CN217017278U - 极片烘箱 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种极片烘箱，包括箱体、送气装置、加热器和温控装置，所述箱体具有用于放置极片的内腔，所述内腔内设置有第一温度传感器；所述送气装置具有进气通道、连通供气源和进气通道的进气端、连通内腔和进气通道的出气端；所述送气装置的靠近所述出气端的一侧设置有第一阀门；所述加热器设置在所述送气装置上，用于对所述进气通道内气体进行加热；所述温控装置连接至所述加热器以及第一温度传感器，根据所述第一温度传感器检测的温度参数，对所述进气通道内的气体进行加热。本申请能够使注入烘箱中的氮气的温度和烘箱中的温度一致，进而提高极片的质量。

Description

极片烘箱

技术领域

本申请涉及锂电池加工技术领域，具体涉及一种极片烘箱。

背景技术

电池极片是锂离子电池的重要组成部分，在加工过程中，需要通过烘箱对极片涂层进行烘烤。现在使用的极片烘箱内温度是80-120摄氏度，极片涂层中的溶剂持续挥发到烘箱内腔内，随着时间的延长，烘箱内腔气体的溶剂含量或者含水量会升高，即湿度升高，需要通过氮气置换将腔内水分带出。

以往通常用于置换的氮气在注入烘箱时的温度和烘箱中的温度不一致，通常低于烘箱中的温度，甚至可能是低温氮气，注入这些氮气会对箱内温度产生影响，经多次循环，极片不断热胀冷缩，极片金属箔与涂层的热胀冷缩不一致，因此，以上的温度波动会影响极片表面涂层的附着力，甚至会导致涂层剥离。

实用新型内容

鉴于此，本申请提供一种极片烘箱，以解决现有的注入氮气和烘箱中的温度不一致的问题。

本申请提供的一种极片烘箱，包括：箱体，所述箱体具有用于放置极片的内腔，所述内腔内设置有第一温度传感器；送气装置，所述送气装置具有进气通道、连通供气源和进气通道的进气端、连通内腔和进气通道的出气端；所述送气装置的靠近所述出气端的一侧设置有第一阀门；加热器，所述加热器设置在所述送气装置上，用于对所述进气通道内气体进行加热；温控装置，所述温控装置连接至所述加热器以及第一温度传感器，根据所述第一温度传感器检测的温度参数，对所述进气通道内的气体进行加热。

可选的，所述第一阀门设置为电磁阀；所述第一阀门和所述第一温度传感器信号连接。

可选的，所述送气装置包括储气容器和进气管；所述储气容器分别连通所述供气源和所述进气管，所述进气管和所述箱体内腔连通。

可选的，所述加热器设置在所述送气装置内部。

可选的，所述加热器包括第一加热器，所述第一加热器设置在所述储气容器内部。

可选的，所述加热器包括第二加热器，所述第二加热器设置在所述进气管内部。

可选的，所述温控装置包括第一温度检测单元，所述第一温度检测单元的检测端设置于储气容器中；所述温控装置还包括温度控制单元，所述温度控制单元连接至所述加热器。

可选的，所述温控装置包括第二温度检测单元，所述第二温度检测单元延伸到所述进气管内部，且设置在所述第一阀门的靠近所述储气容器的一侧。

可选的，设置有两组以上的所述进气通道。

可选的，所述箱体包括真空泵，所述真空泵的进口端和所述箱体的内腔连通，所述真空泵的出口端连通至外部环境，所述真空泵和所述第一阀门信号连接。

可选的，所述进气管的出口端连通有分流结构，所述分流结构设置有若干个出气口，所述分流结构的出气口连通至所述箱体的内腔内。

本申请上述的极片烘箱，在烘箱中设置第一温度传感器，第一温度传感器和温控装置信号连接，温控装置接收到第一温度传感器的信号后，可控制加热器将待注入的氮气加热到需要的温度，即通过箱体中的温度来控制待注入的氮气的温度。

