一种锂电池卷芯预热装置的制作方法

1.本发明涉及锂电池制备技术领域，尤其涉及一种锂电池卷芯预热装置。


背景技术：

2.在锂电池生产过程中，需要将卷绕机生产的卷芯进行预热以后再进行压平整性，而传统方案是直接在卷绕机的后端配置卷芯预热炉，具体如图2所示：卷绕机1完成卷芯的制作后，通过卷下料线体11将卷芯排出至卷芯物流线10上。最后卷芯被集中在卷芯预热炉20中进行预热，该设备不仅占地面积大、造价昂贵，且功能单一，已无法适应现有的生产需求；另外卷绕机将卷芯排出至卷芯物流线上后，卷芯物流线能够起到物料缓存的功能，但其功能也相对比较单一，且通常该线体较长，价格昂贵。


技术实现要素：

3.基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种锂电池卷芯预热装置，不仅保留了物料缓存的基本功能，而且直接取消了传统方案中的卷芯预热炉，降低了设备采购成本。
4.本发明提出的一种锂电池卷芯预热装置，用于对卷绕机下料后卷芯进行预热，包括预热线体，预热线体的输入端与卷绕机下料端连通；所述预热线体包括加热单元，多个加热单元依次排布设置后两端分别设置有提升机。
5.进一步地，所述加热单元包括壳体、滚筒组件、用于驱动滚筒组件转动的电机组件以及用于对滚筒组件上的卷芯进行加热的加热组件，滚筒组件和加热组件均设置于壳体中，电机组件固定于壳体外侧且伸出端与滚筒组件连接。
6.进一步地，所述加热单元还包括第一层线体、第二层线体、第三层线体、第四层线体和第五层线体，第一层线体用于空托盘回流，第二层线体的输入端与卷绕机下料端连通，第三层线体、第四层线体和第五层线体上卷芯的运动方向相同且用于对卷芯预热。
7.进一步地，第三层线体、第四层线体和第五层线体上均设置滚筒组件、电机组件和加热组件，加热组件设置于滚筒组件上方；或者两个加热组件分别设置于滚筒组件上方和下方。
8.进一步地，第一层线体和第二层线体上均设置有滚筒组件和电机组件。
9.进一步地，第二线体上设置有加热组件，加热组件设置于滚筒组件上方；或者两个加热组件分别设置于滚筒组件上方和下方。
10.进一步地，第三层线体、第四层线体和第五层线体上均设置有两个风机，两个风机在对应线体中形成循环风道。
11.进一步地，卷绕机下料后卷芯通过托盘装载。
12.进一步地，所述加热组件为红外灯管或者电阻丝。
13.本发明提供的一种锂电池卷芯预热装置的优点在于：本发明结构中提供的一种锂电池卷芯预热装置，不仅保留了物料缓存的基本功能，而且直接取消了传统方案中的卷芯
预热炉，降低了设备采购成本；预热和输送相结合的方式使得锂电池制造设备布局更加紧凑，降低了车间能耗、操作人员的配置数量等，同时具有较高的灵活性，可根据实际工艺需求，增加或者减少加热单元的数量及层数。
附图说明
14.图1为本发明的结构示意图；
15.图2为传统卷芯预热方式示意图；
16.图3为单个加热单元的结构示意图；
17.图4为卷芯预热线体的侧向视图；
18.图5为托盘及卷芯的结构示意图；
19.图6为加热组件的结构示意图；
20.图7为单层预热线体中热风循环的结构示意图；
21.图8为预热线体的第二层线体中托盘运动的俯视图；
22.图9为预热线体中各层线体托盘运动的正视图；
23.其中，1-卷绕机，2-预热线体，3-提升机，4-托盘，10-卷芯物流线，20-预热炉，11-卷下料线体，21-加热单元，211-壳体，212-滚筒组件，213-电机组件，214-加热组件，215-第一层线体，216-第二层线体，217-第三层线体，218-第四层线体，219-第五层线体，220-风机。
具体实施方式
24.下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
25.如图1至9所示，本发明提出的一种锂电池卷芯预热装置，用于对卷绕机1下料后卷芯进行预热，预热装置包括预热线体2，预热线体2的输入端与卷绕机1下料端连通；所述预热线体2包括加热单元21，多个加热单元21依次排布设置后两端分别设置有提升机3。
