接觸式鋰電池干燥爐的改進專用夾具的制作方法

本發(fā)明涉及鋰電池干燥設備技術領域，特別涉及一種接觸式鋰電池干燥爐的改進專用夾具。

背景技術：

目前，國內外鋰電行業(yè)具有良好的發(fā)展前景，鋰離子電池以其特有的性能優(yōu)勢已在便攜式電器如手提電腦、攝像機、移動通訊中得到普遍應用。目前開發(fā)的大容量鋰離子電池已在電動汽車中開始試用，預計將成為21世紀電動汽車的主要動力電源之一，并將在人造衛(wèi)星、航空航天和儲能方面得到應用。隨著能源的緊缺和世界的環(huán)保方面的壓力。鋰電現在被廣泛應用于電動車行業(yè)，特別是磷酸鐵鋰材料電池的出現，更推動了鋰電池產業(yè)的發(fā)展和應用。為了保證鋰電池具有高質量，需要對鋰電池生產過程中的每個工序所處的生產環(huán)境進行嚴格把關。在鋰電池的生產過程中，需要采用干燥爐對電池殼體、極片、極卷和電芯進行干燥處理。

目前，鋰電池干燥爐主要有熱輻射加熱，熱風加熱和接觸式加熱幾種；輻射加熱和熱風加熱由于加熱均勻性差，烘烤周期長，以及耗能大等問題的存在，行業(yè)基本由接觸式加熱所代替。接觸式加熱由于直接對加熱板直接接觸電池表面，溫度均勻性好和烘烤周期短，受電池生產廠家的青睞。其中，接觸式加熱鋰電池干燥爐需要采用專用夾具保證鋰電池與加熱板之間的良好接觸，現有的接觸式的專用夾具為夾持式加熱，采用旋轉螺桿推動加熱板，由于加熱板須要來回運動，無法固定，在高溫條件下容易產生變形；傳動機構的存在，導致夾具的空間利用率減小，每個夾具放電池數量減少，直接導致產能降低；加熱板是通過螺桿旋轉擠壓夾持電池，電池與加熱板接觸會產生不均勻現象，即會產生加熱不均勻現象。進一步地，現有的加熱板采用的硅膠發(fā)熱片內部發(fā)熱絲為均勻分布的，實際使用中發(fā)現，隨著使用方式、環(huán)境等的不同，溫度均勻性不高，同一發(fā)熱面溫度差為正負5攝氏度，達不到對鋰電池加熱溫度均勻性正負2攝氏度的要求。

技術實現要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種接觸式鋰電池干燥爐的改進專用夾具，能夠最大限度地利用夾具的空間，同時保證鋰電池加熱的溫度均勻性滿足工藝要求。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案如下：

一種接觸式鋰電池干燥爐的改進專用夾具，包括加熱側板、加熱底板、夾具底板以及固定板，多個所述加熱側板均勻排列并與所述夾具底板相互垂直或者相互傾斜設置，多個所述加熱側板的兩端固定在所述固定板上，所述固定板安裝在所述夾具底板上；所述加熱底板設置在所述夾具底板上表面，所述加熱側板和所述加熱底板均包括鋁板、硅膠層以及插接頭，所述硅膠層粘接在所述鋁板上，所述插接頭設置在所述鋁板中間位置，所述硅膠層內設置有發(fā)熱絲，所述發(fā)熱絲與所述插接頭連接；所述發(fā)熱絲彎折密布硅膠層，所述硅膠層中間位置的發(fā)熱絲間距大于所述硅膠層四周位置的發(fā)熱絲間距；所述插接頭與一接觸頭PCB安裝板配合連接，所述接觸頭PCB安裝板設置在所述夾具底板上，所述接觸頭PCB安裝板通過接觸頭結構與PCB插接母板連接。

進一步的，其中一個固定板的側部安裝有溫度采集裝置，所述溫度采集裝置的熱電偶與對應每一個所述加熱側板設置，所述溫度采集裝置具有斷電保持存儲單元和溫度數據修正單元，所述加熱側板的溫度數據經所述斷電保持存儲單元和溫度數據修正單元進行存儲并修正后通過RS485總線傳輸到溫度控制器。現有的溫度控制器無法在真空環(huán)境下使用，只能在真空腔外部使用，溫度傳感器需經過轉接才能在真空下使用，溫度傳感器轉接會造成溫度采集失真；本申請直接將溫度采集裝置集成設置在專用夾具上，溫度采集精確度高，避免了溫度采集失真問題。

