一种软包锂电池电芯干燥设备及方法

文档序号:1902629 发布日期:2021-11-30 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 一种软包锂电池电芯干燥设备及方法 (Soft package lithium battery cell drying equipment and method ) 是由 李桂洪 刘恩新 周伟 朱一虎 何学祥 于 2021-08-03 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种软包锂电池电芯干燥设备及方法,该干燥设备包括干燥箱和抓取装置,所述抓取装置包括基座、用于固定电芯的多个夹具、用于安装夹具的安装板及设于基座上用于将电芯放入干燥箱的翻转部件,所述干燥箱位于翻转部件的另一侧;本发明通过设置基座、夹具、安装板和翻转部件的配合使用,能够对电池进行输送,使电芯能够及时的干燥,能够提高密封效果,降低热量的散失,提高热量的利用率,解决了现有的锂电池电芯的干燥设备对电芯的放置较为繁琐,不能快速及时的将电芯放到干燥设备里干燥,会造成热量的大量损失,电芯放置的位置偏差容易过大的问题。(The invention discloses a drying device and a method for a soft package lithium battery cell, wherein the drying device comprises a drying box and a gripping device, the gripping device comprises a base, a plurality of clamps for fixing the cell, a mounting plate for mounting the clamps and an overturning part arranged on the base and used for placing the cell into the drying box, and the drying box is positioned on the other side of the overturning part; the battery can be conveyed by matching the base, the clamp, the mounting plate and the turnover part, so that the battery cell can be dried in time, the sealing effect can be improved, the heat loss is reduced, the heat utilization rate is improved, and the problems that the battery cell is placed by the conventional drying equipment for the lithium battery cell, the battery cell cannot be placed in the drying equipment for drying quickly and timely, a large amount of heat loss is caused, and the position deviation of the battery cell is easy to overlarge are solved.)

一种软包锂电池电芯干燥设备及方法

技术领域

本发明属于锂电池技术领域,尤其涉及一种软包锂电池电芯干燥设备及方法。

背景技术

锂电池具有良好的性能,电芯是锂电池的核心元件,电芯的水分对锂电池的寿命、容量和放电时间等有着重要的影响,现有技术存在的问题是:现有的锂电池电芯的干燥设备对电芯的放置较为繁琐,不能快速及时的将电芯放到干燥设备里干燥,会造成热量的大量损失,电芯放置的位置偏差容易过大。

发明内容

针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种软包锂电池电芯干燥设备及方法,具备能够对电池进行输送,使电芯能够及时的干燥,能够提高密封效果,降低热量的散失,提高热量的利用率的优点,解决了现有的锂电池电芯的干燥设备对电芯的放置较为繁琐,不能快速及时的将电芯放到干燥设备里干燥,会造成热量的大量损失,电芯放置的位置偏差容易过大的问题。

本发明是这样实现的,一种软包锂电池电芯干燥设备及方法,包括干燥箱和抓取装置,所述抓取装置包括基座、用于固定电芯的多个夹具、用于安装夹具的安装板及设于基座上用于将电芯放入干燥箱的翻转部件,所述干燥箱位于翻转部件的另一侧;所述翻转部件包括设于基座上的两个固定架、设于固定架上的环形架、设于两个环形架之间的安装座、固设于安装座上的第一伸缩臂、与第一伸缩臂滑动连接的第二伸缩臂及用于带动第二伸缩臂翻转的驱动部件,所述安装板固定安装于第二伸缩臂的末端。

作为本发明优选的,所述驱动部件包括设于环形架外壁上的齿环部、与齿环部相配合的第一齿轮、用于连接两个第一齿轮的固定轴、设于固定轴上的第二齿轮、与第二齿轮相配合的电机及用于保持环形架稳定转动的导向部件,所述第一齿轮与齿环部啮合。

作为本发明优选的,所述导向部件包括设于环形架一侧的第一环形槽、设于固定架上第一滚轮、设于固定架两侧的延伸部、设于环形架外侧的第二环形槽及设于延伸部上的第二滚轮,所述第一滚轮与第一环形槽接触,所述第二环形槽与第二滚轮接触。

作为本发明优选的,所述基座上且位于固定架的两侧分别设有用于承接第一伸缩臂的支撑座,所述支撑座顶部设有支撑轴,所述支撑轴的顶部设有承接板,所述承接板底部的两侧分别设有弧形的导杆,所述支撑座上设有与导杆相配合的弧形槽,所述弧形槽的内部设有弹簧。

