CN212431783U - 一种电磁感应加热电芯预热立体炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电磁感应加热电芯预热立体炉，包括主安装机架，所述主安装机架内从左到右依次安装有上料平移机构、预热机构及下料平移机构，所述预热机构包括多数个沿着竖直方向依次堆叠的电磁感应加热模组，每两个相邻的所述电磁感应加热模组之间均设置有一电芯夹具，所述电芯夹具上放置有多数个电芯，所述电磁感应加热模组对所述电芯进行电磁加热，所述上料平移机构和所述下料平移机构均带动每一所述电芯夹具在所述主安装机架内沿着水平方向移动。本实用新型采用电磁感应加热的方式对电芯进行加热，加热均匀，升温速度快，3分钟内就可以使得电芯升温到90℃，大大的提高了加热效率，满足人们高效率的需求。

Description

一种电磁感应加热电芯预热立体炉

技术领域

本实用新型涉及锂电池生产加工设备技术领域，具体的说，是涉及一种电磁感应加热电芯预热立体炉。

背景技术

目前，国内外锂电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一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。

现有的锂电池预热是通过现有的电芯预热炉来实现的，现有的电芯预热炉一般都是采用热风、电阻式发热板或者两者相结合的方式加热，但上述几种加热方式存在以下几个缺点：1、加热效率较慢，如采用热风的方式把锂电池加热到90℃需要4小时，采用电阻式发热板的方式把锂电池加热到90℃需要1.5小时，而这远远不能满足人们高效率的需求；2、耗能大，电阻加热能源转化率只有35%；3、设备占地面大，厂房利用率低。

以上缺陷，有待改善。

发明内容

为了克服现有的技术的不足， 本实用新型提供一种电磁感应加热电芯预热立体炉。

本实用新型技术方案如下所述：

一种电磁感应加热电芯预热立体炉，包括主安装机架，所述主安装机架内从左到右依次安装有上料平移机构、预热机构及下料平移机构，

所述预热机构包括多数个沿着竖直方向依次堆叠的电磁感应加热模组，每两个相邻的所述电磁感应加热模组之间均设置有一电芯夹具，所述电芯夹具上放置有多数个电芯，所述电磁感应加热模组对所述电芯进行电磁加热，

所述上料平移机构和所述下料平移机构均带动每一所述电芯夹具在所述主安装机架内沿着水平方向移动。

根据上述方案的本实用新型，多数个所述电磁感应加热模组均匀的设置在所述主安装机架的两个侧支撑板之间。

根据上述方案的本实用新型，所述电芯夹具上设置有多数个阵列分布的放置所述电芯的放置工位。

根据上述方案的本实用新型，所述电芯夹具的两端设置有平移滑块和拨料接口，所述主安装机架的两个侧支撑板内侧设置有平移滑轨，所述平移滑轨与每一所述电芯夹具的两端设置的所述平移滑块相配合，所述上料平移机构和所述下料平移机构均通过所述拨料接口带动每一所述电芯夹具在所述平移滑轨上沿着水平方向移动。

更进一步的，所述上料平移机构包括第一水平移动台和第一竖直移动台，所述第一水平移动台安装在一第一水平驱动机构上，所述第一水平驱动机构安装在所述主安装机架上，所述第一水平驱动机构通过所述第一竖直移动台安装在一第一竖直驱动机构上，所述第一水平驱动机构带动所述第一水平移动台水平运动，所述第一竖直驱动机构带动所述第一竖直移动台竖直运动，

所述第一水平移动台上设置有第一拨料定位气缸，所述第一拨料定位气缸的工作端设置有与所述拨料接口相匹配的第一拨料轴。

更进一步的，所述下料平移机构包括第二水平移动台和第二竖直移动台，所述第二水平移动台安装在一第二水平驱动机构上，所述第二水平驱动机构安装在所述主安装机架上，所述第二水平驱动机构通过所述第二竖直移动台安装在一第二竖直驱动机构上，所述第二水平驱动机构带动所述第二水平移动台水平运动，所述第二竖直驱动机构带动所述第二竖直移动台竖直运动，

