CN209484993U - 一种锂电池接触式加热真空隧道烘烤线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池接触式加热真空隧道烘烤线，包括一接触式加热真空隧道烘烤箱，其由若干矩形管状箱体(1000)通过插板阀(4)接构成，箱体(1000)的管口焊接有用于连接的带密封圈的法兰(1003)并与插板阀(4)前后面的连接法兰连接；接触式加热真空隧道烘烤箱以其前后及中间插板阀分为预热过渡段烤箱(5)、加热段烤箱(6)、真空过渡段烤箱(7)、真空段烤箱(8)、冷却过渡段烤箱(9)和冷却段烤箱(10)。本实用新型的锂电池接触式加热真空隧道烘烤线，只需控制烘烤箱而无需控制整个车间的干燥环境，就能达到更好的全程密封真空干燥连续高效烘烤目的，且生产成本低，维护简单易行。

Description

一种锂电池接触式加热真空隧道烘烤线

技术领域

本实用新型涉及一种电池烘烤线，尤其是涉及一种锂电池接触式加热真空隧道烘烤线。

背景技术

水分对锂电池性能有着非常重要的影响，在锂电池的制作过程中，必须严格控制环境的湿度以及电池的水含量。在现行工艺条件下，一般在电池注液之前采用烘烤设备来控制电池的水含量。例如，通过干燥炉的烘烤模式对电池进行干燥处理或者通过单箱体发热板接触加热方式进行干燥，从而达到控制电池水含量的目的。

现有的烘烤工艺主要有以下两种模式：

A.采用传统的真空干燥烘箱，将干燥物料(锂电池)处于负压条件下进行干燥。其干燥方式都是先加热箱壁或通过热空气把待干燥物料加热，同时抽真空，使待干燥物料中的水分在高温低压环境下快速蒸发，并通过真空泵把蒸发水分抽走，从而达到干燥的目的。然而，由于靠热辐射及空气传导加热，即与待干燥物料非直接接触加热，这种工艺存在能耗高、加热干燥时间长、加热不均匀，干燥不充分等缺点。

B.另外一种是采用将烘烤治具放置在单层烘箱内进行烘烤干燥的方式进行除水。这种治具的烘烤设备都需设置大型的干燥炉及加热模块等配套设备，电池在烘烤过程中烘烤治具会重复的进出烤箱，使得烘烤后的电池直接长时间暴露在车间大气环境中，从而使得电池的烘烤水分会有一定程度的反弹和一致性落差大的现象。因此，生产中不得不将烘烤段也即整个车间进行干燥环境控制，从而保证烘烤电池的安全及合格率的控制。这样无形中就会加大生产企业的能耗投入，既要控制箱体内的环境同时又要进行车间大气环境的控制能耗，使得生产成本高，维护复杂。

本实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种锂电池隧道式真空干燥烘烤线，其只需控制烘烤箱而无需控制整个车间的干燥环境，就能达到更好的全程密封真空干燥连续高效烘烤目的，且生产成本低，维护简单易行。

解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种锂电池接触式加热真空隧道烘烤线，其特征是：

包括一接触式加热真空隧道烘烤箱，其由若干矩形管状箱体1000通过插板阀4依次连接构成，箱体1000的管口焊接有用于连接的带密封圈的法兰1003并与插板阀4前后面的连接法兰连接；接触式加热真空隧道烘烤箱以其前后及中间插板阀分为预热过渡段烤箱5、加热段烤箱6、真空过渡段烤箱7、真空段烤箱8、冷却过渡段烤箱9和冷却段烤箱10；

所述接触式加热真空隧道烘烤箱的前端布置有电池组盘机械手1、托盘推叠机械手2和上料物料车移栽平台3，后端布置有电池下料机械手17、夹具下料机械手16、物料车下料移栽平台15和回流过渡烤箱11，物料车回流线12平行于接触式加热真空隧道烘烤箱设置并连接物料车移栽平台3和回流过渡烤箱11，装锂电池的烘烤夹具13堆叠在夹具承载物料车14上，夹具承载物料车14则在接触式加热真空隧道烘烤箱内和物料车回流线12上循环。

如此，可将烘烤工艺分成若干段来控制，实现不同的环境，如压力、温度和真空度。在烘烤段主要是加热为主，将烘烤的电池通过快速接触加热方式使电池由表到心部迅速热透的作用，在进入真空段烤箱进行高真空，通过控制不同的真空度分级除水工艺，最后进入冷却段烤箱箱体进行电池出炉前的降温处理。在隧道中间设有过渡段箱体，主要目的是为了解决相邻箱体因为压力不平衡导致的中间的插板阀门提升问题，经过整段不同功能的箱体完成电池的最终烘烤工艺。