作为本发明优选的,所述安装板包括与第二伸缩臂相连的第一板体和设于第一板体一侧的第二板体,所述第一板体上且位于第二板体的外侧设有环形的胶圈。

作为本发明优选的,所述胶圈包括与第一板体相连的固定部、设于固定部上的多个凸部、设于凸部上的第一倾斜部、第二倾斜部和第三倾斜部。

作为本发明优选的,所述承接板的顶部设有多条软垫,所述软垫的顶部设有第四倾斜部,所述第四倾斜部朝远离环形架的一侧倾斜向上设置。

作为本发明优选的,所述安装座的内部开设有呈水滴状且填充一定流体的空腔,所述空腔远离安装板一侧的容积大于靠近安装板的一侧。

作为本发明优选的,包括以下步骤:

S1、将电芯通过抓取装置放到干燥箱中,设定干燥箱内的温度,干燥箱达到预设温度后,保持烤箱内部温度稳定;

S2、放入待干燥电芯,电芯在85±5℃烘烤30±5min;

S3、抽真空至0.09-0.10MPa,电芯在85±5℃烘烤30±5min;

S4、保持温度不变,向干燥箱内通入高温干燥氮气至0.09-0.10MPa,电芯在85±5℃烘烤30±5min;

S5、重复步骤S3和S4的操作10-12次;

S6、干燥箱停止加热,充入常温干燥氮气,待其自然降温到47℃以下,抽真空至0.09MPa以下,干燥箱中电芯干燥完成后,将电芯真空储存备用。

与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

1、本发明通过设置基座、夹具、安装板和翻转部件的配合使用,能够对电池进行输送,使电芯能够及时的干燥,能够提高密封效果,降低热量的散失,提高热量的利用率,解决了现有的锂电池电芯的干燥设备对电芯的放置较为繁琐,不能快速及时的将电芯放到干燥设备里干燥,会造成热量的大量损失,电芯放置的位置偏差容易过大的问题,能够使电芯从一侧输送到另一侧的干燥箱中,方便对电芯进行干燥;通过设置固定架、环形架、安装座、第一伸缩臂和第二伸缩臂,固定架能够对环形架进行限位,环形架在固定架内部滑动,安装座固定在两个环形架之间,第一伸缩臂和第二伸缩臂之间能够伸缩,在翻转过程中能够降低重心,使翻转更加省力。

2、本发明通过设置齿环部、第一齿轮、固定轴、第二齿轮和电机,电机能够通过第二齿轮带动固定轴转动,固定轴上的第一齿轮能够通过齿环部带动环形架转动,完成安装板上工件的翻转。

3、本发明通过设置第一环形槽、第一滚轮、延伸部、第二环形槽和第二滚轮,第一环形槽位于齿环部的一侧,能够对环形架的转动进行导向,第一滚轮和第一环形槽之间通过滚动连接,降低摩擦,第二环形槽位于环形架的侧面,能够对环形架的侧面进行导向,能够进一步防止环形架的偏移,提高稳定性。

4、本发明通过设置支撑座、支撑轴、承接板、导杆、弧形槽和弹簧,在翻转过程中,第一伸缩臂会落在支撑座上的承接板上,承接板两端的导杆能够在弧形槽内的弹簧上进行伸缩,能够防止翻转角度过大,降低第一伸缩臂撞击损坏。

5、本发明通过设置第一板体、第二板体和胶圈,第二板体能够伸到干燥箱内部,第一板体能够对第二板体与干燥箱之间的间隙进行遮挡,降低热量的散失,保持干燥箱内部温度的稳定,胶圈为隔热材料制成,降低热量的散失。

6、本发明通过设置固定部、凸部、第一倾斜部、第二倾斜部和第三倾斜部,固定部与第一板体相连,凸部与固定部一体成型,多个凸部能够对第一板体与干燥箱之间的间隙进行密封,降低热量的散失,第一倾斜部、第二倾斜部和第三倾斜部能够发生一定的形变,进一步提高密封效果。

7、本发明通过设置软垫和第四倾斜部,能够降低第一伸缩臂放到承接板上的冲击,第四倾斜部与第一伸缩臂放入时的施力方向垂直,进一步降低第一伸缩臂和承接板受到的冲击力。

8、本发明通过设置空腔,空腔内部填充有一定量密度较大的流体,该流体优选为水,水的填充量优选为空腔容积的三分之一,空腔内的流体能够降低安装座的重心,能够提高抓取电芯时的稳定性,能够使安装座的翻转更加省力。