所述第二水平移动台上设置有第二拨料定位气缸，所述第二拨料定位气缸的工作端设置有与所述拨料接口相匹配的第二拨料轴。

根据上述方案的本实用新型，所述上料平移机构的上料口处设置有上料机械手，所述下料平移机构的出料口处设置有下料机械手。

进一步的，所述上料机械手和所述下料机械手均设置有气动夹爪，所述气动夹爪包括横向基板和设置在所述横向基板下方的若干个电芯夹持组件。

更进一步的，所述电芯夹持组件包括双向驱动气缸和一组电芯夹爪，所述双向驱动气缸安装在所述横向基板的下端，所述双向驱动气缸的下端两侧分别设置有相对导轨副，所述双向驱动气缸带动一组夹爪座板在所述相对导轨副上相对往复移动，

所述夹爪座板的内侧设置有竖直夹持气缸，所述竖直夹持气缸带动一压板竖直移动，所述电芯夹爪的上端固定在所述夹爪座板的外侧。

更进一步的，所述双向驱动气缸的下方设置有感光开关。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型采用电磁感应加热的方式对电芯进行加热，加热均匀，升温速度快，3分钟内就可以使得电芯升温到90℃，大大的提高了加热效率，满足人们高效率的需求；

2、电磁感应加热的能源转化率为70%，与现有的电阻加热的能源转化率为35%相比，更加节能；

3、本实用新型同等产量比现有设备占地面积小，厂房利用率高，现有的加热区需要放几十排电芯，而本实用新型采用电磁感应加热只需要3～5排即可，大缩小占地面积；

4、本实用新型整体结构简单，易于实现自动化工作，生产效率高，便于维护。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构俯视图；

图2为本实用新型一实施例的结构主视图二；

图3为本实用新型另一实施例的结构俯视图；

在图中，1、主安装机架；2、上料平移机构；3、预热机构；4、下料平移机构；5、电芯；6、上料机械手；7、下料机械手；301、电磁感应加热模组；302、电芯夹具。

具体实施方式

为了使本实用新型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，对本实用新型进行进一步详细说明。

需要说明的是，当部件被称为“安装在”或“设置在”或“放置在”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1、图2，本实用新型实施例提供了一种电磁感应加热电芯预热立体炉，包括主安装机架1，主安装机架1内从左到右依次安装有上料平移机构2、预热机构3及下料平移机构4。

预热机构3包括多数个沿着竖直方向依次堆叠的电磁感应加热模组301，多数个电磁感应加热模组301均匀的设置在主安装机架的两个侧支撑板（图未示出）之间，每两个相邻的电磁感应加热模组301之间均设置有一电芯夹具302，电芯夹具302上放置有多数个电芯5，电磁感应加热模组301对电芯5进行电磁加热，上料平移机构2和下料平移机构4均带动每一电芯夹具302在主安装机架1内沿着水平方向移动。

上述技术方案通过设置多数个沿着竖直方向依次堆叠的电磁感应加热模组301，且在每两个相邻的电磁感应加热模组301之间均设置有一电芯夹具302，利用上料平移机构2和下料平移机构4带动每一电芯夹具302在主安装机架1内沿着水平方向移动分别形成上料区、预热区、下料区，在预热区时多数个电芯夹具302相互堆叠，每一电芯夹具上方和下方的电磁感应加热模组301对电芯夹具302上的电芯5进行电磁加热，从而实现电芯5的预热处理，整体结构简单，易于实现自动化工作，生产效率高；本实用新型采用电磁感应加热的方式对电芯5进行加热，加热均匀，升温速度快，3分钟内就可以使得电芯升温到90℃，大大的提高了加热效率，满足人们高效率的需求，同时，电磁感应加热的能源转化率为70%，与现有的电阻加热的能源转化率为35%相比，更加节能；本实用新型同等产量比现有设备占地面积小，厂房利用率高，现有的加热区需要放几十排电芯5，而本实用新型采用电磁感应加热只需要3～5排即可，大缩小占地面积。

在其中一实施例中，电芯夹具302上设置有多数个阵列分布的放置电芯5的放置工位（图未示出，下同），使得电芯5能够均匀的放置在电芯夹具302上，使得电芯5的受热更加均匀。