在上述基础上，本实用新型还有如下的各种进一步的优选方案：

所述的加热段烤箱6和真空段烤箱8中间可根据生产工艺的不同再设有插板阀区分为多段。

所述的箱体1000侧壁及底板1001和/或顶板1002上开有若干导向孔、丝杆孔和抽气孔并对应地设有电机座1008、导杆座1009以及若干抽真空用法兰管道1004、循环风机管道1005，箱体底板上垂直支承有立式传动用齿轮1006以及齿条间隔导向轮1007，立式传动用齿轮1006的轴的下端下穿出箱体底板，还设有两条前后排列的轨道1010。

所述的箱体内还设有移动触头供电机构1015，其包括：

一可移动的基板1016，长矩形，横向竖立并开有两条上下平行的水平长形孔，背面的中间设有丝杆螺母直线运动机构的丝杆螺母1017、两边则设有垂直后伸的移动导杆1018；所述的丝杆螺母直线运动机构的驱动电机1030固定在所述箱体两侧壁外侧的电机座1008上，丝杆穿过丝杆孔通过联轴节1029与电机输出轴连接，移动导杆则与所述导向孔滑动配合；

上、下触头支板1019，长矩形，固定在所述基板的前面的两水平长形孔外侧，其上均布有若干个垂直孔；

若干触头组件1020，包括水平地支承在一触头套1021内的可伸缩弹性触头1022，触头套又固定在一垂直的触头摆角导杆1023顶端，触头摆角导杆又可转动地安装在所述上下触头支板的垂直孔上，穿出的触头摆角导杆端部设有导杆弹簧1024，弹性触头的后端对应所述基板的长形孔外接电缆；

左/右触头限位座1025，固定在所述触头组件触头套两边的上、下触头支板上；

上下盖板1026，固定在所述上、下触头支板上，对应于所述的弹性触头出开有通孔且使得弹性触头正常时伸出孔外需要时缩回孔内。

所述的传动丝杆1027设有动密封轴向磁流体1028，所述的导杆1018上还设有导向密封罩1031，所述的箱体外表面设有加强筋板1002。

所述的隧道式烘烤箱支承在一长底座上，底座的上面安装有整线的控制电柜、内部设有若干驱动机构对应连接所述的立式传动用齿轮1006轴的下端。

所述的夹具承载物料车14为：一底板1401，顶面的四角通过连接件1402(夹具角定位块)固定有垂直立柱1403(夹具护栏)，前面的两垂直立柱的顶端设有连接横板1404连接，底面的中间设有前后延伸且可与所述箱体1000的底板上垂直支承的立式传动用齿轮1006啮合的传动齿条1405，底面上还设有车轮1406对应于所述箱体1000的底板上的前后排列的轨道1010。

底板顶面上设有定位块1407，用以铺垫在轨道(指的箱体底部焊接的两条用于箱体内物料车行走的轨道)下面，因为箱体的底部不平，是由于箱体外面焊接加强筋时，焊缝导致箱体内侧表面出现焊接条纹，出现凹凸不平的箱体底面，所以轨道在底部上也会出现接触好的现像，所以把轨道抬高，在轨道底部垫一些均布的小方块，减少轨道的接触面积。

所述的上、下料物料车移栽平台3、15(上下料物料车移栽平台具备的功能，结构，尺寸均相同的，只是放置位置不同，一个在上料进料区接车，从小车物流线上接空车后经过上下料机械手装车后，由上料移栽平台将满车送至箱体内烘烤，一下在下料区从箱体内接烘烤完成的物料车出来，进过下料机械手卸料后，由下料移栽平台转移空物料车至小车进入缓存过渡箱体11)包括：

一底架301，具有矩形的水平顶板，顶板的两长边设有突起的滑轨302、中间设有纵向的丝杠螺母直线运动机构的丝杠303，直线运动机构的驱动电机304设在顶板的下面，两滑轨302的一端设有限位装置305；(设有限位装置305是移栽平台轨道两端的具备弹性功能的缓冲限位装置，主要是缓解移动板带着物料车一段移动时，感应到位后，移动板因为动力是齿轮齿条啮合传动带动，为了消除到位后的啮合间隙，对物料车定位精准而设置弹性缓存装置)

一移动板306，可移动地横跨在所述底架301的两滑轨302上，板底面设有驱动电机307，其带动的物料车驱动齿轮308突出在板面上。

所述的烘烤夹具13包括：一具有前后左右竖板1301-1304的矩形盆，其四个角设有竖立的角铁制支撑脚1305，盆底板1307上依次平铺有夹具底座板1308、底部隔热板1309和底部发热板1310，在前后竖板之间平行排列有若干纵向发热板1311将盆腔分隔并可容纳电池1313，纵向发热板1311的两端通过隔热板1312与前后竖板隔热连接，在纵向的左右两侧竖板的外侧对应设有左右侧电极PCB板1314和1315、上方还设有夹具提升把手1306，在后侧竖板上设有温控模块1316，受控于温控模块1316的左右侧电极PCB板1314和1315与所述的纵向发热板1311设有电连接。

所述的电池组盘机械手1、托盘推叠机械手2、电池下料机械手17和夹具下料机械手16结构一样，只是结构的体积，尺寸稍微不同而已，它们都包括：

一门式框架，框架的顶部平面设有XY方向的水平纵横轨道，纵横轨道上设有可垂直上下移动的电池抓取机械手2，其在纵横轨道上的行走均由伺服电机+减速机驱动皮带/丝杆+导向滑轨独立控制。