通过上述设置，能够使注入箱体中的氮气的温度和箱体中的温度一致或偏差较小，从而减少注入的氮气对箱体中温度的影响，减少极片热胀冷缩的程度，进而提高极片的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。

图1是本申请一实施例的结构示意图；

图2是本申请一实施例的后视结构示意图；

图3是本申请一实施例的加热器在储气容器中的结构示意图；

图4是本申请一实施例的俯视结构示意图；

图5是本申请一实施例的图4中A部分的放大结构示意图；

图6是本申请一实施例的俯视内部结构示意图；

图7是本申请一实施例的分流结构的结构示意图。

图中：10、箱体；11、第一温度传感器；20、送气装置；21、进气通道；22、储气容器；23、进气管；24、分流结构；30、加热器；31、第一加热器；32、第二加热器；40、温控装置；50、第一阀门。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作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。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

请参阅图1、图2和图3，本实用新型提供了一种极片烘箱，包括箱体10、送气装置20、加热器30和温控装置40。

其中，请参阅图6，示出了箱体10的一种实施例的俯视内部结构示意图，箱体10具有用于放置极片的内腔，内腔内设置有第一温度传感器11。

在该实施例中，可在内腔中设置托盘，通过托盘来承载极片。

第一温度传感器11具有检测端，检测端延伸到箱体10的内腔中，用于检测箱体内腔的实时温度。第一温度传感器11可设置为热电阻温度传感器或热电偶温度传感器。

箱体10上设置有真空泵，真空泵的进口端和箱体10的内腔连通，真空泵的出口端连通至外部环境，每间隔一定时间，真空泵将箱体10中含水量高的气体抽出，从而降低箱体10内腔中的含水量。

在该实施例中，极片是在常压下进行烘烤，真空泵的作用是将气体抽出。但在其他的实施例中，真空泵也可用于对烘箱提供负压环境。

其中，请参阅图1，送气装置20具有进气通道21、连通供气源和进气通道的进气端、连通内腔和进气通道的出气端；送气装置20的靠近出气端的一侧设置有第一阀门50。供气源中的气体通过送气装置20的进气通道21进入到箱体10的内腔中，从而在箱体10内腔中的含水量大的气体被抽走后，向箱体10中提供新的干燥气体。送气装置20用于向箱体10中注入保护气体。供气源中气体和箱体10中气体相同，本实施例中，烘箱中是氮气，所以供气源也提供氮气。其他实施例中，也可以采用其他保护气体，如氦气和氩气中的一种或多种混合。以下实施例中，均以氮气举例进行说明。

进气通道21为送气装置20中的送气的空间通道。

送气装置20包括储气容器22和进气管23；储气容器22分别连通供气源和进气管23，进气管23和箱体10内腔连通。

在具体实施时，储气容器22设置为高压储气瓶。在对储气容器22中的气体加热后，储气容器22中的压强会增大，因此在设计储气容器22时，应使储气容器22可承受气体膨胀后的压强。在其他实施例中，也可在储气容器22外侧套接限位环，通过限位环箍紧储气容器22，从而增强储气容器22的耐压强度。

在储气容器22上设置气压表，用于实时检测储气容器22中的气压强度。

储气容器22和供气源之间设置有第二阀门，用于阻断储气容器和供气源之间的气体流通。优选的，第二阀门设置为电磁阀，并且第二阀门和气压表信号连接。通过气压表参数的变化，控制第二阀门启闭，从而使供气源中的气体自动进入储气容器22中。

在该实施例中，供气源的气体设置为氮气，可通过气泵注入储气容器22中，也可以使供气源内部的气体压强大于储气容器22的压强，从而使氮气在压强的作用下从供气源进入到储气容器22中。