在其中一实施例中，电芯夹具302的两端设置有平移滑块（图未示出，下同）和拨料接口（图未示出，下同），主安装机架1的两个侧支撑板内侧设置有平移滑轨（图未示出，下同），平移滑轨与每一电芯夹具302的两端设置的平移滑块相配合，上料平移机构2和下料平移机构4均通过拨料接口带动每一电芯夹具302在平移滑轨上沿着水平方向移动。上料时，上料平移机构2通过拨料接口带动上料区放满电芯的电芯夹具302沿着平移滑轨进入预热区，下料时，下料平移机构4通过拨料接口带动预热区的电芯夹具302沿着平移滑轨进入下料区。

在上述实施例中，上料平移机构2包括第一水平移动台（图未示出，下同）和第一竖直移动台（图未示出，下同），第一水平移动台安装在一第一水平驱动机构（图未示出，下同）上，第一水平驱动机构安装在主安装机架1上，第一水平驱动机构通过第一竖直移动台安装在一第一竖直驱动机构（图未示出，下同）上，第一水平驱动机构带动第一水平移动台水平运动，第一竖直驱动机构带动第一竖直移动台竖直运动。第一水平移动台上设置有第一拨料定位气缸，第一拨料定位气缸的工作端设置有与拨料接口相匹配的第一拨料轴。上料时，第一竖直驱动机构和第一水平驱动机构启动，将第一拨料轴对准电芯夹具302的拨料接口，第一拨料定位气缸启动，将第一拨料轴插入电芯夹具302的拨料接口，从而带动电芯夹具302沿着水平和竖直方向移动。

下料平移机构4包括第二水平移动台（图未示出，下同）和第二竖直移动台（图未示出，下同），第二水平移动台安装在一第二水平驱动机构（图未示出，下同）上，第二水平驱动机构安装在主安装机架1上，第二水平驱动机构通过第二竖直移动台安装在一第二竖直驱动机构（图未示出，下同）上，第二水平驱动机构带动第二水平移动台水平运动，第二竖直驱动机构带动第二竖直移动台竖直运动。第二水平移动台上设置有第二拨料定位气缸，第二拨料定位气缸的工作端设置有与拨料接口相匹配的第二拨料轴。下料时，第二竖直驱动机构和第二水平驱动机构启动，将第二拨料轴对准电芯夹具302的拨料接口，第二拨料定位气缸启动，将第二拨料轴插入电芯夹具302的拨料接口，从而带动电芯夹具302沿着水平和竖直方向移动。

请参阅图3，在其中一实施例中，上料平移机构2的上料口处设置有上料机械手6，下料平移机构4的出料口处设置有下料机械手7。上料时，上料机械手6从上料运输线上夹持电芯5至上料区的电芯夹具302上，上料时，下料机械手7从下料区的电芯夹具302上夹持电芯5至下料运输线上。

在上述实施中，上料机械手6和下料机械手7均设置有气动夹爪（图未示出，下同），气动夹爪包括横向基板和设置在横向基板下方的若干个电芯夹持组件。上料机械手6和下料机械手7通过电芯夹持组件实现对电芯5的夹持。

具体的，电芯夹持组件包括双向驱动气缸和一组电芯夹爪，双向驱动气缸安装在横向基板的下端，双向驱动气缸的下端两侧分别设置有相对导轨副，双向驱动气缸带动一组夹爪座板在相对导轨副上相对往复移动。夹爪座板的内侧设置有竖直夹持气缸，竖直夹持气缸带动一压板竖直移动，电芯夹爪的上端固定在夹爪座板的外侧。

双向驱动气缸的下方设置有感光开关，通过感光开关判断电芯5是否到达电芯夹持组件夹持位置。

工作原理：

使用时，上料平移机构2将电芯夹具302推出至上料区；上料机械手6将上料传输线上的电芯5夹持到电芯夹具302的放置工位上；电芯夹具302上料完成后，上料平移机构2将电芯夹具302拉回至预热区；在预热区中，电芯夹具302上方和下方的电磁感应加热模组301对电芯夹具302上的电芯进行电磁加热；预热完成后，下料平移机构4拉出电芯夹具302至下料区；下料机械手7将预热后的电芯5夹持到下料传输线上；下料完成后重新进行上料，循环往复。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用电磁感应加热的方式对电芯5进行加热，加热均匀，升温速度快，3分钟内就可以使得电芯5升温到90℃，大大的提高了加热效率，满足人们高效率的需求；电磁感应加热的能源转化率为70%，与现有的电阻加热的能源转化率为35%相比，更加节能；本实用新型同等产量比现有设备占地面积小，厂房利用率高，现有的加热区需要放几十排电芯5，而本实用新型采用电磁感应加热只需要3～5排即可，大缩小占地面积；整体结构简单，易于实现自动化工作，生产效率高，便于维护。

