CN219107696U - 加热组件、加热装置及电芯热压设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加热组件、加热装置及电芯热压设备。其中，加热组件包括两个线圈组件，线圈组件包括导磁件和多个线圈，导磁件具有两个连接端，两个连接端上分别绕设有线圈，线圈用于进行电磁感应发热，导磁件将绕设于导磁件上的各线圈的磁路连通。其中，两线圈组件间隔设置，两线圈组件之间形成加热空间，当电芯停留或者经过加热空间时，线圈产生的交变磁场将对电芯进行加热。多个线圈在导磁件上的布置方式配合两线圈组件的布置方式，能提高加热组件对电芯的内部的加热效果，从而缩短加热时间，提高加热效率。

Description

加热组件、加热装置及电芯热压设备

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，尤其是涉及一种加热组件、加热装置及电芯热压设备。

背景技术

随着技术的发展，动力电池广泛应用于电动汽车等领域，电芯是动力电池的核心器件，其制造工艺包括热压步骤，也即利用外部的热源加热隔膜，使得隔膜与极片在压力作用下固结。相关技术中存在利用电磁感应原理加热电芯的方法，但相关技术中的电磁加热装置，其电磁线圈所产生的磁场的穿透能力较弱，电芯的内部的加热效果有限，需要加热一定的时间以确保电芯的内部的加热效果，尤其是电芯的厚度较厚时，需要进一步延长加热时间，导致在实际生产过程中难以提高生产节拍，影响生产效率。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种加热组件，能够增强加热组件的磁场的穿透能力，提高加热效率。

本实用新型还提出一种具有上述加热组件的加热装置。

本实用新型还提出一种具有上述加热组件的电芯热压设备。

根据本实用新型实施例的加热组件，包括：

两个线圈组件，所述线圈组件包括导磁件和多个线圈，所述导磁件具有两个连接端，两个所述连接端上分别绕设有所述线圈；

其中，两所述线圈组件间隔设置，两所述线圈组件之间形成加热空间，两所述线圈组件的所述导磁件的所述连接端相互对应，并能够形成磁路。

根据本实用新型实施例的加热组件，至少具有如下有益效果：通过导磁件将绕设于导磁件上的各线圈的磁路连通，并通过两线圈组件的导磁件的连接端相互对应，从而形成磁路，提高对电芯的内部的加热效果，从而缩短加热时间，提高加热效率。

根据本实用新型的一些实施例，所述线圈组件还包括骨架和固定件，所述骨架连接于所述导磁件和所述固定件，所述固定件用于连接固定架。

根据本实用新型实施例的加热装置，包括：

上述实施例所述的加热组件；

载物台，所述载物台用于承载电芯；

固定架，所述载物台固定连接于所述固定架，所述加热组件连接于所述固定架，其中，在两所述线圈组件互相朝向的方向，所述载物台位于两所述线圈组件之间。

根据本实用新型实施例的加热装置，至少具有如下有益效果：通过应用本实用新型实施例的加热组件，能够提高对电芯内部的加热效果，从而缩短加热时间，提高加热效率，使得生产节拍更加紧凑。

根据本实用新型的一些实施例，所述加热组件还包括第一驱动器和多个所述加热组件，所述第一驱动器与所述加热组件连接，所述第一驱动器用于驱使所述加热组件沿第一方向运动，各所述加热组件沿所述第一方向排列于所述固定架上。

根据本实用新型的一些实施例，各所述加热组件沿所述第一方向排列为封闭的环形。

根据本实用新型的一些实施例，多个所述加热组件中，各所述线圈组件的两个所述线圈的排布方向垂直于所述第一方向，沿所述第一方向，相邻所述加热组件相互对齐或相互错开。

根据本实用新型的一些实施例，多个所述加热组件中，各所述线圈组件的两个所述线圈的排布方向平行或相切于所述第一方向，垂直于所述第一方向上，具有一个所述加热组件，或排布有若干个所述加热组件。

