CN218544826U - 一种用于电池制造中的ptc半导体加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电池制造中的PTC半导体加热装置，包括至少一储液箱，该储液箱用以容纳液体，所述储液箱其中一端设有循环泵，该循环泵用以将储液箱中被加热液体向需加热设备输送，该储液箱通过一回流管与需加热设备相连接，该储液箱上设有至少一主PTC半导体发热片，该主PTC半导体发热片用以对储液箱中的液体进行加热，该主PTC半导体发热片与一控制单元相连接，该控制单元用以对主PTC半导体发热片、循环泵或加热装置/需加热设备的电子器件进行调控，本实用新型控制简单方便，结构更加小巧简单，降低了装配难度，也使得日常维护更为简便。

Description

一种用于电池制造中的PTC半导体加热装置

技术领域

本实用新型涉及加热设备的技术领域，特指一种电池制造中用于电芯预热、热压定型、电芯干燥、电芯静置、电芯分容或电芯化成等工序的PTC半导体加热装置。

背景技术

在电池（如锂电池、钠电池等）生产过程中，常需要对电池进行电芯预热、热压定型、电芯干燥、电芯静置、电芯分容或电芯化成等，以确保电池后续使用过程中的性能；就干燥工序而语，常规的电池干燥发热源，一般是在放置电池的板体内布设发热管，发热管工作时发出的热量向板体传导，对电池进行干燥，然而，发热管的布设，需要占用加大空间，而且这些发热管一般设于板体内部，管路也较为复杂，若管路出现故障，不便于拆装及日常维护。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种用于电池制造中的PTC半导体加热装置，其优点在于控制简单方便，使得加热装置的结构更加小巧简单，省去了传统发热管布设的繁琐工艺，降低了装配难度，也使得日常维护更为简便。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种用于电池制造中的PTC半导体加热装置，包括至少一储液箱，该储液箱用以容纳液体，所述储液箱其中一端设有循环泵，该循环泵用以将储液箱中被加热液体向需加热设备输送，该储液箱通过一回流管与需加热设备相连接，该储液箱上设有至少一主PTC半导体发热片，该主PTC半导体发热片用以对储液箱中的液体进行加热，该主PTC半导体发热片与一控制单元相连接， 该控制单元用以对主PTC半导体发热片、循环泵或加热装置/需加热设备的电子器件进行调控。

所述储液箱上设有至少一加液口，该加液口与外部水源相连接。

所述储液箱上设有至少一排气口，该排气口用以平衡储液箱内的气压。

所述储液箱上还设有液位感应器，该液位感应器用以配合控制单元对储液箱中的水位进行控制。

所述储液箱上设有温控表，该温控表用以配合控制单元对储液箱中的液体温度进行调控。

所述储液箱通过一出液管与循环泵相连接，该循环泵通过一传输管与需加热设备相连通，其中，该传输管上设有一第一阀体，该第一阀体用以控制传输管的管路通断。

所述传输管上还设有一压力表，该压力表用以对传输管内的气压进行检测。

所述循环泵处设有一安全阀，该安全阀用以防止传输管的气压超过规定值。

所述回流管上设有至少一阻流阀，该阻流阀用以控制回流管的管路通断。

所述主PTC半导体发热片上设有驱冷部，该驱冷部用以将主PTC半导体发热片的冷度向外界传散或抵消。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、于储液箱设置主PTC半导体发热片，通过主PTC半导体发热片对储液箱中的液体进行加热，再配合循环泵将被加热液体经出液管向需加热设备输送，借助被加热液体的温度，对需加热设备中的产品进行干燥，控制简单方便；主PTC半导体发热片于储液箱外部设置，实现了水电分离，同时，主PTC半导体发热片在加热到一定温度时，会变成绝缘体，不再持续加热，在超温保护方面提升了电加热的安全性。

2、主PTC半导体发热片的设置，简化了加热装置的结构，使得加热装置的结构更加小巧简单，省去了传统发热管布设的繁琐工艺，降低了装配难度，遇到发热故障时，仅需对单独主PTC半导体发热片进行检修，从而使得日常维护更为简便。

