一种软包电池除水装置的制作方法

本发明涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种软包电池除水装置。

背景技术：

在软包电池生产过程中，需要对软包电池进行除水，用以控制软包电池的含水量。传统的软包电池除水方法为：发热体先为腔体内热风加热至一定温度，再通过鼓吹热风为软包电池加热；接着通过抽真空和加热的方式让水气化，变成气态水，通过冲入氮气或干燥气将气态水置换并带走，并同时实现对软包电池冷却；在以上过程中，传感器感知腔体温度，再反馈给发热体，发热体通过通断电或降低电压来调控温度。

传统的软包电池除水方法具有热效率低、除水效率低、温度控制不稳定的弊端。造成这些弊端的原因有：1.发热体在发热过程中会与周围的构件（如固定发热体的结构件）通过辐射或传到的方式产生能量交换，导致热损失；2.发热体为腔体内热风加热，热风会与腔体内所有的构件发生热交换，导致热量损失；3.在除水过程中，会在高真空条件下，热风会被抽走，下一个循环又要重新加热，热损严重；4.因为抽真空会使得电池温度下降，影响气化效率；5.气化后的水气会因为温度下降，重新在电池内部凝结；6.当氮气和干燥气注入后，压力升高至标准大气压，导致水气的自由程下降，不利于水气排出；7.温度一致性差，因为空间内的拓扑结构和发热体的位置不能实现各项同性，导致温度有偏差；8.控制方式滞后，容易局部超温，导致电池批量性坏品；9.氮气消耗量大，成本高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是根据上述现有技术的不足，提供一种软包电池除水装置，其可以以更高的热效率和除水效率对软包电池进行除水，且能保证软包电池的质量，成本也低。

本发明的技术方案如下：

一种软包电池除水装置，包括有控制系统、真空室和对所述真空室进行照射的热辐射光源；所述真空室连通有抽真空组件和破真空组件；所述热辐射光源安装于移动机构，所述移动机构带动所述热辐射光源做上下、平移以及旋转运动，进而改变所述热辐射光源的辐射距离、辐射位置以及辐射角度；所述控制系统分别与所述抽真空组件、破真空组件、热辐射光源以及移动机构连接并控制其运作。

进一步地，所述真空室包括有底壳和可拆卸安装于所述底壳上开口的上盖；至少一个所述热辐射光源设置于所述底壳下方。

进一步地，所述真空室由透明材料制成，所述热辐射光源的光线穿过所述真空室对所述真空室内的软包电池进行辐射加热。

进一步地，所述真空室由导热金属材料制成，所述热辐射光源对所述真空室进行辐射加热，所述真空室对所述真空室内的软包电池进行直接加热。

进一步地，所述真空室内安装有第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述控制系统连接并反馈所述真空室内的温度或所述真空室内软包电池的温度；所述真空室外安装有第二温度传感器，所述温度传感器与所述控制系统连接并反馈所述真空室表面的温度。

进一步地，所述抽真空组件包括有真空泵和抽真空管道，所述真空泵通过所述抽真空管道与所述真空室连通；所述破真空组件包括有破真空阀和破真空管道，所述破真空管道一端与所述真空室连通，另一端安装有所述破真空阀。

进一步地，所述抽真空管道和破真空管道上均安装有分子筛。

进一步地，所述移动机构包括有升降组件、平移组件以及旋转组件；所述升降组件带动所述热辐射光源上下运动，所述平移组件带动所述热辐射光源平移运动，所述旋转组件带动所述热辐射光源旋转运动。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）除水过程中真空室内保持真空和恒温状态，不需要干燥气和氮气，降低成本；并且，水蒸气不会因为压力升高，温度降低而凝华或液化，水气自由程大，有利于扩散，提高除水效率；同时，真空或低压状态下，水的沸点较低，容易升华为水蒸气，进一步提高除水效率。

（2）真空室由透明材料制成时，热辐射光源直接为软包电池加热，减少间接加热的热损，提高热效率；真空室由导热金属材料制成时，其导热系数高，且仅需与一个构件进行热交换，能减少间接加热的热损，提高热效率。