根据本实用新型的一些实施例，多个所述加热组件中，包括第一组加热组件和第二组加热组件，其中：所述第一组加热组件中，所述线圈组件的两个所述线圈的排布方向平行或相切于所述第一方向；所述第二组加热组件中，所述线圈组件的两个所述线圈的排布方向垂直于所述第一方向；沿所述第一方向，所述第一组加热组件和所述第二组加热组件交替设置。

根据本实用新型的一些实施例，所述加热组件的两所述线圈组件中的至少一个能够沿所述固定架运动，并相对靠近或远离另一个所述线圈组件。

根据本实用新型实施例的加热装置，包括：

上述实施例所述的加热装置；

压合装置，用于对所述加热装置加热后的电芯进行压合，所述压合装置包括第一压合件、第二压合件和第二驱动器，第一压合件用于承载电芯，所述第二压合件与所述第一压合件相对设置，所述第二驱动器连接于所述第一压合件以及所述第二压合件中的至少一个，用于驱动所述第一压合件与所述第二压合件相对靠近或者远离。

根据本实用新型实施例的加热装置，至少具有如下有益效果：通过应用本实用新型实施例的加热装置，能够提高对电芯内部的加热效果，从而缩短加热时间，提高加热效率，使得生产节拍更加紧凑，进而提高电芯的生产效率。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型实施例的加热组件的示意图；

图2为图1中加热组件的俯视图；

图3为图2中加热组件的A-A剖视图及磁感线的简易示意图；

图4为本实用新型实施例的加热装置；

图5为本实用新型另一实施例的加热装置；

图6为本实用新型又一实施例的加热装置；

图7为图6中加热组件的线圈的排布示意图；

图8为本实用新型实施例中多个加热组件的电磁线圈的一种排布方式示意图；

图9为本实用新型实施例中多个加热组件的电磁线圈的另一种排布方式示意图；

图10为本实用新型实施例中多个加热组件的电磁线圈的另一种排布方式示意图；

图11为本实用新型实施例中多个加热组件的电磁线圈的另一种排布方式示意图；

图12为本实用新型实施例中多个加热组件的电磁线圈的另一种排布方式示意图；

图13为本实用新型实施例中多个加热组件的电磁线圈的另一种排布方式示意图。

附图标记：

加热组件100、线圈组件110、加热空间120、导磁件130、连接端135、线圈140、骨架150、固定件160、磁感线170、第一组加热组件180、第二组加热组件190；

加热装置200、固定架210、架体220、第三驱动器230；

载物台300、电芯310。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

下面参照说明书附图描述本实用新型实施例的加热组件及加热装置。

根据本实用新型实施例的加热组件100，参照图1至图3，加热组件100包括两个线圈组件110，线圈组件110包括导磁件130和多个线圈140，导磁件130具有两个连接端135，两个连接端135上分别绕设有线圈140，线圈140用于进行电磁感应发热，导磁件130将绕设于导磁件130的各线圈140的磁路连通。其中，两线圈组件110间隔设置，两线圈组件110之间形成加热空间120，当电芯310停留或者经过加热空间120时，线圈140产生的交变磁场对电芯310进行加热。两线圈组件110的导磁件130的连接端135相互对应，从而形成磁路，具体的磁路可参照图3，图中通过虚线示意了磁感线170，并隐藏了导磁件130的剖面线以便于清楚示意出磁感线170。这种线圈140与导磁件130的布置方式配合两线圈组件110的布置方式，能提高加热组件100对电芯310的内部的加热效果，从而缩短加热时间，提高加热效率。并且在对厚度较大的电芯310进行加工的实施例中，能够确保对厚度较大的电芯310的加热效果，提高加热组件100的适用性。

具体的，导磁件130可以是由多层导磁片堆叠而成，例如通过硅钢片堆叠而成，或者，导磁件130可以选择为铁芯。需要说明的是，本实施例不限制导磁件130上连接的线圈140的数量，例如一个导磁件130上的一个连接端135可以连接一个或者多个线圈140。

在本实用新型的一些实施例中，参照图1和图4，线圈组件110还包括骨架150和固定件160，骨架150连接于导磁件130和固定件160，固定件160用于连接固定架210，通过固定件160实现线圈组件110与固定架210的连接，从而将线圈组件110安装在设定的位置上对电芯310进行加工，并确保线圈组件110与固定架210具有足够的连接强度，相比于导磁件130直接与固定架210进行连接，能够减小对导磁件130的结构的影响，从而确保加热组件100的磁路稳定。

