[发明专利]加热装置及加热方法

说明书

本申请公开了一种加热装置及加热方法。加热装置包括：腔体，加热装置对电芯加热；夹具，对电芯施加夹持力。加热方法包括：将电芯容纳在托盘上，然后将腔体密封；用夹具对电芯施加夹持力；对夹具通电，以将电场施加在电芯上；通过设置在托盘中的发热管升温；和对腔体抽真空，使得电芯内水汽排出。本申请实施例的加热装置及加热方法提高了热量利用效率。

技术领域

本申请涉及电池领域，具体涉及一种加热装置及加热方法。

背景技术

在腔体中加热裸电芯(Jelly Roll)时，多个腔体叠置，无法保证不同腔体的升温速度一致，再加上抽真空前的预热时间长，加热效率低，升温一致性差，无法实现大批量电芯的快速升温的目的。多个腔体单独加热和抽真空实际上等效于传统的空腔加热除水(Baking)炉，腔体之间并非独立，会存在串气，导致抽真空效率低下，从而需要更长的抽真空时间，无法实现大批量电芯的快速除水的效果。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供一种加热装置，能够改善腔体的升温一致性差及大批量电芯的快速除水的问题。

第一方面，本申请提供了一种加热装置，包括：腔体，容纳在腔体中的电芯被加热；夹具，在电芯被加热时，夹具对容纳在腔体中的电芯施加夹持力。

本申请实施例的技术方案中，在加热电芯的同时，对电芯施加夹持力，通过对电芯进行夹紧，可以促进极片间气泡排出。由于电芯紧密地被加紧在一起，避免了腔体中串气的发生，改善腔体的升温一致性。

在一些实施例中，腔体包括壳体和盖体，盖体能够相对于壳体运动，以使得腔体处于打开状态或密封状态。当腔体处于打开状态时，可以将电芯放置入腔体中，然后通过盖体相对于壳体的运动，将电芯密封在腔体中。

在一些实施例中，盖体设置为能够在壳体上滑动，以使得腔体处于打开状态或密封状态。本申请实施例的加热装置中，壳体和盖体通过滑动配合。

在一些实施例中，在壳体的侧部分别设置有第一外壳凹槽和第二外壳凹槽，在盖体的侧部分别设置有第一盖体凸起和第二盖体凸起，第一外壳凹槽和第二外壳凹槽分别与第一盖体凸起和第二盖体凸起配合，以使得盖体能够在壳体上滑动。这样的设计使得壳体和盖体通过简单的滑动配合实现腔体的打开状态和密封状态之间的切换。

在一些实施例中，壳体包括内壳和外壳，内壳设置在外壳中。通过多层壳体的设置，在腔体内实现类似微波炉的加热环境。

在一些实施例中，内壳和外壳由不同材料制成，内壳为金属内壳；且外壳为绝缘外壳。腔体的内壳由金属构成，金属对电磁能有反射作用，因此电磁能只能被物料吸收利用，类似微波炉加热原理，且电磁能与物料耦合，不会被周围空气利用，能保证完全被物料吸收，加热效率极高。腔体的内壳由金属构成，能反射电磁能，类似微波炉内壁，减少预热过程的电磁能损耗，进一步提高加热效率。

在一些实施例中，夹具包括：气缸，气缸设置在腔体的外部，用于提供夹持力；加压杆，加压杆将由气缸提供的夹持力传送到腔体中；和夹板，夹板容纳在腔体中，通过夹持力将容纳在腔体中的电芯加紧。这样的设计中，气缸设置在腔体外部，通过加压杆将夹持力传送到腔体中，提高了腔体的密封效果。

在一些实施例中，多个夹板与多个电芯在与夹持力的方向一致的方向上交替地叠置。通过叠置地多个夹板与多个电芯，实现了大批量电芯的加热。

在一些实施例中，多个夹板通过连接杆串联连接。通过连接杆使得多个多个夹板竖立在腔体中，并且在相邻的夹板可以放置多列电芯。

在一些实施例中，夹板内部设置有振荡电路，以将电场施加到电芯上。通过提供高压电场对电芯进行预加热，破坏极片中结合水的氢键，降低结合水的饱和蒸汽压。夹板通电预热，能保证电芯的大面受热均匀，同时夹板之间形成一个平板式电场，在电芯的内部形成回路，由内而外地加热，加热一致性高。