3、安全阀的设置，能有效避免本实用新型管路超过气压规定值，保证本实用新型的管路的使用安全。

4、储液箱之排气口设置，能有效避免本实用新型储液箱超过气压规定值，保证本实用新型的管路储液箱的使用安全。

5、驱冷部的设置，能有效确保主PTC半导体发热片正常工作，保证主PTC半导体发热片对储液箱中之液体有效供热。

6、PTC半导体发热片的使用寿命平均10年，传统电加热管的使用寿命仅为5年，大大延迟了加热元件的使用寿命，减少了设备的元件更换，节省了设备的维护成本。

附图说明

图1 是本实用新型的结构原理示意图。

图2 是本实用新型另一实施例的结构原理示意图。

图3是本实用新型设置驱冷部的其中一实施例的结构原理示意图。

图4是本实用新型设置驱冷部的另一实施例的结构原理示意图。

图5是本实用新型设置驱冷部的第三实施例的结构原理示意图。

附图标号说明：

1-储液箱；11-加液口；12-排气口；13-液位感应器；14-温控表；15-阻流阀；16-出液管；17-第一阀体；18-压力表；19-传输管；2-循环泵；21-安全阀；3-回流管；4-主PTC半导体发热片；5-驱冷部；51-管道；52-风扇；53-副PTC半导体发热片；K-需加热设备。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型作进一步说明：

如图1-5所示，本实用新型关于一种用于电池制造中的PTC半导体加热装置，包括至少一储液箱1，该储液箱1用以容纳液体，储液箱1其中一端设有循环泵2，该循环泵2用以将储液箱1中被加热液体向需加热设备K输送，该储液箱1通过一回流管3与需加热设备K相连接，该储液箱1上设有至少一主PTC半导体发热片4，该主PTC半导体发热片4用以对储液箱1中的液体进行加热，该主PTC半导体发热片4与一控制单元（未图示）相连接，该控制单元用以对主PTC半导体发热片4、循环泵2或加热装置/需加热设备K的电子器件进行调控；该主PTC半导体发热片4紧密贴合于储液箱1底面/侧面；该主PTC半导体发热片4通过胶水粘接于储液箱1底面/侧面；或，于主PTC半导体发热片4上开制至少2螺孔，并配合螺丝锁固于储液箱1底面/侧面；又或，于主PTC半导体发热片4其中一面设置卡扣结构，同时于储液箱1底面/侧面设置凹位结构，通过卡扣结构和凹位结构相互卡固，实现两者连接；又或，通过连接件（未图示）于主PTC半导体发热片4边缘进行锁固，将主PTC半导体发热片4固定于储液箱1底面/侧面，该主PTC半导体发热片4和储液箱1的连接方式，可根据本实用新型的实际结构设计需要以及装配、维护成本控制需要进行配置，在此并不予以自限；另外，该需加热设备K一般为电池生产过程中，干燥、静置、分容及化成等工序中的设备。

如图1-5所示，储液箱1上设有至少一加液口11，该加液口11与外部水源相连接，该加液口11的设置，将储液箱1与外部水源相连接，将外部水源输送到储液箱1中，实现对储液箱1的加水或补水。

如图1-5所示，储液箱1上设有至少一排气口12，该排气口12用以平衡储液箱1内的气压，能避免在主PTC半导体发热片4对储液箱1中的液体加热过程中，储液箱1因箱内气压过高而炸裂，保证了储液箱1的正常使用。

如图1-5所示，储液箱1上还设有液位感应器13，该液位感应器13用以配合控制单元对储液箱1中的水位进行控制，具体而言，该液位感应器13对储液箱1的液位高度进行检测，并反馈将液位高度的检测信号反馈给控制单元，控制单元根据接收到的液位高度信号，对加液口11处的外部水源之管路通断进行控制；当储液箱1中的液位高度到达液位设定最大值时，控制单元会发出指令，对外部水源之管路进行关断，暂停加液口11处向储液箱1中加水；当储液箱1中的液位高度到达液位设定最小值时，控制单元会发出指令，对外部水源之管路进行导通，通过加液口11处向储液箱1中加水，或者暂停各主PTC半导体发热片4工作。

如图1-5所示，储液箱1上设有温控表14，该温控表14用以配合控制单元对储液箱1中的液体温度进行调控；具体而言，该温控表14通过至少一温感线（未图示）与储液箱1相连接，通过温感线对储液箱1表面或储液箱1中液体温度情况进行检测，并将检测到的温度数据转化为信号反馈给控制单元，控制单元根据检测到的温度信号对主PTC半导体发热片4的加热状态进行调控。