本申请还提供了一种加热装置200，参照图1至图4，包括载物台300、固定架210和上述实施例的加热组件100。载物台300用于承载电芯310，载物台300固定连接于固定架210，加热组件100连接于固定架210，其中，在两线圈组件110互相朝向的方向，载物台300位于两线圈组件110之间，以使得电芯310能够位于加热空间120进行加热。通过应用本实用新型实施例的加热组件100，能够提高对电芯310内部的加热效果，从而缩短加热时间，提高加热效率，使得生产节拍更加紧凑。

具体的，载物台300能够选择为非金属材质的托盘，从而减小载物台300的材料对磁路的影响，载物台300对应于电芯310的区域能够设置有通孔，从而使得磁感线170直接穿过电芯310需要被加热的部分，进一步减小载物台300对加热组件100的加热效果的影响。

加热组件100对电芯310进行加热时，磁感线170直接穿透电芯310的位置的加热效果较好，其余位置的加热效果相对较差。当电芯310的尺寸较大时，磁感线170往往只能覆盖电芯310的一部分，因此电芯310在加热时存在加热不均匀的问题。为了解决上述问题，参照图5和图6，加热装置200还包括第一驱动器(图中未示出)和多个加热组件100，各加热组件100沿第一方向排列于固定架210上，第一驱动器与加热组件100连接，第一驱动器用于驱使加热组件100沿第一方向运动。通过第一驱动器驱使加热组件100沿第一方向运动，能够使得加热组件100相对于电芯310不断运动，进而使得加热组件100的磁感线170穿透于电芯310的位置不断变化，使得电芯310的加热更加均匀。

在一些实施例中，参照图5，当第一方向设置为平直的方向时，第一驱动器能够驱使加热组件100在第一方向上做往复运动，以确保加热组件100相对于电芯310不断运动。其中，待加热的电芯310能够沿第一方向排列有多个，以提高单位时间内所能加热的电芯310的数量。

相应的，固定架210沿第一方向延伸设置，例如固定架210可对应于载物台300的上部和下部分别设置有沿第一方向延伸的架体220，上部和下部的架体220分别连接有加热组件100的一个线圈组件110。第一驱动器能够选择为电动滑轮，线圈组件110通过电动滑轮与固定架210滑动连接，进而实现加热组件100相对于电芯310的运动。

进一步的，参照图6和图7，各加热组件100沿第一方向排列为封闭的环形，以使得第一驱动器驱使加热组件100沿第一方向的正方向或者负方向运动即可，无需驱使加热组件100做往复运动，进而使得加热组件100的运动更加顺畅，不需要为了换向而停滞。

在各加热组件100沿第一方向排列为封闭的环形的基础上，固定架210对应于载物台300的上部和下部亦分别设置有沿第一方向呈环形的架体220，且载物台300固定于中部的架体220上，其中，上部的架体220和下部的架体220之间设置为相对固定的，中部的架体220相对于上部的架体220和下部的架体220是能够相对转动的，第一驱动器与上部的架体220、下部的架体220或者中部的架体220中的一个直接连接，从而驱使其中一个架体220进行转动，进而实现加热组件100与电芯310的相对运动。

本申请实施例的加热装置200中，多个加热组件100的线圈组件110有多种布局方式，例如，各线圈组件110的两个线圈140的排布方向垂直于第一方向，或者，各线圈组件110的两个线圈140的排布方向平行或相切于第一方向，或者，部分线圈组件110的两个线圈140的排布方向垂直于第一方向，另一部分线圈组件110的两个线圈140的排布方向平行或相切于第一方向。具体的，图7至图13提供了几种示例：

