一种电芯干燥设备的制作方法

1.本实用新型属于锂电池生产设备技术领域，尤其涉及一种电芯干燥设备。


背景技术：

2.现有的锂电池电芯干燥设备，直接对电芯进行加热后，由流动空气带走电芯外部水分，其干燥作业所耗费能源较高，且直接对电芯加热容易对电芯产生不良影响。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种电芯干燥设备，旨在解决现有技术采用对电芯进行直接加热的方式进行干燥导致耗费能源较高且对电芯产生不良影响的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种电芯干燥设备，包括：壳体，壳体具有装配空间；干燥仓，干燥仓位于装配空间，干燥仓的外壁与壳体的内壁间隔形成风道空间，干燥仓上开有与风道空间连通的进风孔；风机，风机安装在风道空间中，壳体上开有与风道空间连通的进风口，进风口位于风机的进风侧；加热装置，加热装置安装在风道空间中，且加热装置位于风机的出风侧，风机吹送气流经过加热装置加热后从进风孔输入进干燥仓的内腔；气液分离器，气液分离器安装在装配空间中，气液分离器具有进风管、出风管和液流管，进风管与干燥仓的内腔连通，出风管用于将气液分离后的气流从气液分离器排出，液流管延伸至壳体的外部。
5.应用本实用新型实施例提供的电芯干燥设备对电芯进行干燥操作，通过流动的加热气流对电芯进行吹送，从而将电芯上的水分带走，实现了对电芯进行干燥的目的，热风对电芯进行吹送，加热源不会直接接触电芯，避免了加热源接触电芯而导致电芯上的接触位置被加热源局部加热而温度过高而影响电芯的生产质量，并且，加热装置对气流进行均匀加热，热风对电芯吹送过程中也是对电芯进行均匀吹送并加热以带走水分，避免了加热源对电芯直接接触加热导致的加热不均匀问题，而加热不均则导致了所需加热干燥时长延长而导致耗能增加，应用本实用新型提供的电芯干燥设备则能够实现均匀加热气流吹送至电芯进行均匀加热带走水分，从而缩短加热干燥时长，降低了能耗。
6.可选地，出风管与风道空间连通，并且出风管的管出口位于风机的进风侧；电芯干燥设备还包括：控制装置，控制装置安装在装配空间中，风机、加热装置和气液分离器均与控制装置电性连接；压力检测传感器，压力检测传感器安装在干燥仓的内腔中，压力检测传感器与控制装置电性连接；控制阀门，控制阀门安装于进风口，控制阀门与控制装置电性连接。
7.应用本实用新型的上述技术方案，能够使该电芯干燥设备的内部形成气流闭式循环，不仅能够使干燥仓的内腔的气压保持在预定气压范围内，而且气流闭式循环能够进一步降低气流加热所需能耗，节约能源。
8.可选地，干燥仓包括仓主体、载料架和仓盖，仓主体位于装配空间内，仓盖盖合在仓主体上形成内腔，载料架设置在内腔中，载料架用于放置电芯。
9.应用本实用新型的上述技术方案，使用载料架能够更加便捷地进行装载电芯。
10.可选地，载料架包括支撑柱、多个限位块和多块载板，支撑柱的一端固定连接在仓盖上，多个限位块间隔地固定连接在支撑柱上，载板上开有插口，载板通过插口插装在支撑柱上并由相应的限位块阻挡载板。
11.应用本实用新型的上述技术方案，多块载板间隔地沿着支撑柱的轴线布置，从而能够更加合理地应用干燥仓的内腔空间进行放置电芯，增加电芯的数量，并且载板能够从支撑柱上拆卸下来，在放置好电芯之后再将载板重新装配到支撑柱上，使得工作人员放置电芯的工作更加简便快捷。
12.可选地，载板上开有多个通气孔。
13.应用本实用新型的上述技术方案，当气流进入内腔对电芯进行吹送的过程中，气流能够通过这些通气孔吹送向电芯，从而使电芯的各个方位均能够收到热风吹送，提高电芯被热风加热干燥的效率。
14.可选地，电芯干燥设备还包括分隔板、电机、螺杆、套杆和导向结构，分隔板装配在装配空间中以分隔出第一空间和第二空间，仓主体位于第一空间内，电机安装在壳体上，电机与控制装置电性连接，电机的动力输出轴延伸进第二空间，螺杆、套杆和导向结构均位于第二空间内，电机的动力输出轴驱动螺杆转动，套杆套在螺杆上并与螺杆之间螺纹啮合，套杆延伸出第二空间，套杆的端部与仓盖固定连接，导向结构用于限制套杆随螺杆转动。
15.应用本实用新型的上述技术方案，通过电机、螺杆、套杆和导向结构之间配合传递动力，通过机械动力操作仓盖打开、关闭，减少工作人员的工作强度。