所述的回流过渡烤箱11就是由矩形管状箱体1000前后连接插板阀4构成。

所述的物料车回流线12包括：一具有上平面的长底座，上平面上安装有轨道对应着所述夹具承载物料车14的车轮1406。

所述的锂电池接触式加热真空隧道烘烤线真空用的真空泵放置在物料车回流线下方或回流线过道侧。

有益效果：本申请解决了传统干燥箱和有治具可以进出的干燥烤箱所带来的弊端现象，在集成了传统隧道炉是自动传动的连续性和烘烤过程的全程密封性优势的基础上，增加了快速加热的治具模块加热功能，从而使得隧道线具备两款干燥设备的优势，即可以使电池的烘烤过程具备快速加热及全程密封连续的高效烘烤工艺，大大提升了电池的烘烤效率和电池水分控制的一致性优化控制。

有益效果：被干燥物料全程不接触外部环境，各烘烤箱箱体内真空恒温的条件高度一致，烘烤箱箱体之间设有密封插板阀隔断独立空间，产品间的差异非常小，从而严格保证了产品的合格率和一致性。解决了现有夹烤线因为电池进出烘烤箱对外部环境湿度，露点的高要求，节省环境除湿费用及能耗。

附图说明

图1A为本实用新型的锂电池隧道式真空干燥烘烤线接触式整线实施例布局示意图之一(隧道式烘烤箱的箱体未画出，因箱体均由单段烤箱组成，后面有详细的图示，总共分为前面描述的多段不同功能的箱体组成)；

图1B为锂电池隧道式真空干燥烘烤线接触式整线布局示意图之二；(显示后面结构)

图1C为锂电池隧道式真空干燥烘烤线接触式整线布局示意图之三(显示底部结构)；

图2A为箱体的主视图；

图2B为箱体的俯视图；

图2C为箱体的左视图；

图2D为箱体结构立体示意图之一(未安装移动触头供电机构1015)；

图2E为箱体结构立体示意图之二(安装了移动触头供电机构1015以及装进了承载有电池物料的物料车)；

图2F为箱体结构立体示意图之三；

图2G为箱体结构垂直剖视示意图；

图2H为箱体结构水平剖视示意图；

图2I为箱体结构垂直剖视放大示意图；

图2J为移动触头供电机构主视图；

图2K为移动触头供电机构俯视图；

图2L为移动触头供电机构左视图；

图2M为移动触头供电机构立体示意图之一；

图2N为移动触头供电机构立体示意图之二；

图2O为移动触头供电机构立体剖视示意图之一；

图2P为移动触头供电机构立体剖视示意图之二；

图3为立式传动用齿轮及其驱动机构示意图；

图4为箱体底板上垂直支承的齿条间隔导向轮示意图；

图5为现有技术的插板阀立体示意图；

图6A为夹具承载物料车的主视图；

图6B为夹具承载物料车的俯视图；

图6C为夹具承载物料车的左视图；

图6D为夹具承载物料车的立体示意图之一；

图6E为夹具承载物料车的立体示意图之二；

图7A为上、下料物料车移栽平台立体示意图之一；

图7B为上、下料物料车移栽平台立体示意图之二；

图8A为烘烤夹具立体示意图之一；

图8B为烘烤夹具立体示意图之二；

图8C为烘烤夹具立体示意图之三；

图8D为烘烤夹具立体剖视示意图；

图9为电池组盘机械手1、托盘推叠机械手2、电池下料机械手17和夹具下料机械手16示意图。

图中附图标记指代：

1-电池组盘机械手组件；2-托盘推叠机械手组件；3-物料车移栽平台；4-插板阀；5-预热过渡段烤箱；6-加热段烤箱；7-真空过渡段烤箱；8-真空段烤箱；9-冷却过渡段烤箱；

10-冷却段烤箱；11-回流过渡段；12-物料车回流线；13-烘烤夹具；14-夹具承载物料车；

15-下料移栽平台；16-夹具下料机械手；17-电池下料机械手；1000-箱体；1001-不锈钢板；1002-筋板；1003-带密封圈槽的法兰；1004-法兰管道；1005-循环风机；1006-立式传动用齿轮；1007-齿条间隔导向轮；1008-气缸或电机座；1009-导杆座；1010-轨道。

具体实施方式

图1A至图1C为本实用新型的实施例，本实用新型的锂电池接触式加热真空隧道烘烤线包括：

一接触式加热真空隧道烘烤箱，其由若干矩形管状箱体1000通过插板阀4依次连接构成，箱体1000的管口焊接有用于连接的带密封圈的法兰1003并与插板阀4前后面的连接法兰连接；接触式加热真空隧道烘烤箱以其前后及中间插板阀分为预热过渡段烤箱5、加热段烤箱6、真空过渡段烤箱7、真空段烤箱8、冷却过渡段烤箱9和冷却段烤箱10。(参见图2A至图2I)

