电池性能下降。因此锂离子动力电池注入电解液之前需要对其进行干燥，以除去极片内部的水分，确保电池的使用寿命及性能。

传统的电池干燥工艺，主要采用热辐射加热和低真空联合的方式进行，其干燥效率低下，一般干燥12～70小时，低效率的干燥工艺延长了产品的生产周期，增加了工艺成本。

现有技术在低真空条件(0～100Pa)下采用热传导加热进行干燥，但由于锂离子动力电池朝着高压实密度、材料高比表面积、极小的正负极极片间隙等方向发展，导致锂离子动力电池干燥过程中，水分的逃逸路径长、逃逸阻力大，干燥效率难以提升，甚至出现干燥的极限水含量也达不到目标值的难题。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种电池干燥装置，其能在高真空条件下，在待干燥电池的正负极柱上施加高压，利用电池内部产生的高压电场干燥电池，提高干燥效率，降低工艺成本。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电池干燥装置，其包括：收容箱，内部具有中空的腔室，用于收容多个待干燥的电池；真空机构，连通于收容箱，以对收容箱的腔室抽真空；加热机构，用于对收容于收容箱的腔室内的多个电池加热，各电池具有正负极柱；以及高压电场机构，接通或断开与各待干燥的电池的正负极柱的电连接，且接通时在各电池的正负极柱间产生高压，以对各电池进行高压电场干燥。

本实用新型的有益效果如下：

在根据本实用新型的电池干燥装置中，通过加热机构将多个电池加热到目标温度，然后高压电场机构与各待干燥的电池的正负极柱的电连接并在与正负极柱电连接的正负极片之间产生电场，产生的电场力将电池的正负极片内部的水分牵引到正负极片的表面，同时真空机构对收容箱的腔室抽真空，保持一定的压强并将正负极片表面的水分抽离，有效地提高了电池的干燥效率，降低了工艺成本。