如图1-5所示，储液箱1通过一出液管16与循环泵2相连接，该循环泵2通过一传输管19与需加热设备K相连通，其中，该循环泵2优选采用锅炉泵或其他水泵，该循环泵2的类型选择，可根据本实用新型的实际使用需要进行配置，在此并不予以自限；该传输管19上设有一第一阀体17，该第一阀体17用以控制传输管19的管路通断。

如图1-5所示，传输管19上还设有一压力表18，该压力表18用以对传输管19内的气压进行检测，工作人员可根据压力表18展示的气压数据，了解管路实时的气压情况。

如图1-5所示，循环泵2处设有一安全阀21，该安全阀21作为一种自动阀，用以防止传输管19的气压超过规定值，当本实用新型的系统气压超过规定值时，安全阀21打开，将本实用新型中的一部分气体/流体排入大气/管道51外，使本实用新型的气压不超过允许值，从而保证本实用新型不因气压过高而发生事故，对本实用新型起到安全保护作用。

如图1-5所示，回流管3上设有至少一阻流阀15，该阻流阀15用以控制回流管3的管路通断；其中，该阻流阀15优选采用电动阀，电动阀耐高温、耐化学腐蚀、耐磨耐久、耐水锤冲击，对液体介质和大管径气体效果好，较为适用于本实用新型，然而，需要说明的是，该阻流阀15还可采用其他可实现同等效果的阀门，如气动阀、液动阀或其他类型的阀门，该阻流阀15的选用类型，可根据本实用新型的实际使用需要进行配置，在此并不予以自限。

如图2所示，本实用新型所揭示的一种用于电池制造中的PTC半导体加热装置，其可根据需要，将两组以上本实用新型进行并联，以提高为需加热设备K供应热源的效率，而且，能对任意一组本实用新型进行启停调控，在供热条件要求的不同情况，仅开启任意一组或多组本实用新型；同时，还能在任意组出现故障的情况下，仅对正常运作的本实用新型开启，以确保需加热设备K正常供热，从而保证了电池制作过程正常进行。

如图3-5所示，本实用新型所揭示的一种用于电池制造中的PTC半导体加热装置，其主PTC半导体发热片4上设有驱冷部5，该驱冷部5用以将主PTC半导体发热片4的冷度向外界传散或抵消，驱冷部5的设置，能有效将主PTC半导体发热片4之冷面的冷度向外界传散或抵消，保证主PTC半导体发热片的正常发热；需要说明的是，由于PTC半导体发热片的结构特性，其在工作过程中，其中一面发热，另一面制冷，驱冷部5的设置，能有效确保主PTC半导体发热片4正常工作，保证主PTC半导体发热片4对储液箱1中之液体有效供热。

如图3所示，进一步地，驱冷部5为布设于主PTC半导体发热片4另一面的管道51，该管道51用以供水，该驱冷部5可与外界水源连接，或该驱冷部5其中一端与传输管19相连接，另一端接入回流管3，储水箱1中有温度的水在循环泵2的作用下，经驱冷部5流经各主PTC半导体发热片4，将主PTC半导体发热片4之冷面的冷度向外界传散或抵消。

或，如图4所示，驱冷部5为至少一风扇52，通过风扇52推动主PTC半导体发热片4之冷面的空气流动，将风扇52推动主PTC半导体发热片4之冷面的冷度向外界传散，其中，该风扇52可通过螺丝固定于主PTC半导体发热片4上，或搭配安装支架（未图示）固定于主PTC半导体发热片4上，该风扇52的连接方式，可根据本实用新型之结构设计和成本控制需要进行配置，在此并不予以自限。

又或，如图5所示，驱冷部5为至少一副PTC半导体发热片53，该副PTC半导体发热片53之热面贴合于主PTC半导体发热片4之冷面，通过副PTC半导体发热片53之热面驱除主PTC半导体发热片4之冷面的冷度，需要说明的是，该副PTC半导体发热片53的面积小于主PTC半导体发热片4的面积，并且，当两个以上副PTC半导体发热片53叠加使用时，后叠加之副PTC半导体发热片53的面积需小于在先叠加之副PTC半导体发热片53的面积，形成以宝塔结构，各副PTC半导体发热片53与控制单元电性连接，由控制单元对各副PTC半导体发热片53进行调控；需要说明的是，副PTC半导体发热片53与主PTC半导体发热片4的连接方式，或各副PTC半导体发热片53之间的连接方式，均可采用胶粘、螺丝锁固、卡扣连接或配合连接件连接，具体连接方式，可参照前述之主PTC半导体发热片4与储液箱1的连接方式，在此不再予以赘述。