16.可选地，导向结构包括固定连接在套杆上的连接件以及开在壳体的内壁上的导向槽，连接件的端部延伸进导向槽，且连接件的端部可在导向槽内滑动。
17.应用本实用新型的上述技术方案，结合该电芯干燥设备的空间布置，设计了连接件与导向槽配合形成的导向结构，简化设计难度，并且更加充分地利用有限的空间。
18.可选地，电芯干燥设备还包括用于减速增矩的传动齿轮组，传动齿轮组固定在第二空间内，传动齿轮组具有输入端和输出端，输入端与电机的动力输出轴连接，输出端与螺杆连接。
19.应用本实用新型的上述技术方案，通过传动齿轮组进行减速增矩地传递动力，只需使用小功率的电机即可满足动力需要，降低电机的能耗。
20.可选地，传动齿轮组包括固定板、第一锥齿轮和第二锥齿轮，固定板固定在第二空间内，第一锥齿轮与电机的动力输出轴连接，第二锥齿轮可转动地安装在固定板上，第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合，第二锥齿轮驱动螺杆转动。
21.应用本实用新型的上述技术方案，不仅实现了减速增矩传递动力的目的，同时改变了电机的动力输出向后传递动力的传递路径，使得该电芯干燥设备的整体高度降低了。
22.可选地，气液分离器数量为多个，多个气液分离器间隔布置，壳体的外壁上安装有排液管，各个气液分离器的液流管均连通至排液管。
23.应用本实用新型的上述技术方案，加速了气流闭式循环的速度，从而提高了对电芯进行干燥操作的效率。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本实用新型实施例的电芯干燥设备的装配示意图；
26.图2为本实用新型实施例的电芯干燥设备的剖视图；
27.图3为图2中a处的放大图；
28.图4为本实用新型实施例的电芯干燥设备的载板的结构示意图。
29.其中，图中各附图标记：
30.10、壳体；11、装配空间；111、第一空间；112、第二空间；12、观察口；20、干燥仓；21、仓主体；211、进风孔；22、载料架；221、支撑柱；222、限位块；223、载板；2231、插口；2232、通气孔；2233、把手；23、仓盖；24、风道空间；30、风机；40、加热装置；50、气液分离器；51、液流管；52、排液管；60、分隔板；71、电机；72、螺杆；73、套杆；731、连接杆；74、导向结构；741、连接件；742、导向槽；75、传动齿轮组；751、固定板；752、第一锥齿轮；753、第二锥齿轮；80、控制装置。
具体实施方式
31.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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。
33.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.本实用新型实施例提供了一种电芯干燥设备。其中，电芯是指单个含有正、负极的电化学电芯，一般不直接使用，区别于电池含有保护电路和外壳，电池可以直接使用，锂离子电池(允许二次充电以循环使用)的组成是这样的：电芯+保护电路板，充电电池去除保护
电路板就是电芯了，电芯是充电电池中的蓄电部分，电芯的质量直接决定了充电电池的质量。本实用新型实施例提供的电芯干燥设备即是在生产锂离子电池的生产流程中对电芯进行干燥操作的生产设备。
36.如图1和图2所示，该电芯干燥设备包括壳体10、干燥仓20、风机30、加热装置40和气液分离器50，壳体10具有装配空间11，干燥仓20位于装配空间11，干燥仓20的外壁与壳体10的内壁间隔形成风道空间24，特别地，干燥仓20的外壁与壳体的内壁之间形成了u型的风道空间24。干燥仓20上开有与风道空间24连通的进风孔211，风机30安装在风道空间24中，具体地，风机30安装在风道空间24的u型底部位置(即风机30位于干燥仓20的底部位置)。壳体10上开有与风道空间24连通的进风口(未图示)，进风口位于风机30的进风侧，具体地，进风口开在壳体10的底部上。加热装置40安装在风道空间24中，且加热装置40位于风机30的出风侧，风机30吹送气流经过加热装置40加热后从进风孔211输入进干燥仓20的内腔。气液分离器50安装在装配空间11中，气液分离器50具有进风管(未图示)、出风管(未图示)和液流管51，进风管与干燥仓20的内腔连通，当被加热装置40加热后的热风输送进入干燥仓20的内腔，热风对放置在干燥仓20的内腔中的电芯进行干燥过程中，气液分离器50的进风管将流动经过电芯而携带走了电芯的水分的热风吸收，然后在气液分离器50内部进行气液分离，出风管用于将气液分离后的气流从气液分离器50排出，液流管51延伸至壳体10的外部以将分离出来的液体排出去。