附图说明

图1为根据本实用新型的电池干燥装置的主视图；

图2为根据本实用新型的电池干燥装置的侧视图；

图3为根据本实用新型的电池干燥装置的第一探针模块的剖视图；

图4为图3的第一探针底座的放大图；

图5为根据本实用新型的电池干燥装置的第二探针模块的剖视图；

图6为图5的第二探针底座的放大图。

其中，附图标记说明如下：

1收容箱39122第一限位槽

11腔室3913第一弹簧

2真空机构4高压电场机构

21第一真空管41动力机构

22抽气阀42连接机构

23真空泵43压板

24第二真空管431连接部

25放气阀432固定部

3加热机构4321第二探针孔

31底板44第二探针阵列

32导电接触片阵列441第二探针模块

33底部加热板4411第二探针

34侧板44111第二探针接触部

35侧部加热板44112第二探针连接部

36隔热板44113第二探针限位部

37第一电源模块4412第二探针底座

38固定板44121第二通道

381第一探针孔44122第二限位槽

39第一探针阵列4413第二弹簧

391第一探针模块45第二电源模块

3911第一探针46活动密封圈

39111第一探针接触部5支撑柱

39112第一探针连接部6抛光板

39113第一探针限位部B电池

3912第一探针底座P极柱

39121第一通道D排列方向

具体实施方式

下面参照附图来详细说明本实用新型的电池干燥装置。

参照图1至图6，根据本实用新型的电池干燥装置包括：收容箱1，内部具有中空的腔室11，用于收容多个待干燥的电池B；真空机构2，连通于收容箱1，以对收容箱1的腔室11抽真空；加热机构3，用于对收容于收容箱1的腔室11内的多个电池B加热，各电池B具有正负极柱P；高压电场机构4，接通或断开与各待干燥的电池B的正负极柱P的电连接，且接通时在各电池B的正负极柱P间产生高压，以对各电池B进行高压电场干燥。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，通过加热机构3将多个电池B加热到目标温度，然后高压电场机构4与各待干燥的电池B的正负极柱P的电连接并在与正负极柱P电连接的正负极片(未示出)之间产生电场，产生的电场力将电池B的正负极片内部的水分牵引到正负极片的表面，同时真空机构2对收容箱1的腔室11抽真空，保持一定的压强并将正负极片表面的水分抽离，有效地提高了电池B的干燥效率，降低了工艺成本。在此补充说明的是，术语“高压”的含义为“高压电场干燥”技术领域所规定的标准含义来解释。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，参照图1，在一实施例中，真空机构2包括：第一真空管21，密封穿设收容箱1，且一端连通于收容箱1的腔室11；抽气阀22，设置于第一真空管21上，以控制第一真空管21的导通；真空泵23，连通于第一真空管21的另一端。开启真空泵23和抽气阀22以对收容箱1的腔室11抽真空。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，参照图1和图2，在一实施例中，真空机构2还包括：第二真空管24，密封穿设收容箱1，且一端连通于收容箱1的腔室11而另一端连通于外部大气；以及放气阀25，设置于第二真空管24上，以控制第二真空管24的导通。电池B的干燥完成后，关闭真空泵23和抽气阀22，打开放气阀25，将收容箱1的腔室11恢复至常压。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，在一实施例中，真空泵23为一级无油干泵、一级螺旋泵、一级泵与罗茨泵组成的二级泵或三级泵、一级泵与分子泵组成的二级泵或三级泵。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，参照图1，在一实施例中，所述电池干燥装置还包括：支撑柱5，固定设置于收容箱1的腔室11内。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，参照图1，在一实施例中，加热机构3包括：底板31，位于收容箱1的腔室11内，支撑于支撑柱5上并用于支撑电池B；导电接触片阵列32，设置于底板31上；底部加热板33，位于收容箱1的腔室11内，设置于所述多个电池B与底板31之间，并与导电接触片阵列32电连接；多个侧板34，位于收容箱1的腔室11内，固定连接于底板31，沿所述多个电池B的排列方向D设置以将各个电池B隔开，并固定排列方向D的两端的电池B；以及多个侧部加热板35，位于收容箱1的腔室11内，设置于对应的电池B与侧板34之间，且与底部加热板33电连接。在一实施例中，底部加热板33可与多个侧部加热板35的电源接头线(未示出)集成到底板31上，由底板31上进行穿孔(未示出)并通过印刷电路的方式导通到导电接触片阵列32，进而分别与后述的第一电源模块37的正负极电连接，实现对电池B的加热。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，参照图1，在一实施例中，加热机构3还包括：两个隔热板36，位于收容箱1的腔室11内，分别设置于排列方向D两端的两个侧板34的外侧。两个隔热板36能够减少所述多个电池B在排列方向D两端的热量散失，从而有利于保持所述多个电池B的温度的一致性。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，参照图1，在一实施例中，加热机构3还包括：第一电源模块37，位于收容箱1外；固定板38，固定支撑于支撑柱5上，并与第一电源模块37电连接：以及第一探针阵列39，设置在固定板38上，以与对应的导电接触片阵列32电连接。当底板31装载多个待干燥的电池B移入收容箱1的腔室11并固定载支撑柱5时，第一探针阵列39与对应的导电接触片阵列32电连接。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，在一实施例中，第一电源模块37为直流电源或交流电源。