一种圆柱形电芯干燥用加热夹具及电芯干燥炉的制作方法

1.本技术涉及锂电池制造设备技术领域，尤其是涉及一种圆柱形电芯干燥用加热夹具及电芯干燥炉。


背景技术：

2.为了保证锂电池具有高质量，在锂电池的生产过程中，需要采用干燥炉对电池壳体、极片、极卷和电芯进行干燥处理。锂电池干燥炉主要有热辐射加热、热风加热和接触式加热这三种；辐射加热和热风加热存在加热均匀性差，烘烤周期长，耗能大等问题，行业应用越来越少；接触式加热能直接利用加热板对电芯表面进行接触式传热，效率高，温度均匀性好，烘烤周期短，行业应用越来越广泛。
3.接触式加热方案需要设计制作专用的加热夹具，以保证锂电池（或其部件）与加热板之间的良好接触，在相关技术中，针对圆柱形电芯的加热夹具主要包括托盘，托盘底部铺设有加热板，托盘中间设有电芯定位板，电芯定位板上阵列设有多个圆孔，每个圆孔用于定位一个圆柱形电芯，由于加热板面积大，托盘内的温度均匀，干燥效果比较好，但圆柱形电芯只有底部与加热板接触传热，接触面积小，传热效率和加热均匀性仍有提升空间，有待改进。


