CN108151457A - 一种锂电池真空干燥除湿装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池真空干燥除湿装置，包括干燥箱本体，所述干燥箱本体内设有干燥室，所述干燥室底端设有滑槽，所述干燥室内设有锂电池盛放架，所述锂电池盛放架底端设有滚轮，所述锂电池盛放架上设有若干盛放网，所述干燥室顶端设有温度传感器、湿度传感器和气压传感器，所述干燥室内壁两侧均固定有电加热器，所述干燥室通过进风管与热风发生器密封连接，所述干燥室通过抽真空管，与真空泵连接，所述干燥室通过排风管与冷凝器密封连接，所述干燥室底端开有排污口，所述排污口处设有排污阀，所述干燥箱本体上设有单开门、控制器和通电指示灯。本发明的有益效果是，结构简单，实用性强。

Description

一种锂电池真空干燥除湿装置
技术领域
本发明涉及锂电池生产技术领域，特别是一种锂电池真空干燥除湿装置。
背景技术
近年来，在绿色能源的推广过程中，锂离子电池以其高能量密度、高电压、对环境无污染等优势而得到了快速发展。随着锂离子电池应用范围的拓展，各应用领域对锂离子电池的循环寿命和安全性都提出了更高的要求。在影响锂离子电池循环寿命和安全性的诸多因素中，水分是其中最重要的影响因素之一。锂离子电池体系内部存在水分，则会导致电解液分解、锂枝晶与水反应放出可燃性气体等后果，直接导致锂离子电池体系的材料结构发生恶化而降低其循环性能，严重的还可能导致***等严重安全性问题。
因此，控制锂离子电池体系内部的水分含量是锂离子电池制造工艺控制的重要目标。在锂离子电池生产过程中，电池在加注电解液前，必须将电池内的电芯进行加热干燥，以降低电芯内部水分含量，避免在注液后电解液与水发生副反应，影响电池的循环性能和安全性。但现有的锂电池干燥装置存在加热不均匀、升温速度慢、烘烤时间长等问题，严重影响了锂电池的生产质量和生产效率。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种锂电池真空干燥除湿装置。
实现上述目的本发明的技术方案为，一种锂电池真空干燥除湿装置，包括干燥箱本体，所述干燥箱本体内设有干燥室，所述干燥室内且位于所述干燥室底端设有滑槽，所述干燥室内设有锂电池盛放架，所述锂电池盛放架底端设有滚轮，所述锂电池盛放架通过所述滚轮可在所述滑槽中滑动，所述锂电池盛放架上设有若干盛放网，所述盛放网横向和竖向依次排列相连接构成多个锂电池盛放框，所述干燥室内且位于所述干燥室顶端依次设有温度传感器、湿度传感器和气压传感器，所述干燥室内壁两侧均固定有电加热器，所述干燥室内且位于所述干燥室底端一侧开有进风口，所述进风口外侧设有热风发生器，所述热风发生器进风端连有过滤器，所述热风发生器的出风端通过进风管与所述进风口密封连接，所述进风管上设有第一单向阀，所述干燥室内且位于所述进风口相对一侧开有抽真空口，所述抽真空口外侧设有真空泵和冷凝器，所述真空泵与所述抽真空口间通过抽真空管密封连接，所述抽真空管上设有电磁阀，所述干燥室内且位于所述抽真空口上方开有排湿口，所述排湿口与所述冷凝器间通过排风管密封连接，所述干燥室底端开有排污口，所述排污口处设有与排污口密封连接的排污阀，所述排风管上设有第二单向磁阀，所述干燥箱本体上设有与所述干燥室相对的单开门，所述单开门一端通过合页与所述干燥箱本体铰接，所述单开门另一端通过搭扣锁与所述干燥箱本体连接，所述单开门上设有透明观察窗，所述单开门上且位于所述透明观察窗和所述搭扣锁间设有拉手，所述干燥箱本体且位于所述单开门上方设有控制器，所述控制器上设有LED显示屏，所述控制器上且位于所述LED显示屏下方设有开关和若干控制按钮，所述干燥箱本体且位于所述控制器一侧设有通电指示灯，所述干燥箱本体一侧连有电源接线，所述电源接线另一端连有电源插头。
所述滑槽的数量为两个，所述滑槽分别固定在所述干燥室内腔底端两侧，所述滚轮的数量为四个，所述滚轮分为两排分别固定在所述锂电池盛放架底端。
所述锂电池盛放架和所述干燥箱本体均由不锈钢材料制成。
所述电加热器为PTC加热器。
所述单开门与所述干燥箱本体连接处设有密封橡胶圈。