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实用新型所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本实用新型专利进行了示例性的描述，显然本实用新型专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电磁感应加热电芯预热立体炉，包括主安装机架，所述主安装机架内从左到右依次安装有上料平移机构、预热机构及下料平移机构，其特征在于，

所述预热机构包括多数个沿着竖直方向依次堆叠的电磁感应加热模组，每两个相邻的所述电磁感应加热模组之间均设置有一电芯夹具，所述电芯夹具上放置有多数个电芯，所述电磁感应加热模组对所述电芯进行电磁加热，

所述上料平移机构和所述下料平移机构均带动每一所述电芯夹具在所述主安装机架内沿着水平方向移动。

2.根据权利要求1所述的电磁感应加热电芯预热立体炉，其特征在于，多数个所述电磁感应加热模组均匀的设置在所述主安装机架的两个侧支撑板之间。

3.根据权利要求1所述的电磁感应加热电芯预热立体炉，其特征在于，所述电芯夹具上设置有多数个阵列分布的放置所述电芯的放置工位。

4.根据权利要求1所述的电磁感应加热电芯预热立体炉，其特征在于，所述电芯夹具的两端设置有平移滑块和拨料接口，所述主安装机架的两个侧支撑板内侧设置有平移滑轨，所述平移滑轨与每一所述电芯夹具的两端设置的所述平移滑块相配合，所述上料平移机构和所述下料平移机构均通过所述拨料接口带动每一所述电芯夹具在所述平移滑轨上沿着水平方向移动。

5.根据权利要求4所述的电磁感应加热电芯预热立体炉，其特征在于，所述上料平移机构包括第一水平移动台和第一竖直移动台，所述第一水平移动台安装在一第一水平驱动机构上，所述第一水平驱动机构安装在所述主安装机架上，所述第一水平驱动机构通过所述第一竖直移动台安装在一第一竖直驱动机构上，所述第一水平驱动机构带动所述第一水平移动台水平运动，所述第一竖直驱动机构带动所述第一竖直移动台竖直运动，

所述第一水平移动台上设置有第一拨料定位气缸，所述第一拨料定位气缸的工作端设置有与所述拨料接口相匹配的第一拨料轴。

6.根据权利要求4或5任一所述的电磁感应加热电芯预热立体炉，其特征在于，所述下料平移机构包括第二水平移动台和第二竖直移动台，所述第二水平移动台安装在一第二水平驱动机构上，所述第二水平驱动机构安装在所述主安装机架上，所述第二水平驱动机构通过所述第二竖直移动台安装在一第二竖直驱动机构上，所述第二水平驱动机构带动所述第二水平移动台水平运动，所述第二竖直驱动机构带动所述第二竖直移动台竖直运动，

所述第二水平移动台上设置有第二拨料定位气缸，所述第二拨料定位气缸的工作端设置有与所述拨料接口相匹配的第二拨料轴。

7.根据权利要求1所述的电磁感应加热电芯预热立体炉，其特征在于，所述上料平移机构的上料口处设置有上料机械手，所述下料平移机构的出料口处设置有下料机械手。

8.根据权利要求7所述的电磁感应加热电芯预热立体炉，其特征在于，所述上料机械手和所述下料机械手均设置有气动夹爪，所述气动夹爪包括横向基板和设置在所述横向基板下方的若干个电芯夹持组件。

9.根据权利要求8所述的电磁感应加热电芯预热立体炉，其特征在于，所述电芯夹持组件包括双向驱动气缸和一组电芯夹爪，所述双向驱动气缸安装在所述横向基板的下端，所述双向驱动气缸的下端两侧分别设置有相对导轨副，所述双向驱动气缸带动一组夹爪座板在所述相对导轨副上相对往复移动，

所述夹爪座板的内侧设置有竖直夹持气缸，所述竖直夹持气缸带动一压板竖直移动，所述电芯夹爪的上端固定在所述夹爪座板的外侧。

10.根据权利要求9所述的电磁感应加热电芯预热立体炉，其特征在于，所述双向驱动气缸的下方设置有感光开关。

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