需要说明的是，当两组以上本实用新型进行并联时，各组本实用新型可采用上述之驱冷部5任意一种或多种结构进行配置，驱冷部5的具体结构选择，在此并不予以自限。

进一步地，前述之控制单元，一般为需加热设备之控制模块，或本实用新型内设的控制模块，又或其他设备之控制模块，该控制单元还至少与液位感应器13、温控表14、阻流阀15、第一阀体17和/或循环泵2电性连接，通过控制单元对前述各器件进行调控。

首次使用时，第一阀体17和阻流阀15保持开通状态，控制单元先通过加液口11，将外部水源向储液箱1注入，并配合液位感应器13对储液箱1中之液体的液位高度进行检测，并将检测到的液位实时数据转化为信号反馈给控制单元，在注水的同时，开启主PTC半导体发热片4对储液箱1中的水进行加热，并配合温控表14对储液箱1中液体的温度进行实时监测，并将检测到的液体温度数据转化为信号实时反馈给控制单元；当液位高度达到最大设定值时，控制单元暂停加液口11处的注水；当储液箱1中的水温达到设定温度值时，控制单元开启循环泵2，将储液箱1中的液体经出液管16、传输管19输送至需加热设备K，此时，液体的温度经传导，为需加热设备K提供电池干燥所需的热量，同时，液体经过需加热设备K后，由回流管3，流回到储液箱1中，循环使用。

需要说明的是，储液箱1中的水温达到设定温度值时，控制单元回暂停主PTC半导体发热片4工作，以节省电能消耗；当水温低于所预设之允许温度值时，控制单元重启主PTC半导体发热片4，使储液箱1中液体温度保持在温度预设值的范围内。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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实用新型和简化描述，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，不能理解为对本实用新型的限制；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；除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可装卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义；此外，本实用新型使用到的零部件均可根据说明书和附图的记载进行订制，在此不再赘述。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的范围进行限定，故在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型所述的构造、特征及原理所做的等效变化或装饰，均应落入本实用新型申请专利的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于电池制造中的PTC半导体加热装置，包括至少一储液箱，该储液箱用以容纳液体，其特征在于：所述储液箱其中一端设有循环泵，该循环泵用以将储液箱中被加热液体向需加热设备输送，该储液箱通过一回流管与需加热设备相连接，该储液箱上设有至少一主PTC半导体发热片，该主PTC半导体发热片用以对储液箱中的液体进行加热，该主PTC半导体发热片与一控制单元相连接，该控制单元用以对主PTC半导体发热片、循环泵或加热装置/需加热设备的电子器件进行调控。

2.根据权利要求1所述的一种用于电池制造中的PTC半导体加热装置，其特征在于：所述储液箱上设有至少一加液口，该加液口与外部水源相连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于电池制造中的PTC半导体加热装置，其特征在于：所述储液箱上设有至少一排气口，该排气口用以平衡储液箱内的气压。

4.根据权利要求1所述的一种用于电池制造中的PTC半导体加热装置，其特征在于：所述储液箱上还设有液位感应器，该液位感应器用以配合控制单元对储液箱中的水位进行控制。

5.根据权利要求1所述的一种用于电池制造中的PTC半导体加热装置，其特征在于：所述储液箱上设有温控表，该温控表用以配合控制单元对储液箱中的液体温度进行调控。

6.根据权利要求1所述的一种用于电池制造中的PTC半导体加热装置，其特征在于：所述储液箱通过一出液管与循环泵相连接，该循环泵通过一传输管与需加热设备相连通，其中，该传输管上设有一第一阀体，该第一阀体用以控制传输管的管路通断。

7.根据权利要求6所述的一种用于电池制造中的PTC半导体加热装置，其特征在于：所述传输管上还设有一压力表，该压力表用以对传输管内的气压进行检测。

8.根据权利要求6所述的一种用于电池制造中的PTC半导体加热装置，其特征在于：所述循环泵处设有一安全阀，该安全阀用以防止传输管的气压超过规定值。

9.根据权利要求1所述的一种用于电池制造中的PTC半导体加热装置，其特征在于：所述回流管上设有至少一阻流阀，该阻流阀用以控制回流管的管路通断。

10.根据权利要求1所述的一种用于电池制造中的PTC半导体加热装置，其特征在于：所述主PTC半导体发热片上设有驱冷部，该驱冷部用以将主PTC半导体发热片的冷度向外界传散或抵消。

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