所述干燥箱本体底端设有支脚，所述支脚的数量为四个，所述支脚分别固定在所述干燥箱本体底端的四个边角位置。
所述透明观察窗的材质为钢化玻璃。
所述控制器内设有PLC***。
所述LED显示屏可显示所述干燥室内的温度、湿度和气压。
所述控制器与温度传感器、湿度传感器、气压传感器、电加热器、热风发生器、真空泵、电磁阀、通电指示灯、电源插头电性连接。
利用本发明的技术方案制作的一种锂电池真空干燥除湿装置，通过在干燥箱本体外设置热风发生器，使得干燥箱本体在换气过程中，确保干燥箱本体内部的水蒸气不会遇到换气进来的气体时遇冷重新还原凝结成水，本装置可高效带走干燥箱本体内烘烤出来的水蒸气，烘烤出来的水蒸气再经过冷凝器冷凝后排出，达到快速烘干效果，大大提高工作效率。
附图说明
图1是本发明所述一种锂电池真空干燥除湿装置的结构示意图；
图2是本发明所述一种锂电池真空干燥除湿装置的正视图；
图中，1、干燥箱本体；2、干燥室；3、滑槽；4、锂电池盛放架；5、滚轮；6、盛放网；7、温度传感器；8、湿度传感器；9、气压传感器；10、电加热器；11、进风口；12、热风发生器；13、过滤器；14、进风管；15、第一单向阀；16、抽真空口；17、真空泵；18、冷凝器；19、抽真空管；20、电磁阀；21、排湿口；22、排风管；23、排污口；24、排污阀；25、第二单向磁阀；26、单开门；27、合页；28、搭扣锁；29、透明观察窗；30、拉手；31、控制器；32、LED显示屏；33、开关；34、控制按钮；35、通电指示灯；36、电源接线；37、电源插头；38、支脚。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-2所示，一种锂电池真空干燥除湿装置，包括干燥箱本体1，所述干燥箱本体1内设有干燥室2，所述干燥室2内且位于所述干燥室2底端设有滑槽3，所述干燥室2内设有锂电池盛放架4，所述锂电池盛放架4底端设有滚轮5，所述锂电池盛放架4通过所述滚轮5可在所述滑槽3中滑动，所述锂电池盛放架4上设有若干盛放网6，所述盛放网6横向和竖向依次排列相连接构成多个锂电池盛放框，所述干燥室2内且位于所述干燥室2顶端依次设有温度传感器7、湿度传感器8和气压传感器9，所述干燥室2内壁两侧均固定有电加热器10，所述干燥室2内且位于所述干燥室2底端一侧开有进风口11，所述进风口11外侧设有热风发生器12，所述热风发生器12进风端连有过滤器13，所述热风发生器12的出风端通过进风管14与所述进风口11密封连接，所述进风管14上设有第一单向阀15，所述干燥室2内且位于所述进风口11相对一侧开有抽真空口16，所述抽真空口16外侧设有真空泵17和冷凝器18，所述真空泵17与所述抽真空口16间通过抽真空管19密封连接，所述抽真空管19上设有电磁阀20，所述干燥室2内且位于所述抽真空口16上方开有排湿口21，所述排湿口21与所述冷凝器18间通过排风管22密封连接，所述排风管22上设有第二单向磁阀25，所述干燥室2底端开有排污口23，所述排污口23处设有与排污口23密封连接的排污阀24，所述干燥箱本体1上设有与所述干燥室2相对的单开门26，所述单开门26一端通过合页27与所述干燥箱本体1铰接，所述单开门26另一端通过搭扣锁28与所述干燥箱本体1连接，所述单开门26上设有透明观察窗29，所述单开门26上且位于所述透明观察窗29和所述搭扣锁28间设有拉手30，所述干燥箱本体1且位于所述单开门26上方设有控制器31，所述控制器31上设有LED显示屏32，所述控制器31上且位于所述LED显示屏32下方设有开关33和若干控制按钮34，所述干燥箱本体1且位于所述控制器31一侧设有通电指示灯35，所述干燥箱本体1一侧连有电源接线36，所述电源接线36另一端连有电源插头37；所述滑槽3的数量为两个，所述滑槽3分别固定在所述干燥室2内腔底端两侧，所述滚轮5的数量为四个，所述滚轮5分为两排分别固定在所述锂电池盛放架4底端；所述锂电池盛放架4和所述干燥箱本体1均是由不锈钢材料制成的；所述电加热器10为PTC加热器；所述单开门26与所述干燥箱本体1连接处设有密封橡胶圈；所述干燥箱本体1底端设有支脚38，所述支脚38的数量为四个，所述支脚38分别固定在所述干燥箱本体1底端的四个边角位置；所述透明观察窗29的材质为钢化玻璃；所述控制器31内设有PLC***；所述LED显示屏32可显示所述干燥室2内的温度、湿度和气压；所述控制器31与温度传感器7、湿度传感器8、气压传感器9、电加热器10、热风发生器12、真空泵17、电磁阀20、通电指示灯35、电源接线36电性连接。