接触式加热真空隧道烘烤箱的前端布置有电池组盘机械手1、托盘推叠机械手2和上料物料车移栽平台3，后端布置有电池下料机械手17、夹具下料机械手16、物料车下料移栽平台15和回流过渡烤箱11，物料车回流线12平行于接触式加热真空隧道烘烤箱设置并连接物料车移栽平台3和回流过渡烤箱11，装锂电池的烘烤夹具13堆叠在夹具承载物料车14上，夹具承载物料车14则在接触式加热真空隧道烘烤箱内和物料车回流线12上循环。

加热段烤箱6和真空段烤箱8中间可根据生产工艺的不同再设有插板阀区分为多段。

箱体1000侧壁及底板1001和/或顶板1002上开有若干导向孔、丝杆孔和抽气孔并对应地设有电机座1008、导杆座1009以及若干抽真空用法兰管道1004、循环风机管道1005，箱体底板上垂直支承有立式传动用齿轮1006以及齿条间隔导向轮1007，立式传动用齿轮1006的轴的下端下穿出箱体底板，还设有两条前后排列的轨道1010。

箱体内还设有移动触头供电机构1015，其包括：

一可移动的基板1016，长矩形，横向竖立并开有两条上下平行的水平长形孔，背面的中间设有丝杆螺母直线运动机构的丝杆螺母1017、两边则设有垂直后伸的移动导杆1018；丝杆螺母直线运动机构的驱动电机1030固定在所述箱体两侧壁外侧的电机座1008上，丝杆穿过丝杆孔通过联轴节1029与电机输出轴连接，移动导杆则与所述导向孔滑动配合；

上、下触头支板1019，长矩形，固定在所述基板的前面的两水平长形孔外侧，其上均布有若干个垂直孔；

若干触头组件1020，包括水平地支承在一触头套1021内的可伸缩弹性触头1022，触头套又固定在一垂直的触头摆角导杆1023顶端，触头摆角导杆又可转动地安装在所述上下触头支板的垂直孔上，穿出的触头摆角导杆端部设有导杆弹簧1024，弹性触头的后端对应所述基板的长形孔外接电缆；

左/右触头限位座1025，固定在触头组件触头套两边的上、下触头支板上；

上下盖板1026，固定在上、下触头支板上，对应于弹性触头出开有通孔且使得弹性触头正常时伸出孔外需要时缩回孔内。

传动丝杆1027设有动密封轴向磁流体1028，导杆1018上还设有导向密封罩1031，箱体外表面设有加强筋板1002。

隧道式烘烤箱支承在一长底座上，底座的上面安装有整线的控制电柜、内部设有若干驱动机构对应连接立式传动用齿轮1006轴的下端。

图3为立式传动用齿轮及其驱动机构示意图；图4为箱体底板上垂直支承的齿条间隔导向轮示意图；图5为现有技术的插板阀立体示意图。

参见图6A至图6E,夹具承载物料车14为：一底板1401，顶面的四角通过连接件1402(夹具角定位块)固定有垂直立柱1403(夹具护栏)，前面的两垂直立柱的顶端设有连接横板1404连接，底面的中间设有前后延伸且可与所述箱体1000的底板上垂直支承的立式传动用齿轮1006啮合的传动齿条1405，底面上还设有车轮1406对应于所述箱体1000的底板上的前后排列的轨道1010。底板顶面上设有定位块1407，用以铺垫在轨道(指的箱体底部焊接的两条用于箱体内物料车行走的轨道)下面，因为箱体的底部不平，是由于箱体外面焊接加强筋时，焊缝导致箱体内侧表面出现焊接条纹，出现凹凸不平的箱体底面，所以轨道在底部上也会出现接触好的现像，所以把轨道抬高，在轨道底部垫一些均布的小方块，减少轨道的接触面积。

参见图7A至图7B，上、下料物料车移栽平台3、15(上下料物料车移栽平台具备的功能，结构，尺寸均相同的，只是放置位置不同，一个在上料进料区接车，从小车物流线上接空车后经过上下料机械手装车后，由上料移栽平台将满车送至箱体内烘烤，一下在下料区从箱体内接烘烤完成的物料车出来，进过下料机械手卸料后，由下料移栽平台转移空物料车至小车进入缓存过渡箱体11)包括：

一底架301，具有矩形的水平顶板，顶板的两长边设有突起的滑轨302、中间设有纵向的丝杠螺母直线运动机构的丝杠303，直线运动机构的驱动电机304设在顶板的下面，两滑轨302的一端设有限位装置305；(设有限位装置305是移栽平台轨道两端的具备弹性功能的缓冲限位装置，主要是缓解移动板带着物料车一段移动时，感应到位后，移动板因为动力是齿轮齿条啮合传动带动，为了消除到位后的啮合间隙，对物料车定位精准而设置弹性缓存装置)