在送气装置20的靠近出气端的一侧设置第一阀门50，用于阻断送气装置20和箱体10之间的气体流通，同时，还可阻断箱体10和送气装置20之间的热量流动。

请参阅图3-5，其中，加热器30设置在送气装置20上，用于对进气通道21内气体进行加热。

在该实施例中，加热器30设置在送气装置20内部，在其他实施例中，加热器30也可以设置在送气装置20的外侧，通过这种设置，加热器30的加热器件发出的热量透过送气装置20，进而对进气通道21中的气体进行加热。在这种情况下，进气通道21的材料设置为导热率高的材料，包括但不限于不锈钢或者铜。这种情况下，便于维修更换加热器30，并且不会降低送气装置20的封闭性。

进一步的，在一种实施例中，请参阅图3，加热器30包括第一加热器31，第一加热器31设置在储气容器22内部，可对储气容器22中的气体全部加热，便于随时使用。

优选的，第一加热器31设置为螺旋型的空气加热管，相对于直加热管，在同样的长度空间内，螺旋型的加热管和待加热的气体接触表面更大，因此加热效率更高，并且螺旋型的加热管在待加热的气体分布更均匀，因此加热更均匀。空气加热管的管状电热元件是以金属管为外壳铁、不锈钢、紫铜等，沿管内中心轴向均布螺旋电热合金丝镍铬、铁铬合金其空隙填充压实具有良好绝缘导热性能的结晶氧化镁砂，管口两端用硅胶密封，再经其它工艺处理而成的电热元件。

在另一个实施例中，请参阅图4和图5，加热器30包括第二加热器32，第二加热器32设置在进气管23内部。在这种情况下，在氮气通过进气管23时被第二加热器32加热，进而注入到箱体10的内腔中。在这种情况下，可通过增加第二加热器32的功率，或者在生产本设备时根据需要设置多个第二加热器32或者增加第二加热器32的长度来使氮气快速达到预定温度。这种方式的好处是，在加热时已经考虑了在进气管23中发生的热量损失，从而提高了进入箱体10中的氮气温度的精准性。在这种情况下，温控装置40检测端设置在进气管23内部，从而便于测温。

在其他实施例中，请参阅图3、图4和图5，第一加热器31设置在储气容器22内部，并且第二加热器32设置在进气管23内部。在这种情况下，需要设置两个温控装置40分别控制两个位置的加热器进行加热。

通过这种方式，一方面，将进气管23中的第二加热器32的功率调小到预定的功率，可以对通过进气管23的氮气进行微量加热，补充氮气的热量损失，使氮气通过进气管23时热量恒定。在进气管23较长的时候，或者不便于在进气管23上设置保温层时，可以这种方式来减少氮气在第二加热器32中的热量损失，保证注入氮气的温度的精准性。

另一方面，在需要快速变化氮气的温度时，储气容器22中的氮气较多，并不便于精准快速的变化温度。而将储气容器22中的氮气加热到需要的最低温度并且保持恒定，然后氮气通过进气管23时再被二次加热，这时便于快速的改变注入氮气的温度。

请参阅图2、图3、图5和图6，其中，温控装置40连接至加热器30以及第一温度传感器11，根据第一温度传感器11检测的温度参数，对进气通道21内的气体进行加热。

在真空泵将箱体10中带有水分的气体抽出的同时，箱体10的部分热量也随氮气一起排出，箱体10中的温度会下降。这时箱体10会自动将内腔中的温度加热到设定温度，但这个过程需要一定的时间。

如果在箱体10温度回升的过程中向空腔中注入和设定烘烤温度相同温度的氮气，则会使箱体10中的温度上升速度加快，温度回升的速度加快，极片会经历一定程度的骤热，不利于提高极片质量。所以本申请通过注入和箱体10中的实时温度相同的氮气，来提高极片的质量。

因此该实施例提供的温控装置40和第一温度传感器11至少具有两个工作方式，在具体使用时，使用者可以根据需要，进行合理的选择：

方式一：在加热氮气时，第一温度传感器11检测到箱体10中设定的烘烤温度，从而通过信号通知温控装置40，温控装置40控制加热器30将待注入的氮气加热到和箱体10设定的烘烤温度相同的温度，并维持恒定；在注入氮气时，通过第一温度传感器11检测箱体10中的实时温度，当箱体10中的温度回升到设定温度时，然后第一阀门50打开，将和箱体10设定温度相同温度的氮气注入到箱体10中，可避免增加箱体10中温度上升的速度。