本实施方案的特点为，干燥箱本体内设有干燥室，干燥室内且位于干燥室底端设有滑槽，干燥室内设有锂电池盛放架，锂电池盛放架底端设有滚轮，锂电池盛放架通过滚轮可在滑槽中滑动，锂电池盛放架上设有若干盛放网，盛放网横向和竖向依次排列相连接构成多个锂电池盛放框，干燥室内且位于干燥室顶端依次设有温度传感器、湿度传感器和气压传感器，干燥室内壁两侧均固定有电加热器，干燥室内且位于干燥室底端一侧开有进风口，进风口外侧设有热风发生器，热风发生器进风端连有过滤器，热风发生器的出风端通过进风管与进风口密封连接，进风管上设有第一单向阀，干燥室内且位于进风口相对一侧开有抽真空口，抽真空口外侧设有真空泵和冷凝器，真空泵与抽真空口间通过抽真空管密封连接，抽真空管上设有电磁阀，干燥室内且位于抽真空口上方开有排湿口，排湿口与冷凝器间通过排风管密封连接，干燥室底端开有排污，排污口处设有与排污口密封连接的排污阀，排风管上设有第二单向磁阀，干燥箱本体上设有与干燥室相对的单开门，单开门一端通过合页与干燥箱本体铰接，单开门另一端通过搭扣锁与干燥箱本体连接，单开门上设有透明观察窗，单开门上且位于透明观察窗和搭扣锁间设有拉手，干燥箱本体且位于单开门上方设有控制器，控制器上设有LED显示屏，控制器上且位于LED显示屏下方设有开关和若干控制按钮，干燥箱本体且位于控制器一侧设有通电指示灯。利用本发明的技术方案制作的一种锂电池真空干燥除湿装置，通过在干燥箱本体外设置热风发生器，使得干燥箱本体在换气过程中，确保干燥箱本体内部的水蒸气不会遇到换气进来的气体时遇冷重新还原凝结成水，本装置可高效带走干燥箱本体内烘烤出来的水蒸气，烘烤出来的水蒸气再经过冷凝器冷凝后排出，达到快速烘干效果，大大提高工作效率。
在本实施方案中，首先打开单开门，待干燥的锂电池放入盛放槽中，随后将锂电池盛放架推入干燥室中，锂电池盛放架的滚轮可在干燥室的滑槽滑动，最后关闭单开门，扣上搭扣锁，再通过控制器的启动按钮控制对锂电池的干燥除湿工作，电磁阀开启，由于进风管和排风管上都有单向阀，所以干燥室内构成密闭空间，真空泵通过抽真空管对干燥室内部进行抽真空处理，待干燥室的真空度达到一定要求后，通过电加热器对干燥室中的锂电池进行加热，温度传感器、湿度传感器和气压传感器将干燥室内的温度、湿度和气压信息传递到控制器，并在LED显示屏上显示出干燥室内的实时温度、湿度和气压数据，由于电加热器设置在干燥室内，干燥室内的温升速度快，加热一段时间后停止抽真空，电磁阀自动关闭，接着热风发生器通过进风管和进风口向干燥室内输入加热的干燥气体，流动的干燥气体可以使热量散发到炉腔内的每一个角落，保证了炉腔内温度的均匀性，干燥气体将干燥室内的水蒸气由排湿口和排风管一起通入冷凝器，冷凝器将水蒸气冷凝后排出，接着继续进行抽真空处理，电磁阀开启，将炉腔内剩余水分抽走，如此循环多次抽真空处理、电加热器加热、通干燥气体、抽真空的工序进行烘烤干燥电池，电池内的水分很快就会被带走，大大提到了电池的干燥效率，当干燥室内湿度达到预设值时，停止干燥工作，锂电池完成干燥工序，热风发生器向干燥室内通入常温风，降低干燥室内的温度，当干燥室内温度降低到预设安全值时，打开单开门可取出锂电池。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池真空干燥除湿装置，包括干燥箱本体(1)，其特征在于，所述干燥箱本体(1)内设有干燥室(2)，所述干燥室(2)内且位于所述干燥室(2)底端设有滑槽(3)，所述干燥室(2)内设有锂电池盛放架(4)，所述锂电池盛放架(4)底端设有滚轮(5)，所述锂电池盛放架(4)通过所述滚轮(5)可在所述滑槽(3)中滑动，所述锂电池盛放架(4)上设有若干盛放网(6)，所述盛放网(6)横向和竖向依次排列相连接构成多个锂电池盛放框，所述干燥室(2)内且