9、本发明能够使电芯在不同环境下对电芯进行多次烘干和冷却,能够分离电芯内部的大部分水分,避免出现电芯内水分过高影响使用的问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的结构示意图;

图2是本发明实施例提供的左视图;

图3是本发明实施例提供的图2中A-A处的剖面图;

图4是本发明实施例提供的图3中A处的放大图;

图5是本发明实施例提供的图3中B处的放大图;

图6是本发明实施例提供的前视图;

图7是本发明实施例提供的图6中B-B处的剖面图;

图8是本发明实施例提供的图7中C处的放大图;

图9是本发明实施例提供的图3中D处的放大图。

图中:11、基座;12、夹具;13、安装板;141、固定架;142、环形架;143、安装座;144、第一伸缩臂;145、第二伸缩臂;2、干燥箱;31、齿环部;32、第一齿轮;33、固定轴;34、第二齿轮;35、电机;41、第一环形槽;42、第一滚轮;43、延伸部;44、第二环形槽;45、第二滚轮;51、支撑座;52、支撑轴;53、承接板;54、导杆;55、弧形槽;56、弹簧;61、第一板体;62、第二板体;63、胶圈;71、固定部;72、凸部;73、第一倾斜部;74、第二倾斜部;75、第三倾斜部;81、软垫;82、第四倾斜部;9、空腔。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1至图9所示,本发明实施例提供的一种软包锂电池电芯干燥设备及方法,包括干燥箱2和抓取装置,所述抓取装置包括基座11、用于固定电芯的多个夹具12、用于安装夹具12的安装板13及设于基座11上用于将电芯放入干燥箱2的翻转部件,所述干燥箱2位于翻转部件的另一侧;所述翻转部件包括设于基座11上的两个固定架141、设于固定架141上的环形架142、设于两个环形架142之间的安装座143、固设于安装座143上的第一伸缩臂144、与第一伸缩臂144滑动连接的第二伸缩臂145及用于带动第二伸缩臂145翻转的驱动部件,所述安装板13固定安装于第二伸缩臂145的末端。

采用上述方案:通过设置基座11、夹具12、安装板13和翻转部件,能够使电芯从一侧输送到另一侧的干燥箱2中,方便对电芯进行干燥;通过设置固定架141、环形架142、安装座143、第一伸缩臂144和第二伸缩臂145,固定架141能够对环形架142进行限位,环形架142在固定架141内部滑动,安装座143固定在两个环形架142之间,第一伸缩臂144和第二伸缩臂145之间能够伸缩,在翻转过程中能够降低重心,使翻转更加省力。

参考图3,所述驱动部件包括设于环形架142外壁上的齿环部31、与齿环部31相配合的第一齿轮32、用于连接两个第一齿轮32的固定轴33、设于固定轴33上的第二齿轮34、与第二齿轮34相配合的电机35及用于保持环形架142稳定转动的导向部件,所述第一齿轮32与齿环部31啮合。

采用上述方案:通过设置齿环部31、第一齿轮32、固定轴33、第二齿轮34和电机35,电机35能够通过第二齿轮34带动固定轴33转动,固定轴33上的第一齿轮32能够通过齿环部31带动环形架142转动,完成安装板13上工件的翻转。

参考图8,所述导向部件包括设于环形架142一侧的第一环形槽41、设于固定架141上第一滚轮42、设于固定架141两侧的延伸部43、设于环形架142外侧的第二环形槽44及设于延伸部43上的第二滚轮45,所述第一滚轮42与第一环形槽41接触,所述第二环形槽44与第二滚轮45接触。

采用上述方案:通过设置第一环形槽41、第一滚轮42、延伸部43、第二环形槽44和第二滚轮45,第一环形槽41位于齿环部31的一侧,能够对环形架142的转动进行导向,第一滚轮42和第一环形槽41之间通过滚动连接,降低摩擦,第二环形槽44位于环形架142的侧面,能够对环形架142的侧面进行导向,能够进一步防止环形架142的偏移,提高稳定性。

参考图4,所述基座11上且位于固定架141的两侧分别设有用于承接第一伸缩臂144的支撑座51,所述支撑座51顶部设有支撑轴52,所述支撑轴52的顶部设有承接板53,所述承接板53底部的两侧分别设有弧形的导杆54,所述支撑座51上设有与导杆54相配合的弧形槽55,所述弧形槽55的内部设有弹簧56。

采用上述方案:通过设置支撑座51、支撑轴52、承接板53、导杆54、弧形槽55和弹簧56,在翻转过程中,第一伸缩臂144会落在支撑座51上的承接板53上,承接板53两端的导杆54能够在弧形槽55内的弹簧56上进行伸缩,能够防止翻转角度过大,降低第一伸缩臂144撞击损坏。