（3）控制系统根据第一温度传感器和第二温度传感器反馈的温度，进而调节热辐射光源与被加热体之间的位置来精确控温，闭环反馈，控温及时。。

（5）升降组件带动热辐射光源上下运动，控制热辐射光源与被加热体之间的距离，实现温度调控；平移组件带动热辐射光源平移运动，旋转组件带动所述热辐射光源旋转运动，进而使聚焦的线光源变成面光源，避免线光源的能量累加而超温。

附图说明

图1是第一实施例的结构示意图（箭头为热辐射光源的运动方向）。

附图标记

10-控制系统，11-第一温度传感器，12-第二温度传感器，20-真空室，21-底壳，22-上盖，23-抽真空管道，24-破真空管道，25-分子筛，30-热辐射光源，31-升降组件，32-平移组件，33-旋转组件，40-软包电池。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所示，本发明提供的第一实施例，一种软包电池除水装置，包括有控制系统10、真空室20和对真空室20进行照射的热辐射光源30；真空室20连通有抽真空组件和破真空组件；热辐射光源30安装于移动机构，移动机构带动热辐射光源30做上下、平移以及旋转运动，进而改变热辐射光源30的辐射距离、辐射位置以及辐射角度；控制系统10分别与抽真空组件、破真空组件、热辐射光源30以及移动机构连接并控制其运作。

真空室20包括有底壳21和可拆卸安装于底壳21上开口的上盖22；至少一个热辐射光源30设置于底壳21下方。其中，热辐射光源30为白炽灯、卤钨灯等能使热能转变为光能的光源。

真空室20由透明材料制成，热辐射光源30的光线穿过真空室20对真空室20内的软包电池40进行辐射加热。

真空室20内安装有第一温度传感器11，第一温度传感器11与控制系统10连接并反馈真空室20内的温度或真空室20内软包电池的温度。真空室20外安装有第二温度传感器12，温度传感器与控制系统10连接并反馈真空室20表面的温度。其中，第一温度传感器11和第二温度传感器12可以为接触式温度传感器或者非接触式温度传感器。

抽真空组件包括有真空泵（图中未画出）和抽真空管道23，真空泵通过抽真空管道23与真空室20连通；破真空组件包括有破真空阀和破真空管道24，破真空管道24一端与真空室20连通，另一端安装有破真空阀（图中未画出）。

抽真空管道23和破真空管道24上均安装有分子筛25。其中，分子筛25能吸收空气中的水蒸气，提高除水效果。

移动机构包括有升降组件31、平移组件32以及旋转组件33；升降组件31带动热辐射光源30上下运动，平移组件32带动热辐射光源30平移运动，旋转组件33带动热辐射光源30旋转运动。

第一实施例的运作方式：（1）打开上盖22，把软包电池40放进底壳21内，关闭上盖22；（2）关闭破真空阀，真空泵运作对真空室20进行持续抽真空；热辐射光源30发光，热辐射光源30的光线穿过真空室20对真空室20内的软包电池40进行辐射加热；水蒸气从抽真空管中持续排出；（3）控制系统10根据第一温度传感器11和第二温度传感器12反馈的温度，进而控制移动机构运作，调节热辐射光源30与被加热体之间的位置，实现精确控温；（4）加热一段时间后，移动机构停止运作，真空泵停止运作，热辐射光源30关闭，破真空阀打开，外界气体经过破真空管进入真空室20内，真空室20气压与外界气压平衡，打开上盖22，取出已经除水的软包电池40。

本发明提供的第二实施例，一种软包电池除水装置。第二实施例与第一实施例的不同点在于：第二实施例中，真空室20由导热金属材料制成，热辐射光源30对真空室20进行辐射加热，真空室20对真空室20内的软包电池40进行直接加热。

需要说明的是：第一实施例和第二实施例中的升降组件31、平移组件32以及旋转组件33可以是气缸、连杆、凸轮、曲柄、电机、丝杆等构件构成，只要其实现对应的运动效果即可。

还需要说明的是，本发明尤其适用于方形的软包电池。并且，本发明还可以应用于锂电池、钠电池、锂硫电池、铝电池、超级电容器等需要真空与加热除水的物体。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明的权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。