一移动板306，可移动地横跨在所述底架301的两滑轨302上，板底面设有驱动电机307，其带动的物料车驱动齿轮308突出在板面上。

参见图8A至图8D，烘烤夹具13包括：一具有前后左右竖板1301-1304的矩形盆，其四个角设有竖立的角铁制支撑脚1305，盆底板1307上依次平铺有夹具底座板1308、底部隔热板1309和底部发热板1310，在前后竖板之间平行排列有若干纵向发热板1311将盆腔分隔并可容纳电池1313，纵向发热板1311的两端通过隔热板1312与前后竖板隔热连接，在纵向的左右两侧竖板的外侧对应设有左右侧电极PCB板1314和1315、上方还设有夹具提升把手1306，在后侧竖板上设有温控模块1316，受控于温控模块1316的左右侧电极PCB板1314和1315与纵向发热板1311设有电连接。

参见图9，电池组盘机械手1、托盘推叠机械手2、电池下料机械手17和夹具下料机械手16结构一样，只是结构的体积，尺寸稍微不同而已，它们都包括：

一门式框架，框架的顶部平面设有XY方向的水平纵横轨道，纵横轨道上设有可垂直上下移动的电池抓取机械手2，其在纵横轨道上的行走均由伺服电机+减速机驱动皮带/丝杆+导向滑轨独立控制。

参见图1A,回流过渡烤箱11就是由矩形管状箱体1000前后连接插板阀4构成；物料车回流线12包括：一具有上平面的长底座，上平面上安装有轨道对应着所述夹具承载物料车14的车轮1406。

上述各部分的功能如下述。

电池组盘机械手1，用于从前工序来料物流线上抓取电池进行电池夹具的组盘工作。电池组盘机械手具备三坐标移动功能，每个坐标轴均由伺服电机+减速机驱动皮带/丝杆+导向滑轨独立控制及运行。机械手每次抓取相同数量的电池组往电池烘烤夹具或托盘中逐次顺序放置电池，直至烘烤夹具13或托盘内电池位全部放满电池，即完成电池烘烤夹具13或托盘的组盘工作。电池组盘时，烘烤夹具13或托盘放置在物料车移栽平台3的烘烤夹具13组盘位置进行电池的组盘，在生产中也可以采用多关节机器人代替三坐标模组进行电池的组盘工作。电池组盘机械手1与烘烤夹具13，物料车移栽平台3，配套完成电池组盘任务。

托盘推叠机械手2用于将装满电池烘烤夹具13组件，一层一层的堆叠在物料车内，也可以进行多层堆叠任务。烘烤夹具或托盘堆叠机械手具备三坐标移动功能，每个坐标轴均由伺服电机+减速机驱动皮带/丝杆+导向滑轨独立控制，运行。机械手每次抓取1套电池烘烤夹具13或托盘组逐次顺序放置在物料车内，直至堆叠所需层数烘烤夹具13或托盘，即完成电池烘烤夹具13或托盘组件的堆叠工作，生产中也可以采用多关节机器人代替三坐标模组进行电池的组盘工作。电池组盘堆叠模组机械手2与烘烤夹具13，夹具承载物料车14，配套完成电池托盘堆叠任务。

上料物料车移栽平台3的主要作用：

1).在上料区，将装满电池托盘的物料车14从托盘堆叠组装位置平行移送至进料预热炉的进料门阀口部；待进料门阀开启后，启动上料物料车移栽，伺服电机驱动丝杆带动夹具承载物料车14固定板，物料车固定板表面设有齿轮传送机构将物料车组件送进预热炉内进行电池的烘烤；

2)电池烘烤夹具13或托盘组盘时，放置在上料上料物料车移栽平台3的空托盘位置，进行托盘的电池组盘工作；空托盘首先从夹具承载物料车14内，由托盘堆叠机械手将空载的烘烤夹具13或托盘取出来以后放置在上料上料物料车移栽平台3的空托盘为进行电池的组盘工作。

接触式加热真空隧道烘烤箱主要作用：隧道式干燥线中烤箱主要分为，预热过渡段烤箱5、加热段烤箱6、真空过渡段烤箱7、真空段烤箱8、冷却过渡段烤箱9和冷却段烤箱10组成。

所有箱体连接程烤箱后，组成干燥线，根据产品烘烤工艺，就把烤箱的功能分别做了不同的划分；烤箱在烘烤产品时，因为不同的烘烤时间段，每节烤箱需要的温度值和真空负压压力值不等，而相邻烤箱中间皆有传输插板阀来隔断箱体的密封环境。因此，对烤箱进行了分段设计处理，也赋予了分段烤箱中每节箱体不同的温度值、真空值，不同的工艺功能作用。

比如：A.预热过渡段烤箱5处在烘烤线的第一节箱体，主要作用是对刚进料至烤箱的电池产品或待烘烤材料产品进行预热、置换气功能。辅助真空度达到中真空环境，主要预加热为主。

B.加热段烤箱6处在烘烤线的第二段，与预热过渡烤箱通过传输插板阀相互连接，独立密封，加热段烤箱主要功能是快速进行烤箱的加热，匀温作用，使电芯从表面至心部快速热透，此段中真空值处在辅助中真空环境。