進一步的，所述溫度采集裝置采用多路獨立數據采集通道，對應每一個加熱側板，所述溫度采集裝置設置有兩路溫度采集通道。正常工作時小型繼電器常通，通過晶閘管的通斷來控制發(fā)熱體溫度。當其中一路采集溫度出現超溫故障時，改用通過小型繼電器的通斷來控制發(fā)熱體。

進一步的，所述硅膠層上的所述發(fā)熱絲采用中間位置層和圍繞所述中間位置層的四周位置層設置，所述中間位置層占所述硅膠層總面積的50％以上，所述中間位置層與所述四周位置層的發(fā)熱絲間距比為2：1至3:1之間。

進一步的，所述硅膠層上的所述發(fā)熱絲采用中間位置層和圍繞所述中間位置層的多層環(huán)繞位置層設置，所述中間位置層占所述硅膠層總面積的10％以上，每一個環(huán)繞位置層占所述硅膠層總面積的15％以上，相鄰的環(huán)繞位置層之間的發(fā)熱絲間距比為2：1至3:1之間。

進一步的，所述加熱側板的硅膠層的中間位置層的所述發(fā)熱絲間距為2mm，占所述硅膠層總面積的75％；所述中間位置層兩側的所述發(fā)熱絲間距為1mm，分別占所述硅膠層總面積的12.5％。

進一步的，所述加熱底板的硅膠層的中間位置層的所述發(fā)熱絲間距為3mm，占所述硅膠層總面積的15％；圍繞所述中間位置層設置有第一環(huán)繞位置層的所述發(fā)熱絲間距為1.5mm，占所述硅膠層總面積的20％；圍繞所述第一環(huán)繞位置層設置第二環(huán)繞位置層，所述第二環(huán)繞位置層的所述發(fā)熱絲間距為1mm。

進一步的，相鄰的所述加熱側板形成容置腔，所述容置腔與鋰電池殼體相配合，所述容置腔內設置有多個中間間隔塊，用于防止鋰電池在容置腔內發(fā)生滑動。

進一步的，所述加熱底板與所述夾具底板之間設置有若干中間墊板。

進一步的，所述夾具底板下側設置有支撐框架，所述支撐框架中間安裝有支撐板，所述支撐板上設置有PCB插接母板和信號插接母板，所述PCB插接母板與所述接觸頭PCB安裝板對應配合，所述信號插接母板與信號接觸頭安裝板配合。

進一步的，所述固定板上端設置有固定板導向塊，每一個加熱側板上端設置有加熱側板導向塊，所述加熱側板導向塊的兩端設置在所述固定板導向塊相應的卡槽內。

進一步的，位于所述固定板兩端的所述加熱側板的外側設置有隔熱層，相對的另一側設置所述硅膠層。

采用上述技術方案，由于采用了加熱側板和加熱底板，使得鋰電池加熱的溫度均勻性更加好，而且通過加熱絲結構中間距的改變，進一步優(yōu)化了溫度均勻性；另外，與現有技術比較，由于加熱側板是處于固定狀態(tài)的，故加熱側板變形量幾乎為零；無空間浪費，與現有技術對比，單個夾具防止電池數量增加，直接增加產能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的接觸式鋰電池干燥爐的改進專用夾具俯視結構圖；

圖2為本發(fā)明的接觸式鋰電池干燥爐的改進專用夾具三維分解圖；

圖3為本發(fā)明的接觸式鋰電池干燥爐的改進專用夾具仰視結構圖；

圖4為本發(fā)明的接觸式鋰電池干燥爐的改進專用夾具主視結構圖；

圖5為本發(fā)明的第一種加熱側板截面圖；

圖6為本發(fā)明的第二種加熱側板截面圖；

圖7為本發(fā)明的加熱側板的加熱絲結構圖；

圖8為本發(fā)明的加熱底板的加熱絲結構圖；

圖中，1-加熱側板，2-固定板，3-加熱底板，4-夾具底板，5-鋰電池，6-中間間隔塊，7-溫度采集裝置，8-支撐框架，9-支撐板，10-PCB插接母板，11-中間墊板，12-信號接觸頭安裝板，13-接觸頭PCB安裝板，14-熱電偶，15-插接頭，16-加熱側板導向塊，17-固定板導向塊，101-鋁板，102-硅膠層，103-隔熱層。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