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，参照图1，在一实施例中，第一探针阵列39包括多个第一探针模块391。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，参照图3，在一实施例中，各第一探针模块391包括第一探针3911、第一探针底座3912以及第一弹簧3913。第一探针3911具有：第一探针接触部39111，用于与导电接触片阵列32电连接；第一探针连接部39112，一端与第一探针接触部39111相连；以及第一探针限位部39113，与第一探针连接部39112的另一端相连。第一探针底座3912固定连接在固定板38上，具有：第一通道39121，供第一探针连接部39112穿过；以及第一限位槽39122，收容第一探针限位部39113。第一弹簧3913套设于第一探针连接部39112且夹持在第一探针接触部39111与第一探针底座3912之间。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，在一实施例中，第一探针底座3912通过焊接或螺接固定在固定板38上。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，在一实施例中，第一探针3911由铜、铝或合金制成。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，参照图3，在一实施例中，固定板38设有多个第一探针孔381，各第一探针孔381与对应的第一探针模块391的第一探针底座3912相对并用于提供对应的第一探针限位部39113上下移动的空间。第一探针接触部39111与导电接触片阵列32接触时受压，带动第一探针限位部39113向对应的第一探针孔381内移动；当第一探针接触部39111与导电接触片阵列32断开接触时，第一探针限位部39113在第一弹簧3913的作用下离开对应的第一探针孔381。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，参照图1，在一实施例中，高压电场机构4包括动力机构41、连接机构42、压板43、第二探针阵列44以及第二电源模块45。动力机构41设置于收容箱1外。连接机构42设置于收容箱1外且一端与动力机构41相连。压板43具有：连接部431，密封穿设收容箱1并与连接机构42的另一端相连；以及固定部432，经由连接部431以及连接机构42在动力机构41的驱动下能够上下移动(在此补充的是，固定部432的上下移动能够实现下述第二探针阵列44与各个电池B的正负极柱P的通断)。第二探针阵列44设置在压板43的固定部432上，以与各个电池B的正负极柱P电连接。第二电源模块45经由压板43的固定部432与第二探针阵列44电连接。在一实施例中，第二电源模块45的正负极导线接头(未示出)集成到压板43的固定部432的表面上，在压板43上进行穿孔并(未示出)通过印刷电路的方式导通第二探针阵列44，进而实现各电池B施加高压电场。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，参照图1，在一实施例中，高压电场机构4还包括：活动密封圈46，设置于压板43的连接部431穿设收容箱1的部位，以实现连接部431的密封穿设。活动密封圈46能够保证收容箱1的腔室11的密封性。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，在一实施例中，第二电源模块45为直流电源或交流电源。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，参照图1，在一实施例中，第二探针阵列44包括多个第二探针模块441。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，参照图5，在一实施例中，各第二探针模块441包括第二探针4411、第二探针底座4412以及第二弹簧4413。第二探针4411具有：第二探针接触部44111，用于与电池B的极柱P电连接；第二探针连接部44112，一端与第二探针接触部44111相连；以及第二探针限位部44113，与第二探针连接部44112的另一端相连。第二探针底座4412固定连接在压板43的固定部432上，具有：第二通道44121，供第二探针连接部44112穿过；以及第二限位槽44122，收容第二探针限位部44113。第二弹簧4413套设于第二探针连接部44112且夹持在第二探针接触部44111与第二探针底座4412之间。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，在一实施例中，第二探针底座4412通过焊接或螺接固定在压板43的固定部432上。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，在一实施例中，第一探针3911由铜、铝或合金制成。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，参照图5，在一实施例中，压板43的固定部432设有多个第二探针孔4321，各第二探针孔4321与对应的第二探针模块441的第二探针底座4412相对并用于提供对应的第二探针限位部44113上下移动的空间。第二探针接触部44111与对应的极柱P接触时受压，带动第二探针限位部44113向对应的第二探针孔4321内移动；当第二探针接触部44111与对应的极柱P断开接触时，第二探针限位部44113在第二弹簧4413的作用下离开对应的第二探针孔4321。在根据本实用新型的电池干燥装置中，参照图1，在一实施例中，所述电池干燥装置还包括：抛光板6，位于收容箱1的腔室11内并紧贴腔室11的壁设置。抛光板6通过表面热反射，提高了对收容箱1的腔室11隔热保温，从而提高了所述多个单体电池B在干燥过程中的温度的一致性。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，在一实施例中，电池B为二次电池。