C.真空过渡段烤箱7处在烤箱烘烤线的第三段位置，前面与加热段烤箱通过插板阀相互连接而成，后面与真空一段烤箱通过插板阀相互连接完成，由于加热段烤箱的真空值设定和真空段烤箱的真空值设定差值比较大，物料车进出时，插板阀需要提升时候，因为插板阀连接的两端箱体的真空环境不同，负压差值落差较大的时候，这时候插板阀提升门板时，不平衡的，甚至可能不能进行顺利提升门板，造成运行卡顿、故障或使插板阀内部提升机构形变等不良现象产生；因此，设立了真空过渡段烤箱。

D.真空段烤箱8的真空一段烤箱处在烘烤线的第四段位置，前面通过插板阀与真空过渡段烤箱相互连接，后面与真空二段通过插板阀相互连接完成。真空一段主要进行高真空处理，箱体内壁四面均布发热管进行高真空环境的辅助保温作用；因为电芯经过前面的加热段烤箱箱体的充分加热，电芯心部已经热透，进入真空段烤箱箱体后，通过高真空环境改变水的气化沸点的特性使电芯内部的水分能迅速气化，通过真空泵及时将气体抽走，以达到快速除水工艺。

E.真空二段烤箱处在烘烤线第五段位置，前面与真空一段通过插板阀相互连接完成，后面与真空三段通过插板阀相互连接完成。真空二段的功能与真空一段的功能相同，通过真空度的分级处理进行快速除水工艺。

F.真空三段处在烘烤段的第六段位置，前面与真空二段通过插板阀相互连接而成，其功能与真空一段、真空二段烤箱相同，通过真空度的分级处理进行快速除水工艺。

G.真空四段处在烘烤线的第七段位置，前面与真空三段通过插板阀相互连接完成，后面与冷却过渡段烤箱通过插板阀相互连接完成，此位置设立冷却过渡段烤箱的作用，等同于前面提到的真空过渡段烤箱的功能，保证真空段烤箱箱体与冷却段烤箱箱体因为真空负压值不同，而起到平衡两端箱体压力环境的作用。

H.冷却过渡段烤箱9烤箱位置处在烘烤线的第八段位置，前面与真空四段烤箱通插板阀相互连接，后后面与冷却段烤箱10箱体通过插板阀相互连接，主要是为了平衡真空段烤箱8和冷却段烤箱10箱体因为真空负压值而设立，同时保证插板阀的正常提升，冷却过渡段烤箱9烤箱既具有真空段烤箱箱体的功能，也具有冷却段烤箱箱体冷却产品的功能。

J.冷却段烤箱10处在烘烤线最尾端的位置，主要作用是冷却产品功能，电池经过前面的烘烤真空工艺后，表面的温度很高，因此，需要进行电池出炉前的电池降温工艺，冷却至客户需求的温度值即可；此冷却段烤箱箱体的主要功能就是进行电池或烘烤材料的出炉冷却功能，

回流过渡烤箱11的作用是为了隔断下料车间和烘箱车间环境而设立；因为正常生产时需要保证下料车间环境的洁净度，和车间干燥低湿环境的控制，而夹具承载物料车14从烤箱内烘烤，冷却完成后，出炉至下料移栽平台，然后下料机械手将烘烤完成的电池从烘烤夹具内取出，最后烘烤夹具由托盘夹具机械手堆叠在物料车车，由下料移栽平台带动送至回流过渡烤箱进料门阀口部，等待阀门开启，物料车进入回流过渡烤箱后，进料门关闭，同时，回流过渡烤箱出料门打开，物料车出回流过渡烤箱后进入物料车回流线，传送至上料区，进行烘烤夹具的堆叠和烘烤夹具的组盘工作，进入下一循环任务。

物料车回流线12的作用是将在下料区已经卸电池后的空夹具承载物料车14接送至物料回流线12上，进行空夹具承载物料车14的返回上料区的输送作用，物料车返回至上料区进行下一循环的任务。

烘烤夹具13，的作用主要是进行电池的烘烤，通过发热板三面贴合电池表面进行快速升温加热使电池快速由表面到心部快速热透的作用。烘烤夹具的得电与温控信号的传输都与箱体侧面设置的顶升探针电极接触，进行烘烤夹具的运行工艺。

夹具承载物料车14的作用是装载烘烤夹具后进行整线循环节拍式运动的载体。通过物料车的循环传动运行，完成整个电池烘烤线工艺循环，持续生产的过程。

下料移栽平台15的主要作用是从烘烤线冷却段烤箱箱体的出口接收烘烤完成的夹具承载物料车14，移栽平台的移动板上设有齿轮传动机构，可以主动接收夹具承载物料车14后，通过伺服驱动丝杆机构带动夹具承载物料车14平移至物料车回流过渡烤箱11门口，等待回流过渡烤箱11门提升后，将夹具承载物料车14送至物料车回流线12上输送至上料端进行烘烤夹具13的组盘和烘烤夹具13堆叠工作。