参考图3,所述安装板13包括与第二伸缩臂145相连的第一板体61和设于第一板体61一侧的第二板体62,所述第一板体61上且位于第二板体62的外侧设有环形的胶圈63。

采用上述方案:通过设置第一板体61、第二板体62和胶圈63,第二板体62能够伸到干燥箱2内部,第一板体61能够对第二板体62与干燥箱2之间的间隙进行遮挡,降低热量的散失,保持干燥箱2内部温度的稳定,胶圈63为隔热材料制成,降低热量的散失。

参考图5,所述胶圈63包括与第一板体61相连的固定部71、设于固定部71上的多个凸部72、设于凸部72上的第一倾斜部73、第二倾斜部74和第三倾斜部75。

采用上述方案:通过设置固定部71、凸部72、第一倾斜部73、第二倾斜部74和第三倾斜部75,固定部71与第一板体61相连,凸部72与固定部71一体成型,多个凸部72能够对第一板体61与干燥箱2之间的间隙进行密封,降低热量的散失,第一倾斜部73、第二倾斜部74和第三倾斜部75能够发生一定的形变,进一步提高密封效果。

参考图9,所述承接板53的顶部设有多条软垫81,所述软垫81的顶部设有第四倾斜部82,所述第四倾斜部82朝远离环形架142的一侧倾斜向上设置。

采用上述方案:通过设置软垫81和第四倾斜部82,能够降低第一伸缩臂144放到承接板53上的冲击,第四倾斜部82与第一伸缩臂144放入时的施力方向垂直,进一步降低第一伸缩臂144和承接板53受到的冲击力。

参考图3,所述安装座143的内部开设有呈水滴状且填充一定流体的空腔9,所述空腔9远离安装板13一侧的容积大于靠近安装板13的一侧。

采用上述方案:通过设置空腔9,空腔9内部填充有一定量密度较大的流体,该流体优选为水,水的填充量优选为空腔9容积的三分之一,空腔9内的流体能够降低安装座143的重心,能够提高抓取电芯时的稳定性,能够使安装座143的翻转更加省力。

更进一步的,包括以下步骤:

S1、将电芯通过抓取装置放到干燥箱2中,设定干燥箱2内的温度,干燥箱2达到预设温度后,保持烤箱内部温度稳定;

S2、放入待干燥电芯,电芯在85±5℃烘烤30±5min;

S3、抽真空至0.09-0.10MPa,电芯在85±5℃烘烤30±5min;

S4、保持温度不变,向干燥箱2内通入高温干燥氮气至0.09-0.10MPa,电芯在85±5℃烘烤30±5min;

S5、重复步骤S3和S4的操作10-12次;

S6、干燥箱2停止加热,充入常温干燥氮气,待其自然降温到47℃以下,抽真空至0.09MPa以下,干燥箱2中电芯干燥完成后,将电芯真空储存备用。

采用上述方案:能够使电芯在不同环境下对电芯进行多次烘干和冷却,能够分离电芯内部的大部分水分,避免出现电芯内水分过高影响使用的问题。

本发明的工作原理如下:

在使用时,预先对干燥箱2内部进行预热,预热完成后使干燥箱2内部保持稳定温度,使用时,首先将电芯放到夹具12上,随后将第二伸缩臂145部分收缩到第一伸缩臂144内部,随后控制电机35带动带动固定轴33及第一齿轮32转动,此时第一齿轮32会带动齿环部31以及环形架142转动,当环形架142转动一百八十度后,安装板13会移动到干燥箱2的一侧,随后将第二伸缩臂145伸长,使安装板13上的多个夹具12会伸到干燥箱2中,随后将干燥箱2对电芯进行干燥,电芯干燥完成后,重新使第二伸缩臂145收缩,使干燥后的电芯从干燥箱2内部取出,随后再次使第二伸缩臂145翻转到一侧,对待干燥的电芯进行夹持和干燥。

综上所述:该软包锂电池电芯干燥设备及方法,通过设置基座11、夹具12、安装板13和翻转部件的配合使用,能够对电池进行输送,使电芯能够及时的干燥,能够提高密封效果,降低热量的散失,提高热量的利用率,解决了现有的锂电池电芯的干燥设备对电芯的放置较为繁琐,不能快速及时的将电芯放到干燥设备里干燥,会造成热量的大量损失,电芯放置的位置偏差容易过大的问题。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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