37.应用本实用新型实施例提供的电芯干燥设备对电芯进行干燥操作，通过流动的加热气流对电芯进行吹送，从而将电芯上的水分带走，实现了对电芯进行干燥的目的，热风对电芯进行吹送，加热源不会直接接触电芯，避免了加热源接触电芯而导致电芯上的接触位置被加热源局部加热而温度过高而影响电芯的生产质量，并且，加热装置40对气流进行均匀加热，热风对电芯吹送过程中也是对电芯进行均匀吹送并加热以带走水分，避免了加热源对电芯直接接触加热导致的加热不均匀问题，而加热不均则导致了所需加热干燥时长延长而导致耗能增加，应用本实用新型提供的电芯干燥设备则能够实现均匀加热气流吹送至电芯进行均匀加热带走水分，从而缩短加热干燥时长，降低了能耗。
38.在本实施例中，气液分离器50的出风管与风道空间24连通，并且出风管的管出口位于风机30的进风侧，如此，从气液分离器50的出风管吹出的气流回送至风机30并重新经过加热装置40后输送进入干燥仓20的内腔对电芯进行吹送。具体地，该电芯干燥设备还包括控制装置80、压力检测传感器(未图示)和控制阀门(未图示)。控制装置80安装在装配空间11中，风机30、加热装置40和气液分离器50均与控制装置80电性连接，控制装置80分别控制风机30、加热装置40和气液分离器50运行工作。压力检测传感器安装在干燥仓20的内腔中，压力检测传感器对干燥仓20的内腔的气压进行检测，压力检测传感器与控制装置80电性连接，压力检测传感器将检测到的气压数据传送至控制装置80进行分析处理。控制阀门安装于进风口，控制阀门与控制装置80电性连接，在开机运行该电芯干燥设备时，控制装置80首先控制控制阀门、风机30和加热装置40运行，控制阀门打开，风机30吹送气流经过加热装置40加热至预定温度后输送进干燥仓20的内腔，此时干燥仓20的内腔中气压升高，控制装置80控制压力检测传感器检测气压，当气压升高到预定压力范围内之后，控制装置80控制气液分离器50运行工作，并且，此时控制装置80控制控制阀门关闭，同时地，气液分离器50的出风管将分离了水分的空气重新输送至风机30的进风侧，这样，该电芯干燥设备中形
成了内部气流闭式循环。并且，从气液分离器50的出风管输出的气流仍具有热量，这些气流重新被风机30吹送至加热装置40加热时只需要较少的能耗即可加热至预定温度，因而进一步降低该电芯干燥设备的工作能耗。随着气流闭式循环不断运行，气流在气液分离器50中会有所泄露，导致气流闭式循环的气流量减少，从而导致干燥仓20的内腔中气压在不断降低，当压力检测传感器检测到干燥仓20的内腔中气压降低至预定压力范围的下限之后，控制装置80就会控制控制阀门再次开启，风机30会从进风口吸入空气进行补充，使得干燥仓20的内腔的气压再次升高，从而保证干燥仓20的内腔在对电芯的整个干燥操作过程能够始终保持在预定气压范围。当干燥仓20的内腔的气压再次升高至预定气压范围后，控制装置80又控制控制阀门关闭。如此循环，直至电芯干燥操作过程完成。
39.如图2所示，该电芯干燥设备的干燥仓20包括仓主体21、载料架22和仓盖23，仓主体21位于装配空间11内，仓盖23盖合在仓主体21上形成了用于放置电芯的内腔，载料架22设置在内腔中，载料架22用于放置电芯。在对电芯进行干燥操作的过程中，工作人员首先将仓盖23打开，然后将电芯码放在载料架22上，再将载料架22放进内腔中，并将仓盖23盖好，即可通过控制装置80启动，从而对电芯进行干燥操作。