夹具下料机械手16的主要作用是从下料移栽平台15接收的夹具承载物料车14内逐次将烘烤夹具取出来后，放置在下料移栽平台15上，由电池下料机械手17将烘烤夹具13内的电池取出后，在进行下一烘烤夹具13取放堆叠工作。

电池下料机械手17的主要作用是从下料移栽平台15接收的夹具承载物料车14内装载烘烤夹具13中逐次取出一定数量的电池组件，投放到指定的后工序的物流线上，将电池通过物流线输送至下一工序的任务。夹具下料机械手16的功能类似于电池组盘机械手1的电池组盘任务。

插板阀为本公司已获得专利的现有产品，由密封壳体作为本体，采用气缸作为动力源、密封性能优良、使用寿命长、维修方便快捷。工作原理：拉杆带动阀芯上下运动，从而达到开启与关闭的目的，阀芯由固定阀板、活动阀板、阀板滚轮、铰链等零部件组成。当关闭阀门时，活动阀板首先到达阀体底板，而固定阀板还能继续往下落，连接活动阀板与固定阀板的铰链就会挤压活动阀板向阀体的密封面运动，从而达到密封的效果；当开启阀门时，拉杆往上拉，固定阀板首先向上运动，铰链不再挤压活动阀板,活动阀板会通过自重力的作用，向固定阀板靠拢，从而脱离阀体密封面，气缸继续往上拉，阀芯向上运动，从而达到阀门开启的效果

密封壳体包括周围围板，连接法兰，O型密封圈，围板加强筋组成，内部设置由导轮轴，导轮，导向槽，固定阀板上下移动时，由导轮沿着导向槽，直线运动，增加运行稳定性。

运行原理：

首先，箱体底部齿轮带动物料车底部的传动齿条啮合后，物料车前进一个工位距离，箱体两侧设置对射检测开关，检测到物料车到位后，箱体底部齿轮动力停止，物料车2静止运行。

此时物料车内堆叠的多层烘烤夹具两侧对应的接收电极PCB板刚好分别对应箱体两侧的电极触头机构15的触头一一对应，物料车到位检测传感器启动箱体两侧的电极触头机构15动作，电极触头机构15由电机驱动丝杆传动，辅助两侧密封导杆机构，带动电极触头机构前进运行，电极触头机构15逐步靠近物料车2所堆叠的烘烤夹具两侧的接收电极PCB板10的对应触电后，电路导通，烘烤夹具内的侧立和底部发热板6得电，开始加热，进行电池的升温烘烤、干燥工艺。

为避免因为烘烤夹具与触头移动机构触头不平行，而出现触头顶部与夹具PCB板的是接收电极触电不能良好接触，而产生打火或接触不良现象，触头移动机构中，设有触头自动适应摆角功能，即触头具备3-6°的角度摆动功能，并且设置触头角度调节块24，可以根据需要角度进行角度限位调节，方便操作，

一排触头同时前进，在接近前面的电极的时候，为避免多触头触电接触不平行，接触不良现象，可能导致打火，所以，触头既可以平行伸缩，又可以摆正一定角度，使得触头与前端电极都能平行接触良好

发热板按照设定时间加热完成后，程序控制断电，移动触头供电机构15，动作，由电极驱动丝杆机构，带动移动触头供电机构，回程运动，离开烘烤夹具，复位，物料车启动前进，进入下一工位进行下一步工作。

Claims (10)

1.一种锂电池接触式加热真空隧道烘烤线，其特征是：

包括一接触式加热真空隧道烘烤箱，其由若干矩形管状箱体(1000)通过插板阀(4)依次连接构成，箱体(1000)的管口焊接有用于连接的带密封圈法兰(1003)并与插板阀前后面的连接法兰连接；接触式加热真空隧道烘烤箱以其前后及中间插板阀分为预热过渡段烤箱(5)、加热段烤箱(6)、真空过渡段烤箱(7)、真空段烤箱(8)、冷却过渡段烤箱(9)和冷却段烤箱(10)；

所述接触式加热真空隧道烘烤箱的前端布置有电池组盘机械手(1)、托盘推叠机械手(2)和上料物料车移栽平台(3)，后端布置有电池下料机械手(17)、夹具下料机械手(16)、物料车下料移栽平台(15)和回流过渡烤箱(11)，物料车回流线(12)平行于接触式加热真空隧道烘烤箱设置并连接物料车移栽平台(3)和回流过渡烤箱(11)，装锂电池的烘烤夹具(13)堆叠在夹具承载物料车(14)上，夹具承载物料车则在接触式加热真空隧道烘烤箱内和物料车回流线(12)上循环。