参考图8和图9，在本实用新型的一些实施例中，多个加热组件100中，各线圈组件110的两个线圈140的排布方向垂直于第一方向，因而，根据实际的加热需求，可通过调整相邻加热组件100沿第一方向的间距，调整加热组件100的疏密程度，密集度越高加热效率越高。其中，沿第一方向，相邻加热组件100可相互对齐(如图8)或者相互错开(如图9)，对齐的加热组件100能够减少垂直于第一方向的空间占用，而相邻加热组件100相互错开能够对经过的电芯310的不同位置进行加热，因而在电芯310输送过程中，电芯310的加热位置不断变化，能够使电芯310加热更均匀。

参考图10至图12，在本实用新型的其他实施例中，多个加热组件100中，各线圈组件110的两个线圈140的排布方向与第一方向平行(加热组件100的排布轨迹为直线时)或相切(加热组件100的排布轨迹为弧形时)，垂直于第一方向上具有1个加热组件100，形成沿第一方向排布的一列线圈组件110(如图10)。或者，垂直于第一方向上排布有若干个加热组件100，例如排布有2个或3个加热组件100，从而形成2列(如图11)或3列(如图12)线圈组件110，可对电芯310的多个位置进行加热，并且可通过调整相邻两列线圈组件110沿垂直于第一方向的间距，以调整电芯310的受热位置。根据输送需求还可以增加垂直于第一方向排布的加热组件100的列数，从而适用于在垂直于第一方向具有较大尺寸的电芯310，或沿垂直于第一方向排布有多列电芯310的情况，实现输送和加热数量的拓展。

参考图13，在本实用新型的其他实施例中，多个加热组件100中，包括第一组加热组件180和第二组加热组件190，其中：第一组加热组件180的线圈组件110的两个线圈140的排布方向与第一方向平行(加热组件100的排布轨迹为直线时)或相切(加热组件100的排布轨迹为弧形时)；第二组加热组件190中，线圈组件110的两个线圈140的排布方向垂直于第一方向。因此，第一组加热组件180和第二组加热组件190中的线圈组件110能够分别加热电芯310的不同位置，本实施例中，沿第一方向，第一组加热组件180和第二组加热组件190交替设置，由此，电芯310输送时沿第一方向交替地经过第一组加热组件180和第二组加热组件190，受热位置不断变化，能够使电芯310加热更均匀。

进一步的，在本实用新型的加热装置200的一些实施例的中，加热组件100的两线圈组件110中的至少一个能够沿固定架210运动，并相对靠近或远离另一个线圈组件110，以调节两线圈组件110之间的距离，从而扩大或者缩小加热空间120。如果两线圈组件110的间距固定，当二者之间的间距适应较薄的电芯310时，则无法应用至较厚的电芯310，反之，当二者之间的间距适应较厚的电芯310时，则线圈组件110与较薄电芯310之间的距离会显著增加，线圈组件110与电芯310之间形成较宽的气隙，从而极大地影响磁场的透过能力，导致电芯310内部难以被加热，本实施例通过调整两线圈组件110之间的距离，当电芯310的厚度发生变化时，两线圈组件110之间的距离能够调整以适应电芯310的厚度变化，保证线圈组件110与电芯310之间的距离恒定为满足充分加热所需的距离，也即，本实施例可以适应不同厚度的电芯310，增加加热装置200的适用场景。

具体的，在两线圈组件110中的一个能够沿固定架210运动的实施例中，两线圈组件110中的一个固定，另一个线圈组件110通过螺杆连接于设备的固定架210上，旋动螺杆即可以实现其中一个线圈组件110的移动。在两线圈组件110均可以沿固定架210运动的实施例中，两线圈组件110均可以通过螺杆连接于设备的固定架210上，进而实现两线圈组件110的相互运动或者远离。

进一步的，参照图4，加热装置200还包括第三驱动器230，第三驱动器230用于驱使线圈组件110运动，以使两线圈组件110相互靠近或者相互远离，两线圈组件110中的一个与第三驱动器230连接；或者，加热装置200包括两个第三驱动器230，两线圈组件110分别与两第三驱动器230连接。通过第三驱动器230来实现线圈组件110的运动，通过参数调节即可控制两线圈组件110之间的距离，降低了线圈组件110的位置的调节难度，提高加热装置200的自动化程度。具体的，第三驱动器230可以选择为气缸或电机等本领域常规的动力件。