40.具体地，结合图2和图4所示，干燥仓20中放置的载料架22包括支撑柱221、多个限位块222和多块载板223。支撑柱221的一端固定连接在仓盖23上，多个限位块222间隔地固定连接在支撑柱221上，载板223可拆卸地装配在支撑柱221上，如此，当工作人员将仓盖23打开，则可以整体地将支撑柱221和载板223从内腔中取出，然后将载板223从支撑柱221上取下并将电芯放置在载板223上，然后将载板223重新装配到支撑柱221上，盖合仓盖23即可。并且，载板223上开有插口2231，载板223通过插口2231插装在支撑柱221上并由相应的限位块222阻挡载板223，并且载板223上设置有两个把手2233，工作人员通过两个把手2233能够方便地将载板223从支撑柱221上取下，并且能够方便地将载板223重新装配到支撑柱221上。并且，如图4所示，载板223上开有多个通气孔2232，这样，当被加热装置40加热后的气流进入内腔对电芯进行吹送的过程中，气流能够通过这些通气孔2232吹送向电芯，从而使电芯的各个方位均能够收到热风吹送，提高电芯被热风加热干燥的效率。
41.如图2和图3所示，电芯干燥设备还包括分隔板60、电机71、螺杆72、套杆73和导向结构74。分隔板60装配在装配空间11中以分隔出第一空间111和第二空间112，仓主体21位于第一空间111内，电机71安装在壳体10外壁上，电机71与控制装置80电性连接，电机71的动力输出轴延伸进第二空间112，螺杆72、套杆73和导向结构74均位于第二空间112内，这样，热风被分隔板60隔离而不会进入第二空间112，从而减少热风的热量流失，使得热风能够更加集中地进入干燥仓20的内腔对电芯进行吹送干燥。电机71的动力输出轴驱动螺杆72转动，套杆73套在螺杆72上并与螺杆72之间螺纹啮合，套杆73延伸出第二空间112，套杆73的端部通过连接杆731与仓盖23固定连接，导向结构74用于限制套杆73随螺杆72转动。
42.该电芯干燥设备的整个工作过程如下：
43.当工作人员通过控制装置80启动该电芯干燥设备后，控制装置80首先控制电机71运行，电机71输出动力驱动螺杆72转动，螺杆72带动套杆73运动，则套杆73在导向结构74的导向、限制作用下沿其轴线直线运动，则套杆73通过连接杆731带动仓盖23上移，从而将仓盖23打开，并带着支撑柱221和载板223上移。然后，工作人员即可从支撑柱221上将载板223取下，并将电芯放置在载板223上。当电芯放置好之后，工作人员再将载板223装配到支撑柱
221上。接着，工作人员通过控制装置80控制电机71反向运动，则电机71输出动力通过螺杆72、套杆73和连接杆731一系列传动而带动仓盖23下移，使得仓盖23盖合在仓主体21上。然后，工作人员通过控制装置80启动风机30、加热装置40、气液分离器50、压力检测传感器和控制阀门分别协调地运行工作，从而对电芯进行干燥操作。
44.在本实施例中，如图3所示，导向结构74包括固定连接在套杆73上的连接件741以及开在壳体10的内壁上的导向槽742，连接件741的端部延伸进导向槽742，且连接件741的端部可在导向槽742内滑动。如此，连接件741在随着套杆73往复移动的过程中，能够限制住套杆73不会跟随螺杆72而转动，并且始终对套杆73进行直线移动导向。
45.如图2和图3所示，电芯干燥设备还包括传动齿轮组75，实际上，传动齿轮组75为减速增矩齿轮组，能够对电机71的动力输出轴输出的机械能进行减速增矩地向后传递动力。传动齿轮组75固定在第二空间112内，传动齿轮组75具有输入端和输出端，输入端与电机71的动力输出轴连接，输出端与螺杆72连接。具体地，传动齿轮组75包括固定板751、第一锥齿轮752和第二锥齿轮753，固定板751固定在第二空间112内作为支撑部件，第一锥齿轮752与电机71的动力输出轴连接，第二锥齿轮753可转动地安装在固定板751上，第一锥齿轮752的轮齿数小于第二锥齿轮的轮齿数，第一锥齿轮752与第二锥齿轮753相啮合，第二锥齿轮753驱动螺杆72转动，则实现了减速增矩传递动力的目的，同时改变了电机71的动力输出向后传递动力的传递路径，使得该电芯干燥设备的整体高度降低了。
46.气液分离器50数量为多个，多个气液分离器50间隔布置，通过多个气液分离器50同时对干燥仓20的内腔的气流进行气液分离工作，加速了气流闭式循环的速度，从而提高了对电芯进行干燥操作的效率。壳体10的外壁上安装有排液管52，各个气液分离器50的液流管51均连通至排液管52。
47.在对电芯进行干燥操作的过程中，壳体10上设置有观察口12，如图1所示，工作人员通过观察口12能够清楚地观察到干燥仓20的内腔中的电芯被热气流吹送干燥的过程。
48.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。