方式二：在加热氮气时：真空泵将箱体10中的含水量大的氮气抽出，箱体10中的温度下降到最低值后，第一温度传感器11检测到箱体10中的最低温度并发送给温控装置40，温控装置40将储气容器22中的氮气加热到箱体10最低温度相同的温度。在注入气体中时，不需要等待箱体10中的温度提升到设定的烘烤温度。在箱体10中的气体抽出后即可开始注入新的氮气，随着箱体10中的温度自动回升，通过加热器30对氮气加热，使注入氮气的温度也逐步提升，并且和箱体10中的温度回升的幅度保持一致。通过这种方式，使注入的氮气温度和箱体10中的实时温度相同，注入的氮气不会加速箱体10温度提高的速率，从而便于提高极片的质量。

在一种优选的实施例中，请参阅图1和图6，图1示出了第一阀门50，图6示出了第一温度传感器11。

第一阀门50设置为电磁阀；第一阀门50和第一温度传感器11信号连接。

在该实施例中，在不需要向箱体10腔体中注入氮气时，第一阀门50用于阻断进气通道21中的气体进入箱体10中。第一阀门50设置为电磁阀，可通过信号来控制其启闭，提高了自动化程度。

将第一阀门50和第一温度传感器11信号连接。第一温度传感器11可检测箱体10内腔温度，通过这种设置，第一温度传感器11检测目标达到预定温度后，通过信号控制第一阀门50打开并将氮气注入箱体10中。第一阀门50设置为电磁阀，可通过信号来控制其启闭，可精准控制注入氮气的时间和温度。

温控装置40包括第一温度检测单元，第一温度检测单元的检测端设置于储气容器22中；温控装置40还包括温度控制单元，连接至加热器。在加热器30设置在储气容器22内部的情况下，温控装置40的第一温度检测单元如果设在进气管23中，则会对储气容器22中的气体温度检测不精准，因此需要设置在储气容器22中，从而可对储气容器22中的气体温度精准检测。

在该实施例中，温控装置40设置为温控器，温控器上设置有温度检测端，作为第一温度检测单元，根据温度检测端所处环境的温度变化，在开关内部发生物理形变，或者收到外部信号，从而产生线路导通或者断开。这两种方式都可以控制加热器30的功率，进而控制设备的运行以达到理想的温度及节能效果。其中，温度控制单元控制线路的导通和断开。

在其他实施例中，第一温度检测检测单元可设置为第二温度传感器温度控制单元设置为温度调控装置，温度调控装置分别连接于第二温度传感器和加热器，第二温度传感器设置在送气装置中，检测送气装置中的氮气温度，温度调控装置和第二温度传感器信号连接，根据第二温度传感器检测的温度，温度调控装置控制加热器进行加热。

在一种优选的实施例中，温控装置40包括第二温度检测单元，第二温度检测单元延伸到进气管23内部，且设置在第一阀门50的靠近储气容器22的一侧。

因为氮气从进气管23进入到箱体10的过程中可能出现热量损失，如果第二温度检测单元距离氮气注入箱体10的出气端距离较远，实际的注入温度会低于设定温度。第二温度检测单元在上述的位置检测的温度，检测结果更接近进入箱体10时的温度，从而使检测和温控更精准。