在根据本实用新型的电池干燥装置中，在一实施例中，二次电池为锂离子二次电池、钠离子二次电池或锌离子二次电池。

Claims (10)

1.一种电池干燥装置，其特征在于，包括：

收容箱(1)，内部具有中空的腔室(11)，用于收容多个待干燥的电池(B)；

真空机构(2)，连通于收容箱(1)，以对收容箱(1)的腔室(11)抽真空；

加热机构(3)，用于对收容于收容箱(1)的腔室(11)内的多个电池(B)加热，各电池(B)具有正负极柱(P)；以及

高压电场机构(4)，接通或断开与各待干燥的电池(B)的正负极柱(P)的电连接，且接通时在各电池(B)的正负极柱(P)间产生高压，以对各电池(B)进行高压电场干燥。

2.根据权利要求1所述的电池干燥装置，其特征在于，真空机构(2)包括：

第一真空管(21)，密封穿设收容箱(1)，且一端连通于收容箱(1)的腔室(11)；

抽气阀(22)，设置于第一真空管(21)上，以控制第一真空管(21)的导通；

真空泵(23)，连通于第一真空管(21)的另一端。

3.根据权利要求1所述的电池干燥装置，其特征在于，所述电池干燥装置还包括：

支撑柱(5)，固定设置于收容箱(1)的腔室(11)内。

4.根据权利要求3所述的电池干燥装置，其特征在于，加热机构(3)包括：

底板(31)，位于收容箱(1)的腔室(11)内，支撑于支撑柱(5)上并用于支撑电池(B)；

导电接触片阵列(32)，设置于底板(31)上；

底部加热板(33)，位于收容箱(1)的腔室(11)内，设置于所述多个电池(B)与底板(31)之间，并与导电接触片阵列(32)电连接；

多个侧板(34)，位于收容箱(1)的腔室(11)内，固定连接于底板(31)，沿所述多个电池(B)的排列方向(D)设置以将各个电池(B)隔开，并固定排列方向(D)的两端的电池(B)；以及

多个侧部加热板(35)，位于收容箱(1)的腔室(11)内，设置于对应的电池(B)与侧板(34)之间，且与底部加热板(33)电连接。

5.根据权利要求4所述的电池干燥装置，其特征在于，加热机构(3)还包括：

两个隔热板(36)，位于收容箱(1)的腔室(11)内，分别设置于排列方向(D)两端的两个侧板(34)的外侧。

6.根据权利要求4所述的电池干燥装置，其特征在于，加热机构(3)还包括：

第一电源模块(37)，位于收容箱(1)外；

固定板(38)，固定支撑于支撑柱(5)上，并与第一电源模块(37)电连接：以及

第一探针阵列(39)，设置在固定板(38)上，以与对应的导电接触片阵列(32)电连接。

7.根据权利要求6所述的电池干燥装置，其特征在于，第一探针阵列(39)包括多个第一探针模块(391)，各第一探针模块(391)包括：

第一探针(3911)，具有：

第一探针接触部(39111)，用于与导电接触片阵列(32)电连接；

第一探针连接部(39112)，一端与第一探针接触部(39111)相连；以及

第一探针限位部(39113)，与第一探针连接部(39112)的另一端相连；

第一探针底座(3912)，固定连接在固定板(38)上，具有：

第一通道(39121)，供第一探针连接部(39112)穿过；以及

第一限位槽(39122)，收容第一探针限位部(39113)；以及

第一弹簧(3913)，套设于第一探针连接部(39112)且夹持在第一探针接触部(39111)与第一探针底座(3912)之间。

8.根据权利要求7所述的电池干燥装置，其特征在于，固定板(38)设有多个第一探针孔(381)，各第一探针孔(381)与对应的第一探针模块(391)的第一探针底座(3912)相对并用于提供对应的第一探针限位部(39113)上下移动的空间。

9.根据权利要求1所述的电池干燥装置，其特征在于，高压电场机构(4)包括：

动力机构(41)，设置于收容箱(1)外；

连接机构(42)，设置于收容箱(1)外且一端与动力机构(41)相连；

压板(43)，具有：

连接部(431)，密封穿设收容箱(1)并与连接机构(42)的另一端相连；以及

固定部(432)，经由连接部(431)以及连接机构(42)在动力机构(41)的驱动下能够上下移动；

第二探针阵列(44)，设置在压板(43)的固定部(432)上，以与各个电池(B)的正负极柱(P)电连接；以及

第二电源模块(45)，经由压板(43)的固定部(432)与第二探针阵列(44)电连接。

10.根据权利要求9所述的电池干燥装置，其特征在于，第二探针阵列(44)包括多个第二探针模块(441)，各第二探针模块(441)包括：

第二探针(4411)，具有：

第二探针接触部(44111)，用于与电池(B)的极柱(P)电连接；

第二探针连接部(44112)，一端与第二探针接触部(44111)相连；以及

第二探针限位部(44113)，与第二探针连接部(44112)的另一端相连；

第二探针底座(4412)，固定连接在压板(43)的固定部(432)上，具有：

第二通道(44121)，供第二探针连接部(44112)穿过；以及

第二限位槽(44122)，收容第二探针限位部(44113)；以及

第二弹簧(4413)，套设于第二探针连接部(44112)且夹持在第二探针接触部(44111)与第二探针底座(4412)之间。