一种电芯烘烤设备的制作方法

专利2025-01-11  37


本技术涉及电池制造,具体涉及一种电芯烘烤设备。


背景技术:

1、在锂离子电芯制备的过程中,电芯的水分是生产过程中需要严格控制的关键因素,水分过量时不但会导致电解液中锂盐的分解并对正负极材料、集流体都有一定的腐蚀破坏作用,而且也导致电池的循环性能及安全性能的降低。

2、因此,在注液前需要对电芯进行烘烤,以去除电芯中的水分,避免电芯在后续充放电过程中水分的干扰。目前,一般采用真空烤箱对电芯进行烘烤,烘烤方式的主要流程一般是将批量的电芯同时放入真空烤箱的腔体中,然后通过抽真空、加热、充入氮气带走水分。上述方式通常会导致卷芯内圈水分不易烘烤干,且抽真空时间长、真空度低、烘烤温度高、升温慢、降温时间长、能耗高的问题,导致设备易老化。

3、因此,亟需提供一种电芯烘烤设备,以解决上述问题。


技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种电芯烘烤设备,抽真空时间短、真空度高,升温快,降低了烘烤温度,缩短降温时间、能耗低,减缓了设备老化。

2、为达上述目的,本实用新型通过以下技术方案实现:

3、一种电芯烘烤设备,包括:

4、烘箱主体,其上设有若干个独立的腔体,每个所述腔体内用于放置单个电芯,每个所述腔体的侧壁上均设有加热元件,所述加热元件用于对所述腔体内的所述电芯进行加热;

5、抽真空组件,与若干个所述腔体相连通,所述抽真空组件能够对放置有所述电芯的所述腔体抽真空;

6、充气组件,与若干个所述腔体相连通,所述充气组件能够向放置有所述电芯的所述腔体内充入惰性气体;

7、若干个外盖,与若干个所述腔体一一对应设置,所述外盖可开合地设置于所述腔体的开口处。

8、作为一种可选的方案,所述抽真空组件包括:

9、真空泵;

10、抽真空总管,所述抽真空总管的一端与所述真空泵连通,所述烘箱主体的顶部设有真空接口,所述抽真空总管的另一端与所述真空接口连接;

11、若干个抽真空支管,每个所述抽真空支管的一端均与所述抽真空总管相连通,每个所述腔体的腔底均设有真空端口,每个所述抽真空支管的另一端分别通过每个所述真空端口与对应的所述腔体连通,每个所述抽真空支管上均设有第一电磁阀。

12、作为一种可选的方案,所述充气组件包括:

13、气源,所述气源内储存有惰性气体;

14、进气总管,所述进气总管的一端与所述气源连通,所述烘箱主体的顶部设有进气接口,所述进气总管的另一端与所述进气接口连接;

15、若干个进气支管,每个所述进气支管的一端均与所述进气总管相连通,每个所述腔体的腔底均设有进气端口,每个所述进气支管的另一端分别通过每个所述进气端口与对应的所述腔体连通,每个所述进气支管上均设有第二电磁阀。

16、作为一种可选的方案,所述烘箱主体的顶部设有供电源总线穿过的进线口,每个所述腔体的腔底分别设有供分支线穿过的进线端口;每个所述分支线的一端均与所述电源总线连接,另一端穿过每个所述进线端口后与对应的所述加热元件电连接;每个所述分支线上设有继电器。

17、作为一种可选的方案,所述加热元件为通电后可对所述腔体内的所述电芯进行加热的电热丝。

18、作为一种可选的方案,若干个所述腔体呈方形矩阵均匀排布。

19、作为一种可选的方案,所述外盖的边缘与所述烘箱主体贴合的位置设有第一密封件;和/或

20、所述烘箱主体于所述腔体的四周且与所述外盖贴合的位置设置第二密封件。

21、作为一种可选的方案,所述烘箱主体的底部设置有过线孔。

22、作为一种可选的方案,每个所述腔体内设置有温度传感器,所述温度传感器用于检测所述腔体内的温度。

23、本实用新型的有益效果为:

24、本实用新型提供的电芯烘烤设备,通过在烘箱主体上设置若干个独立的腔体,能够对每个电芯进行单独烘烤。将单个电芯放入任意一个腔体之后,将对应的外盖扣好,对应腔体内的加热元件即可对该电芯进行单独加热烘烤,与此同时抽真空组件对该腔体单独抽真空,加热和抽真空同时进行可以提升烘烤效率。抽至额定真空度后,断开真空开关,烘烤一定时间后充气组件向该腔体内充入惰性气体,再次进行抽真空,反复三次以上。由于腔体的空间小,达到额定真空度所需要的抽真空时间短,降低了设备能耗,且小腔体相较于大腔体可具有更高的真空度承受力,可提升抽真空的真空度上限,进一步降低水分沸点,从而更易将水分烘出,或可降低烘烤温度、缩短降温时间,从而降低能耗、减缓设备老化。持续一段时间后,腔体内的气体稀薄,抽真空组件不易将腔体内的水蒸气抽离腔体,此时通过向腔体内充入惰性气体,在后续抽真空时,惰性气体被抽走的同时还能带走水蒸气,在不提高烘烤温度的前提下,能快速将电芯内部的水分蒸发排出,提高烘烤效率。



技术特征:

1.一种电芯烘烤设备,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电芯烘烤设备,其特征在于,所述抽真空组件(4)包括:

3.根据权利要求1所述的电芯烘烤设备,其特征在于,所述充气组件(5)包括:

4.根据权利要求1所述的电芯烘烤设备,其特征在于,所述烘箱主体(1)的顶部设有供电源总线(31)穿过的进线口(14),每个所述腔体(11)的腔底分别设有供分支线(32)穿过的进线端口(113);每个所述分支线(32)的一端均与所述电源总线(31)连接,另一端穿过每个所述进线端口(113)后与对应的所述加热元件(3)电连接;每个所述分支线(32)上设有继电器(33)。

5.根据权利要求4所述的电芯烘烤设备,其特征在于,所述加热元件(3)为通电后可对所述腔体(11)内的所述电芯进行加热的电热丝。

6.根据权利要求1~5任一项所述的电芯烘烤设备,其特征在于,若干个所述腔体(11)呈方形矩阵均匀排布。

7.根据权利要求1~5任一项所述的电芯烘烤设备,其特征在于,所述外盖(2)的边缘与所述烘箱主体(1)贴合的位置设有第一密封件;和/或

8.根据权利要求1~5任一项所述的电芯烘烤设备,其特征在于,所述烘箱主体(1)的底部设置有过线孔(15)。

9.根据权利要求1~5任一项所述的电芯烘烤设备,其特征在于,每个所述腔体(11)内设置有温度传感器,所述温度传感器用于检测所述腔体(11)内的温度。


技术总结
本技术涉及电池制造技术领域,公开了一种电芯烘烤设备。该电芯烘烤设备包括烘箱主体、加热元件、抽真空组件、充气组件以及若干个外盖,烘箱主体上设有若干个独立的腔体,每个腔体内用于放置单个电芯,每个腔体的侧壁上均设有加热元件,加热元件用于对腔体内的电芯进行加热;抽真空组件与若干个腔体相连通,抽真空组件能够对放置有电芯的单个小腔体抽真空;充气组件与若干个腔体相连通,充气组件能够向放置有电芯的腔体内充入惰性气体;若干个外盖与若干个腔体一一对应设置,外盖可开合地设置于腔体的开口处。该电池烘烤设备通过设置若干个独立的腔体,抽真空时间短、真空度高,烘烤温度低,升温快,缩短了降温时间,从而能够降低能耗,减缓设备老化。

技术研发人员:何劲,范荣,张秋弟,李海军,王安琳
受保护的技术使用者:中能瑞新(深圳)能源科技有限公司
技术研发日:20231007
技术公布日:2024/6/26
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