技术实现要素：

4.为了解决圆柱形电芯只有底部与加热板接触传热，接触面积小，传热效率和加热均匀性低的技术问题，本实用新型提供了一种圆柱形电芯干燥用加热夹具及电芯干燥炉。
5.本技术提供的一种圆柱形电芯干燥用加热夹具采用如下的技术方案：一种圆柱形电芯干燥用加热夹具，包括托盘、底部加热板和多个导热筒，所述底部加热板铺设在托盘底部内侧，所述导热筒内部设有电芯容纳孔用于容纳圆柱形电芯，所述导热筒底部与底部加热板相接触。
6.通过采用上述技术方案，所述导热筒对圆柱形电芯形成立体传热的效果，传热效率高，加热更均匀，干燥效果好。
7.优选地，所述导热筒的侧面还设有侧面加热板，所述侧面加热板与导热筒的侧面相接触。
8.通过采用上述技术方案，侧面加热板直接对导热筒的侧面进行加热，接触面积更大，传热效果更好。
9.优选地，多个所述导热筒一体加工成型，形成复合导热筒，所述复合导热筒整体形状为长条形，与侧面加热板形成面接触。
10.通过采用上述技术方案，能大幅减少零件的装配数量，复合导热筒为长条形，方便排列布局。
11.优选地，所述复合导热筒上相邻的电芯容纳孔之间还设有分隔孔。
12.通过采用上述技术方案，所述分隔孔使电芯容纳孔的壁厚趋于均匀化，导热筒整
体温度更均匀。
13.优选地，所述导热筒上方还设有电芯定位板，所述电芯定位板上设有电芯定位孔，所述电芯定位孔与导热筒上的电芯容纳孔位置相对应。
14.通过采用上述技术方案，电芯定位板上的电芯定位孔可以辅助定位圆柱形电芯，防止圆柱形电芯在取放过程中过度晃动。
15.优选地，所述电芯定位孔的直径小于导热筒上电芯容纳孔的直径。
16.通过采用上述技术方案，在可以兼容不同尺寸的圆柱形电芯的同时，也能更好地减小圆柱形电芯在电芯容纳孔内晃动范围。
17.优选地，所述托盘侧壁内侧还设有反光片。
18.通过采用上述技术方案，所述反光片可以将辐射的热量部分反射回去，减少热量损失。
19.优选地，所述托盘内设有多个温度探测器，用于探测托盘内不同位置的温度，所述托盘上设有探针对接板，所述温度探测器的信号线连接到探针对接板，所述底部加热板和侧面加热板的电源线也连接到探针对接板。
20.通过采用上述技术方案，可以检测加热板是否工作正常，工作人员根据异常的严重程度，做出相应的措施。通过探针对接板，使加热夹具的电源线和信号线方便地连接到干燥炉的电控系统。
21.优选地，所述加热夹具上还可以设置机械温控器，所述机械温控器与底部加热板接触，所述机械温控器串联进入加热夹具的加热电路。
22.通过采用上述技术方案，一旦机械温控器超过额定温度，就会机械性的断开，加热电路断路，且不可恢复，能防止加热夹具局部过热，提高加热夹具的安全性能。
23.本技术提供的一种电芯干燥炉采用如下的技术方案：一种电芯干燥炉，包括炉体和上面所述的圆柱形电芯干燥用加热夹具。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
25.1.设置的多个导热筒与底部加热板相接触，传热快，导热筒整体温度较均匀，圆柱形电芯放置在电芯容纳孔内，对圆柱形电芯形成立体传热的效果，传热效率高，加热更均匀，干燥效果好；
26.2.增加侧面加热板，直接对导热筒的侧面进行加热，接触面积更大，传热效果更好；
27.3.多个导热筒一体加工成型，形成复合导热筒，减少零件的装配数量，并且复合导热筒为长条形，方便排列布局；
28.4.在复合导热筒上设置分隔孔，分隔孔使电芯容纳孔的壁厚趋于均匀化，整体温度更均匀，能提高干燥效果；
29.5.在托盘上设置探针对接板，方便从电芯干燥炉取电，以及方便与电芯干燥炉之间传递信号。
附图说明
30.图1是本技术所述加热夹具实施例的俯视图；
31.图2是图1中a-a向剖示图；
32.图3是本技术所述加热夹具实施例的正面立体图；
33.图4是本技术所述加热夹具实施例的背面立体图；
34.图5是本技术所述加热夹具实施例的分解结构示意图；
35.图6是本技术所述复合导热筒的立体图；
36.图7是本技术所述加热夹具放入圆柱形电芯后的示意图；
37.图8是本技术所述加热夹具放入圆柱形电芯后的剖面示意图。
38.附图标记说明：1、托盘；2、底部加热板；3、导热筒；31、电芯容纳孔；4、复合导热筒；41、分隔孔；5、侧面加热板；6、电芯定位板；61、电芯定位孔；7、反光片；8、温度探测器；9、探针对接板；100、圆柱形电芯。
具体实施方式
39.以下结合附图1-8对本技术作进一步详细说明。
40.本技术实施例公开一种圆柱形电芯干燥用加热夹具，参照图3和图4，包括托盘1、底部加热板2和多个导热筒3，所述底部加热板2铺设在托盘1底部内侧，所述导热筒3内部设有电芯容纳孔31用于容纳圆柱形电芯，所述导热筒3底部与底部加热板2相接触。
41.本技术实施例还公开了一种电芯干燥炉，包括炉体和所述的圆柱形电芯干燥用加热夹具。
42.在实际使用时，先人工或利用机械手把圆柱形电芯放入导热筒3的电芯容纳孔31内，然后把整个加热夹具移送至电芯干燥炉的炉体内，加热夹具的电源取自电芯干燥炉，接通电源后，底部加热板2发热，可以持续地进行干燥作业。一般情况下，还需要对炉体内部进行抽真空，以提高干燥效率。
43.由于设置的多个导热筒3与底部加热板2相接触，传热快，导热筒3整体温度较均匀，圆柱形电芯放置在电芯容纳孔31内，对圆柱形电芯形成立体传热的效果，传热效率高，加热更均匀，干燥效果好。导热筒3的高度大于等于圆柱形电芯的高度时，立体传热的效果最好，但导热筒3太高，圆柱形电芯不露头的话，很难使用机械手取出圆柱形电芯，所以导热筒3的高度稍小于圆柱形电芯的高度即可，导热筒3的高度不可太小，否则立体传热效果会变差。
44.在本实施例中，如图5所示，所述导热筒3的侧面还设有侧面加热板5，所述侧面加热板5与导热筒3的侧面相接触。增加侧面加热板5，直接对导热筒3的侧面进行加热，接触面积更大，传热效果更好。由于侧面加热板5的数量很多，分布均匀有规律，更容易控制托盘1内的整体温度均匀性。侧面加热板5和底部加热板2的加热功率都可以适当降低，进而降低故障率。
45.在本实施例中，多个所述导热筒3一体加工成型，形成复合导热筒4，所述复合导热筒4整体形状为长条形，与侧面加热板5形成面接触。由于双方侧面都为平面，接触面积大增，传热效率更高；如图6所示，复合导热筒4由8个导热筒3复合而成，大幅减少了零件的装配数量，并且复合导热筒4为长条形，方便排列布局。
46.在本实施例中，如图6所示，所述复合导热筒4上相邻的电芯容纳孔31之间还设有分隔孔41。在复合导热筒4上设置分隔孔41，分隔孔41使电芯容纳孔31的壁厚趋于均匀化，导热筒3整体温度更均匀，能提高干燥效果。
47.在本实施例中，如图5所示，所述导热筒3上方还设有电芯定位板6，所述电芯定位板6上设有电芯定位孔61，所述电芯定位孔61与导热筒3上的电芯容纳孔31位置相对应。电芯定位孔61的直径应稍大于圆柱形电芯的直径，即利于圆柱形电芯的取放，又能防止圆柱形电芯在电芯容纳孔31内晃动。另外，所述电芯定位孔61的直径应小于导热筒3上电芯容纳孔31的直径，首先，电芯容纳孔31直径稍大，可以兼容更多不同尺寸的圆柱形电芯，但圆柱形电芯在电芯容纳孔31内晃动情况会加剧，电芯定位孔61的直径稍小，能更好地减小圆柱形电芯在电芯容纳孔31内晃动范围。
48.在本实施例中，如图3所示，所述托盘1侧壁内侧还设有反光片7，反光片7可以将辐射的热量部分反射回去，减少热量损失。
49.在本实施例中，如图8所示，所述托盘1内设有多个温度探测器8，用于探测托盘1内不同位置的温度。如果某一块加热板发生故障，不能加热，那么就会影响该加热板所在区域的温度，在该区域的温度探测器8检测到温度异常，上报电芯干燥炉的电控系统，工作人员根据异常的严重程度，做出相应的措施。如图4所示，所述托盘1上设有探针对接板9，所述温度探测器8的信号线连接到探针对接板9，所述底部加热板2和侧面加热板5的电源线也连接到探针对接板9。在干燥炉的炉体内需要设置相应的探针板，探针对接板9与探针板相互配合，使加热夹具的电源线和信号线连接到干燥炉的电控系统。
50.在本技术中，所述加热夹具上还可以设置机械温控器（未示出），所述机械温控器与底部加热板接触，所述机械温控器串联进入加热夹具的加热电路。一旦机械温控器超过额定温度，就会机械性的断开，加热电路断路，且不可恢复，能防止加热夹具局部过热，提高加热夹具的安全性能，至于机械温控器的数量和设置位置，可以根据实际需要进行合理安排，优选底部加热板的外表面。
51.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。