26.卷绕机1下料后的卷芯放置在托盘4上，通过卷绕机1的卷下料线体11输送到预热线体2中，预热线体2不仅能实现推盘4的前进运行，而且能对托盘4中的卷芯进行预热，因而该卷芯预热装置不仅保留了物料缓存的基本功能，而且直接取消了传统方案中的卷芯预热炉，降低了设备采购成本。本实施例的预热线体2由若干个加热单元21构成，可以灵活配置加热单元的数量以及卷芯预热层的数量，来实现对卷芯的有效预热。
27.可以理解的是，多个加热单元21依次排布，多个加热单元21的每层依次排布且对接设置，使得托盘4可以在多个加热单元21中穿行移动，以通过预热线体2实现对托盘4中卷芯的预热以及驱动运动操作。
28.在本实施例中，加热单元21包括壳体211、滚筒组件212、用于驱动滚筒组件212转动的电机组件213以及用于对滚筒组件212上的卷芯进行加热的加热组件214，滚筒组件212和加热组件214均设置于壳体211中，电机组件213固定于壳体211外侧且伸出端与滚筒组件212连接。
29.加热组件214可以设置于滚筒组件212的上方，托盘4位于加热组件214和滚筒组件212之间，并通过电机组件213驱动滚筒组件212运动的方式，实现托盘4在滚筒组件212上的运动。电机组件213可以采用伺服电机，加热组件214可以采用红外灯管或者电阻丝，本实施例不限定具体的电机驱动方式以及加热组件214的加热形式，以能实现托盘4运动和预热即可。
30.本实施例中，加热单元21的具体数量以及卷芯预热层的具体数量、单托盘中卷芯数量，根据具体情况具体设置寄了，以下以加热单元21设置五层线体为例进行说明。
31.加热单元21还包括第一层线体215、第二层线体216、第三层线体217、第四层线体218和第五层线体219，第一层线体215用于空托盘回流，第二层线体216的输入端与卷绕机1下料端连通，第三层线体217、第四层线体218和第五层线体219上卷芯的运动方向相同且用于对卷芯预热。
32.按照卷芯在每层线体中的运动方向，第一层线体215、第二层线体216的运动方向一致，第三层线体217、第四层线体218和第五层线体219运动方向一致。
33.可以理解的是，多个依次排布的加热单元21中每个线体的运动方向是一致对应的，以使得托盘4能被稳定从一侧输送到另一侧。在本实施例中，设置第三层线体217第四层线体218和第五层线体219以提高预热线体2能承载托盘4的空间，进而该预热线体2可以与一至多个卷绕机1下料端连通，以对多个卷绕机1下料的卷芯进行预热，提高了卷芯的预热效率，进而缩短了整个锂电池制备时间，提高了锂电池的制备效率。对于预热线体2与卷绕机1的数量匹配，可以根据实际预热线体2的承载能力具体设置。
34.对于加热单元21中多层线体的具体结构：第一层线体215和第二层线体216上均设置有滚筒组件212和电机组件213，由于第一层线体215用于空托盘回流，因而在第一层线体215上不需要设置加热组件214，第二层线体216用于输送卷绕机1下料的卷芯，可以在第二层线体216中设置加热组件214，以进一步提高卷芯在整个预热线体2的预热质量和效率。第三层线体217、第四层线体218和第五层线体219上均设置滚筒组件212、电机组件213和加热组件214。
35.以上在加热单元21中设置加热组件214的多层线体中，可以设置一个加热组件214，或者设置两个加热组件214，当设置一个加热组件214时，加热组件214设置于滚筒组件212上方；当设置两个加热组件214时，可以进一步提高卷芯预热效率，两个加热组件214分别设置于滚筒组件212上方和下方。这种加热组件214的数量设置可以根据实际需要具体设置；当加热组件214设置于滚筒组件212上方时，托盘4设置于加热组件214和滚筒组件212之间。
36.为了进一步提高卷芯的预热效率，在设置加热组件214的预热层上设置风机(220)，同一个预热层设置两个风机220，两个风机(220)在对应预热层中形成循环风道，同时托盘4采用耐高温材质，在托盘4的底部开设多个散热孔，一方面通过散热孔直接对卷芯进行散热，另一方面散热孔参与到循环风道中，以加快卷芯的有效散热。