2.根据权利要求1所述的锂电池接触式加热真空隧道烘烤线，其特征是：所述的加热段烤箱(6)和真空段烤箱(8)中间再设有插板阀区分为多段。

3.根据权利要求1或2所述的锂电池接触式加热真空隧道烘烤线，其特征是：所述的箱体(1000)侧壁及底板(1001)和/或顶板(1002)上开有若干导向孔、丝杆孔和抽气孔并对应地设有电机座(1008)、导杆座(1009)以及若干抽真空用法兰管道(1004)、循环风机管道(1005)，箱体底板上垂直支承有立式传动用齿轮(1006)以及齿条间隔导向轮(1007)，立式传动用齿轮(1006)的轴的下端下穿出箱体底板，还设有两条前后排列的轨道(1010)。

4.根据权利要求3所述的锂电池接触式加热真空隧道烘烤线，其特征是：所述的箱体内还设有移动触头供电机构(1015)，其包括：

一可移动的基板(1016)，长矩形，横向竖立并开有两条上下平行的水平长形孔，背面的中间设有丝杆螺母直线运动机构的丝杆螺母(1017)、两边则设有垂直后伸的移动导杆(1018)；所述的丝杆螺母直线运动机构的驱动电机(1030)固定在所述箱体两侧壁外侧的电机座(1008)上，丝杆穿过丝杆孔通过联轴节(1029)与电机输出轴连接，移动导杆则与所述导向孔滑动配合；

上、下触头支板(1019)，长矩形，固定在所述基板的前面的两水平长形孔外侧，其上均布有若干个垂直孔；

若干触头组件(1020)，包括水平地支承在一触头套(1021)内的可伸缩弹性触头(1022)，触头套又固定在一垂直的触头摆角导杆(1023)顶端，触头摆角导杆又可转动地安装在所述上、下触头支板的垂直孔上，穿出的触头摆角导杆端部设有导杆弹簧(1024)，弹性触头的后端对应所述基板的长形孔外接电缆；

左/右触头限位座(1025)，固定在所述触头组件触头套两边的上、下触头支板上；

上下盖板(1026)，固定在所述上、下触头支板上，对应于所述的弹性触头出开有通孔且使得弹性触头正常时伸出孔外需要时缩回孔内。

5.根据权利要求4所述的锂电池接触式加热真空隧道烘烤线，其特征是：所述的丝杆(1027)设有动密封轴向磁流体(1028)；所述的隧道式烘烤箱支承在一长底座上，底座的上面安装有整线的控制电柜、内部设有若干驱动机构对应连接所述的立式传动用齿轮(1006)轴的下端。

6.根据权利要求1或2所述的锂电池接触式加热真空隧道烘烤线，其特征是：所述的夹具承载物料车(14)为：一底板(1401)，顶面的四角通过连接件(1402)固定有垂直立柱(1403)，前面的两垂直立柱的顶端设有连接横板(1404)连接，底面的中间设有前后延伸且可与所述箱体(1000)的底板上垂直支承的立式传动用齿轮(1006)啮合的传动齿条(1405)，底面上还设有车轮(1406)对应于所述箱体的底板上的前后排列的轨道(1010)。

7.根据权利要求1或2所述的锂电池接触式加热真空隧道烘烤线，其特征是：所述的上、下料物料车移栽平台(3、15)包括：

一底架(301)，具有矩形的水平顶板，顶板的两长边设有突起的滑轨(302)、中间设有纵向的丝杠螺母直线运动机构的丝杠(303)，直线运动机构的驱动电机(304)设在顶板的下面，两滑轨(302)的一端设有限位装置(305)；

一移动板(306)，可移动地横跨在所述底架(301)的两滑轨(302)上，板底面设有驱动电机(307)，其带动的物料车驱动齿轮(308)突出在板面上。

8.根据权利要求1或2所述的锂电池接触式加热真空隧道烘烤线，其特征是：所述的烘烤夹具(13)包括：一具有前后左右竖板(1301、1302、1303、1304)的矩形盆，其四个角设有竖立的角铁制支撑脚(1305)，盆底板(1307)上依次平铺有夹具底座板(1308)、底部隔热板(1309)和底部发热板(1310)，在前后竖板之间平行排列有若干纵向发热板(1311)将盆腔分隔并可容纳电池(1313)，纵向发热板(1311)的两端通过隔热板(1312)与前后竖板隔热连接，在纵向的左右两侧竖板的外侧对应设有左右侧电极PCB板(1314、1315)，在后侧竖板上设有温控模块(1316)，受控于温控模块的左右侧电极PCB板(1314、1315)与所述的纵向发热板(1311)设有电连接。

9.根据权利要求1或2所述的锂电池接触式加热真空隧道烘烤线，其特征是：所述的电池组盘机械手(1)、托盘推叠机械手(2)、电池下料机械手(17)和夹具下料机械手(16)结构一样，都包括：

一门式框架，框架的顶部平面设有XY方向的水平纵横轨道，纵横轨道上设有可垂直上下移动的电池抓取机械手，其在纵横轨道上的行走均由伺服电机+减速机驱动皮带/丝杆+导向滑轨独立控制。

10.根据权利要求1或2所述的锂电池接触式加热真空隧道烘烤线，其特征是：所述的回流过渡烤箱(11)就是由矩形管状箱体(1000)前后连接插板阀(4)构成。