进一步的，请参阅图1，设置有两组以上的送气装置。

在该实施例中，储气容器22和进气管23均设置有两组，且两个进气管23先相互连通，然后再连通到箱体10的内腔中。

进气通道21可以交替使用，在一组进气通道21损坏的情况下，可以关闭该进气通道21，等到非工作时再检修，从而保证设备的持续运行。

进一步的，进气管23的出口端连通有分流结构24，分流结构24设置有若干个出气口，分流结构24的出气口设置在箱体10的内腔中。

在本实施例中，分流结构24包括多个分流管，分流管的一端和进气管的端部连通，可将进气通道21进来的氮气均匀分配到箱体10中。

在一种优选的实施例中，真空泵和第一阀门50信号连接。

在具体实施时，箱体10可通过计时器和温控装置40连接，在真空泵将箱体10中的湿度大的氮气抽出后，箱体10中的温度也随之下降，然后经过一定时间后，箱体10中的温度会自动回升到设定温度。而通过计时器将两者连通后，真空泵运行结束后，设定一定的时间让箱体10温度回升，计时器设定的时间大于箱体10中的温度回升到设定温度的时间，箱体10中的温度回升到设定温度之后，计时器信号控制第一阀门50开启，从而向烘箱中注入热氮气。通过这种方式，可使注入的氮气的温度和烘箱中的温度相同。

本申请实施例的工作原理：

首先，第一温度传感器11检测箱体10中的实时温度，并且发送信号给温控装置40，温控装置40控制加热器30加热氮气到所需的温度；然后，真空泵将箱体10中带有水分的气体抽出，排出到空气中；最后，第一温度传感器11检测箱体10中的实时温度，达到设定条件后，打开第一阀门50，从而使进气通道21中的氮气在压力作用下注入到箱体10中。

尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本申请，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本申请包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。

即，以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。另外，对于特性相同或相似的结构元件，本申请可采用相同或者不相同的标号进行标识。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，“示例性”一词是用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何一个实施例不一定被解释为比其它实施例更加优选或更加具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，本申请给出了以上描述。在以上描述中，为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

Claims (11)

1.一种极片烘箱，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体具有用于放置极片的内腔，所述内腔内设置有第一温度传感器；

送气装置，所述送气装置具有进气通道、连通供气源和进气通道的进气端、连通内腔和进气通道的出气端；所述送气装置的靠近所述出气端的一侧设置有第一阀门；

加热器，所述加热器设置在所述送气装置上，用于对所述进气通道内气体进行加热；

温控装置，所述温控装置连接至所述加热器以及第一温度传感器，根据所述第一温度传感器检测的温度参数，对所述进气通道内的气体进行加热。

2.根据权利要求1所述的极片烘箱，其特征在于：

所述第一阀门设置为电磁阀；

所述第一阀门和所述第一温度传感器信号连接。

3.根据权利要求2所述的极片烘箱，其特征在于：

所述送气装置包括储气容器和进气管；所述储气容器分别连通所述供气源和所述进气管，所述进气管和所述箱体内腔连通。

4.根据权利要求3所述的极片烘箱，其特征在于，所述加热器设置在所述送气装置内部。

5.根据权利要求4所述的极片烘箱，其特征在于，所述加热器包括第一加热器，所述第一加热器设置在所述储气容器内部。

6.根据权利要求4或5所述的极片烘箱，其特征在于，所述加热器包括第二加热器，所述第二加热器设置在所述进气管内部。

7.根据权利要求5所述的极片烘箱，其特征在于，所述温控装置包括第一温度检测单元，所述第一温度检测单元的检测端设置于储气容器中；

所述温控装置还包括温度控制单元，所述温度控制单元连接至所述加热器。

8.根据权利要求3所述的极片烘箱，其特征在于，

所述温控装置包括第二温度检测单元，所述第二温度检测单元延伸到所述进气管内部，且设置在所述第一阀门的靠近所述储气容器的一侧。

9.根据权利要求1所述的极片烘箱，其特征在于：

设置有两组以上的所述进气通道。

10.根据权利要求2所述的极片烘箱，其特征在于：

所述箱体包括真空泵，所述真空泵的进口端和所述箱体的内腔连通，所述真空泵的出口端连通至外部环境，所述真空泵和所述第一阀门信号连接。

11.根据权利要求3所述的极片烘箱，其特征在于，所述进气管的出口端连通有分流结构，所述分流结构设置有若干个出气口，所述分流结构的出气口连通至所述箱体的内腔内。

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