参照图1和图4，本申请实施例还提供了一种电芯热压设备，包括上述实施例的加热装置200，还包括压合装置(图示中未示出)。其中，压合装置用于对所述加热装置200加热后的电芯310进行压合，压合装置包括第一压合件、第二压合件和第二驱动器，第一压合件用于承载电芯310，第二压合件与第一压合件相对设置，第二驱动器连接于第一压合件以及第二压合件中的至少一个，以驱动第一压合件与第二压合件相对靠近或者远离。通过应用本实用新型实施例的加热装置200，能够提高对电芯310内部的加热效果，从而缩短加热时间，提高加热效率，使得生产节拍更加紧凑，进而提高电芯310的生产效率。

具体的，在一些实施例中，加热装置200与压合装置是分体式的，电芯310先经过加热装置200的加热再传送至压合装置进行热压。

在另一些实施例中，加热装置200与压合装置是一体式设计的，加热装置的一个线圈组件110连接于第一压合件，另一个线圈组件110连接于第二压合件。在本实施例中，第二驱动器能够同步驱使第一压合件和其中一个线圈组件110一同运动，和/或，第二驱动器能够同步驱使第二压合件和另一个线圈组件110一同运动，在不设置有第一驱动器的基础上，即可实现两线圈组件的相对靠近。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.加热组件，其特征在于，包括：

两个线圈组件，所述线圈组件包括导磁件和多个线圈，所述导磁件具有两个连接端，两个所述连接端上分别绕设有所述线圈；

其中，两所述线圈组件间隔设置，两所述线圈组件之间形成加热空间，两所述线圈组件的所述导磁件的所述连接端相互对应，并能够形成磁路。

2.根据权利要求1所述的加热组件，其特征在于，所述线圈组件还包括骨架和固定件，所述骨架连接于所述导磁件和所述固定件，所述固定件用于连接固定架。

3.加热装置，其特征在于，包括：

权利要求1或2所述的加热组件；

载物台，所述载物台用于承载电芯；

固定架，所述载物台固定连接于所述固定架，所述加热组件连接于所述固定架，其中，在两所述线圈组件互相朝向的方向，所述载物台位于两所述线圈组件之间。

4.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，还包括第一驱动器和多个所述加热组件，所述第一驱动器与所述加热组件连接，所述第一驱动器用于驱使所述加热组件沿第一方向运动，各所述加热组件沿所述第一方向排列于所述固定架上。

5.根据权利要求4所述的加热装置，其特征在于，各所述加热组件沿所述第一方向排列为封闭的环形。

6.根据权利要求4所述的加热装置，其特征在于，多个所述加热组件中，各所述线圈组件的两个所述线圈的排布方向垂直于所述第一方向，沿所述第一方向，相邻所述加热组件相互对齐或相互错开。

7.根据权利要求4所述的加热装置，其特征在于，多个所述加热组件中，各所述线圈组件的两个所述线圈的排布方向平行或相切于所述第一方向，垂直于所述第一方向上，具有一个所述加热组件，或排布有若干个所述加热组件。

8.根据权利要求4所述的加热装置，其特征在于，多个所述加热组件中，包括第一组加热组件和第二组加热组件，其中：所述第一组加热组件中，所述线圈组件的两个所述线圈的排布方向平行或相切于所述第一方向；所述第二组加热组件中，所述线圈组件的两个所述线圈的排布方向垂直于所述第一方向；沿所述第一方向，所述第一组加热组件和所述第二组加热组件交替设置。

9.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述加热组件的两所述线圈组件中的至少一个能够沿所述固定架运动，并相对靠近或远离另一个所述线圈组件。

10.电芯热压设备，其特征在于：

包括权利要求3至9任一项所述的加热装置；

压合装置，用于对所述加热装置加热后的电芯进行压合，所述压合装置包括第一压合件、第二压合件和第二驱动器，第一压合件用于承载电芯，所述第二压合件与所述第一压合件相对设置，所述第二驱动器连接于所述第一压合件以及所述第二压合件中的至少一个，用于驱动所述第一压合件与所述第二压合件相对靠近或者远离。

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