37.工作过程：各卷绕机1将卷芯装入托盘4中，通过卷下料线体11排出至第二层线体216上，第二层线体216驱动托盘4沿相同方向移动，第一层线体215、第二层线体216、第三层线体217、第四层线体218、第五层线体219均为单向运动的线体，当第二层线体216的卷芯(带托盘)被输送至最左端后，左侧的提升机3将卷芯(带托盘)分别转移至第三层线体217、
第四层线体218、第五层线体219上的滚筒组件212上，卷芯(带托盘)通过加热组件214完成预热，卷芯(带托盘)依次在多个排布的加热单元21中穿行。当卷芯(带托盘)运动至预热线体2的最右端时，下料机械手从托盘4中取出卷芯，空托盘4通过右侧的提升机3被转移至第一层线体215上，然后被第一层线体215输送至各卷绕机1的卷芯装盘处，循环将卷绕机1下料卷芯输送到预热线体2上以实现预热和输送。因而本实施例使得锂电池制造设备布局更加紧凑，降低了车间能耗、操作人员的配置数量等，同时具有较高的灵活性，可根据实际工艺需求，增加或者减少加热单元的数量及层数。
38.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种锂电池卷芯预热装置，用于对卷绕机(1)下料后卷芯进行预热，其特征在于，包括预热线体(2)，预热线体(2)的输入端与卷绕机(1)下料端连通；所述预热线体(2)包括加热单元(21)，多个加热单元(21)依次排布设置后两端分别设置有提升机(3)。2.根据权利要求1所述的锂电池卷芯预热装置，其特征在于，所述加热单元(21)包括壳体(211)、滚筒组件(212)、用于驱动滚筒组件(212)转动的电机组件(213)以及用于对滚筒组件(212)上的卷芯进行加热的加热组件(214)，滚筒组件(212)和加热组件(214)均设置于壳体(211)中，电机组件(213)固定于壳体(211)外侧且伸出端与滚筒组件(212)连接。3.根据权利要求1所述的锂电池卷芯预热装置，其特征在于，所述加热单元(21)还包括第一层线体(215)、第二层线体(216)、第三层线体(217)、第四层线体(218)和第五层线体(219)，第一层线体(215)用于空托盘回流，第二层线体(216)的输入端与卷绕机(1)下料端连通，第三层线体(217)、第四层线体(218)和第五层线体(219)上卷芯的运动方向相同且用于对卷芯预热。4.根据权利要求3所述的锂电池卷芯预热装置，其特征在于，第三层线体(217)、第四层线体(218)和第五层线体(219)上均设置滚筒组件(212)、电机组件(213)和加热组件(214)，加热组件(214)设置于滚筒组件(212)上方；或者两个加热组件(214)分别设置于滚筒组件(212)上方和下方。5.根据权利要求4所述的锂电池卷芯预热装置，其特征在于，第一层线体(215)和第二层线体(216)上均设置有滚筒组件(212)和电机组件(213)。6.根据权利要求5所述的锂电池卷芯预热装置，其特征在于，第二线体上设置有加热组件(214)，加热组件(214)设置于滚筒组件(212)上方；或者两个加热组件(214)分别设置于滚筒组件(212)上方和下方。7.根据权利要求3所述的锂电池卷芯预热装置，其特征在于，第三层线体(217)、第四层线体(218)和第五层线体(219)上均设置有两个风机(220)，两个风机(220)在对应线体中形成循环风道。8.根据权利要求1所述的锂电池卷芯预热装置，其特征在于，卷绕机(1)下料后卷芯通过托盘(4)装载。9.根据权利要求2所述的锂电池卷芯预热装置，其特征在于，所述加热组件(214)为红外灯管或者电阻丝。

技术总结
本发明公开了一种锂电池卷芯预热装置，用于对卷绕机下料后卷芯进行预热，包括预热线体，预热线体的输入端与卷绕机下料端连通；所述预热线体包括加热单元，多个加热单元依次排布设置后两端分别设置有提升机；该卷芯预热装置不仅保留了物料缓存的基本功能，而且直接取消了传统方案中的卷芯预热炉，降低了设备采购成本；预热和输送相结合的方式使得锂电池制造设备布局更加紧凑，降低了车间能耗、操作人员的配置数量。的配置数量。的配置数量。


技术研发人员：高冲 张旭 朱春林 程辉
受保护的技术使用者：合肥国轩高科动力能源有限公司
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/10/7