位于所述干燥室(2)顶端依次设有温度传感器(7)、湿度传感器(8)和气压传感器(9)，所述干燥室(2)内壁两侧均固定有电加热器(10)，所述干燥室(2)内且位于所述干燥室(2)底端一侧开有进风口(11)，所述进风口(11)外侧设有热风发生器(12)，所述热风发生器(12)进风端连有过滤器(13)，所述热风发生器(12)的出风端通过进风管(14)与所述进风口(11)密封连接，所述进风管(14)上设有第一单向阀(15)，所述干燥室(2)内且位于所述进风口(11)相对一侧开有抽真空口(16)，所述抽真空口(16)外侧设有真空泵(17)和冷凝器(18)，所述真空泵(17)与所述抽真空口(16)间通过抽真空管(19)密封连接，所述抽真空管(19)上设有电磁阀(20)，所述干燥室(2)内且位于所述抽真空口(16)上方开有排湿口(21)，所述排湿口(21)与所述冷凝器(18)间通过排风管(22)密封连接，所述排风管(22)上设有第二单向磁阀(25)，所述干燥室(2)底端开有排污口(23)，所述排污口(23)处设有与排污口(23)密封连接的排污阀(24)，所述干燥箱本体(1)上设有与所述干燥室(2)相对的单开门(26)，所述单开门(26)一端通过合页(27)与所述干燥箱本体(1)铰接，所述单开门(26)另一端通过搭扣锁(28)与所述干燥箱本体(1)连接，所述单开门(26)上设有透明观察窗(29)，所述单开门(26)上且位于所述透明观察窗(29)和所述搭扣锁(28)间设有拉手(30)，所述干燥箱本体(1)且位于所述单开门(26)上方设有控制器(31)，所述控制器(31)上设有LED显示屏(32)，所述控制器(31)上且位于所述LED显示屏(32)下方设有开关(33)和若干控制按钮(34)，所述干燥箱本体(1)且位于所述控制器(31)一侧设有通电指示灯(35)，所述干燥箱本体(1)一侧连有电源接线(36)，所述电源接线(36)另一端连有电源插头(37)。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池真空干燥除湿装置，其特征在于，所述滑槽(3)的数量为两个，所述滑槽(3)分别固定在所述干燥室(2)内腔底端两侧，所述滚轮(5)的数量为四个，所述滚轮(5)分为两排分别固定在所述锂电池盛放架(4)底端。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池真空干燥除湿装置，其特征在于，所述锂电池盛放架(4)和所述干燥箱本体(1)均是由不锈钢材料制成的。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池真空干燥除湿装置，其特征在于，所述电加热器(10)为PTC加热器。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池真空干燥除湿装置，其特征在于，所述单开门(26)与所述干燥箱本体(1)连接处设有密封橡胶圈。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池真空干燥除湿装置，其特征在于，所述干燥箱本体(1)底端设有支脚(38)，所述支脚(38)的数量为四个，所述支脚(38)分别固定在所述干燥箱本体(1)底端的四个边角位置。
7.根据权利要求1所述的一种锂电池真空干燥除湿装置，其特征在于，所述透明观察窗(29)的材质为钢化玻璃。
8.根据权利要求1所述的一种锂电池真空干燥除湿装置，其特征在于，所述控制器(31)内设有PLC***。
9.根据权利要求1所述的一种锂电池真空干燥除湿装置，其特征在于，所述LED显示屏(32)可显示所述干燥室(2)内的温度、湿度和气压。
10.根据权利要求1所述的一种锂电池真空干燥除湿装置，其特征在于，所述控制器(31)与温度传感器(7)、湿度传感器(8)、气压传感器(9)、电加热器(10)、热风发生器(12)、真空泵(17)、电磁阀(20)、通电指示灯(35)、电源接线(36)电性连接。
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