參考附圖1-8，一種接觸式鋰電池干燥爐的改進專用夾具，包括加熱側,1、加熱底板3、夾具底板4以及固定板2，多個所述加熱側板1均勻排列并與所述夾具底板4相互垂直或者相互傾斜設置，多個所述加熱側板1的兩端固定在所述固定板2上，所述固定板2安裝在所述夾具底板4上；所述加熱底板3設置在所述夾具底板4上表面，所述加熱側板1和所述加熱底板3均包括鋁板101、硅膠層102以及插接頭15，所述硅膠層102粘接在所述鋁板101上，所述插接頭15設置在所述鋁板101中間位置，所述硅膠層102內設置有發(fā)熱絲，所述發(fā)熱絲與所述插接頭15連接；所述發(fā)熱絲彎折密布硅膠層102，所述硅膠層102中間位置的發(fā)熱絲間距大于所述硅膠層102四周位置的發(fā)熱絲間距；所述插接頭15與一接觸頭PCB安裝板13配合連接，所述接觸頭PCB安裝板13設置在所述夾具底板4上，所述接觸頭PCB安裝板13通過接觸頭結構與PCB插接母板10連接。

其中，其中一個固定板2的側部安裝有溫度采集裝置7，所述溫度采集裝置7的熱電偶14與對應每一個所述加熱側板1設置，所述溫度采集裝置7具有斷電保持存儲單元和溫度數據修正單元，所述加熱側板1的溫度數據經所述斷電保持存儲單元和溫度數據修正單元進行存儲并修正后通過RS485總線傳輸到溫度控制器?，F有的溫度控制器無法在真空環(huán)境下使用，只能在真空腔外部使用，溫度傳感器需經過轉接才能在真空下使用，溫度傳感器轉接會造成溫度采集失真；本申請直接將溫度采集裝置集成設置在專用夾具上，溫度采集精確度高，避免了溫度采集失真問題。

其中，所述溫度采集裝置7采用多路獨立數據采集通道，對應每一個加熱側板1，所述溫度采集裝置7設置有兩路溫度采集通道。正常工作時小型繼電器常通，通過晶閘管的通斷來控制發(fā)熱體溫度。當其中一路采集溫度出現超溫故障時，改用通過小型繼電器的通斷來控制發(fā)熱體。

其中，所述硅膠層102上的所述發(fā)熱絲采用中間位置層和圍繞所述中間位置層的四周位置層設置，所述中間位置層占所述硅膠層102總面積的50％以上，所述中間位置層與所述四周位置層的發(fā)熱絲間距比為2：1至3:1之間。

其中，所述硅膠層102上的所述發(fā)熱絲采用中間位置層和圍繞所述中間位置層的多層環(huán)繞位置層設置，所述中間位置層占所述硅膠層102總面積的10％以上，每一個環(huán)繞位置層占所述硅膠層102總面積的15％以上，相鄰的環(huán)繞位置層之間的發(fā)熱絲間距比為2：1至3:1之間。

其中，所述加熱側板1的硅膠層的中間位置層的所述發(fā)熱絲間距為2mm，占所述硅膠層總面積的75％；所述中間位置層兩側的所述發(fā)熱絲間距為1mm，分別占所述硅膠層總面積的12.5％。

其中，所述加熱底板3的硅膠層的中間位置層的所述發(fā)熱絲間距為3mm，占所述硅膠層總面積的15％；圍繞所述中間位置層設置有第一環(huán)繞位置層的所述發(fā)熱絲間距為1.5mm，占所述硅膠層總面積的20％；圍繞所述第一環(huán)繞位置層設置第二環(huán)繞位置層，所述第二環(huán)繞位置層的所述發(fā)熱絲間距為1mm。

其中，相鄰的所述加熱側板1形成容置腔，所述容置腔與鋰電池殼體5相配合，所述容置腔內設置有多個中間間隔塊6，用于防止鋰電池5在容置腔內發(fā)生滑動。

其中，所述加熱底板3與所述夾具底板4之間設置有若干中間墊板11。

其中，所述夾具底板4下側設置有支撐框架8，所述支撐框架8中間安裝有支撐板9，所述支撐板9上設置有PCB插接母板10和信號插接母板(未示出)，所述PCB插接母板10與所述接觸頭PCB安裝板13對應配合，所述信號插接母板(未示出)與信號接觸頭安裝板12配合。

其中，所述固定板2上端設置有固定板導向塊17，每一個加熱側板1上端設置有加熱側板導向塊16，所述加熱側板導向塊16的兩端設置在所述固定板導向塊17相應的卡槽內。

其中，位于所述固定板2兩端的所述加熱側板1的外側設置有隔熱層103，相對的另一側設置所述硅膠層102。

以上結合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但本發(fā)明不限于所描述的實施方式。對于本領域的技術人員而言，在不脫離本發(fā)明原理和精神的情況下，對這些實施方式進行多種變化、修改、替換和變型，仍落入本發(fā)明的保護范圍內。