[0001] 本发明涉及电池制造技术领域，特别涉及一种用于电芯或电池加热的加热装置。

[0002] 锂电池在生产制造过程中的水分控制将直接影响电池性能，因此，电池在生产制造过程中需要经过多次干燥，目前，相关技术中，采用烘干炉加热的方式实现上述的干燥处理，电池的烘干通常以电阻丝加热周围空气，然后用风机将热风送到锂电池真空箱中使锂电池外壳周围温度升高；这种烘干方法为使烘箱里面的温度升起来才能烘烤到电池，为间接加热，电池烘干炉存在加热时间长的问题，从而在实际生产过程中难以提高生产节拍，影响生产效率，并且，烘干炉加热电能消耗大，不利于节能降耗以及生产成本的降低。

[0039] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0040] 需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

[0041] 另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

[0042] 锂电池在生产制造过程中的水分控制将直接影响电池性能，因此，电池在生产制造过程中需要经过多次干燥，目前，相关技术中，采用烘干炉加热的方式实现上述的干燥处理，电池的烘干通常以电阻丝加热周围空气，然后用风机将热风送到锂电池真空箱中使锂电池外壳周围温度升高；这种烘干方法为使烘箱里面的温度升起来才能烘烤到电池，为间接加热，电池烘干炉存在加热时间长的问题，从而在实际生产过程中难以提高生产节拍，影响生产效率，并且，烘干炉加热电能消耗大，不利于节能降耗以及生产成本的降低。

[0043] 本发明提出一种加热装置，应用电磁加热的原理，对电池进行直接加热，从而实现对电芯有效的干燥处理；以降低能耗，提高加热速度、效率、保证加热均匀性，并减少加热时间。

[0044] 为解决现有技术中间接加热效率低的问题，请参阅图1，在本发明一实施例中，该加热装置100，包括：承载机构1、驱动机构2以及电磁加热模块3，待加热的电芯200可以布置承载台11，电磁加热模块3位于电芯200的侧面，电磁加热模块3通过驱动机构2可靠近或远离电芯200，实现对电芯200进行加热或保温功能。

[0045] 电磁加热模块3通过电磁加热原理的方式对电芯200或由电芯200构成的电池的加热。

[0046] 电芯200加热方法如下：在待加热的电芯200的一侧面或两侧面设置多个电磁线圈；侧面为电芯200的腹面，即电芯200的长度；而非电芯200的宽度/厚度所在的侧面。

[0047] 使多个电磁线圈在电芯200形成的加热区位置不同；使多个电磁线圈在电芯200形成的加热区位置不同的方法包括：使多个电磁线圈在电芯200的侧面横纵排列，以使加热区彼此相邻并覆盖电芯200的不同位置；例如多个电磁线圈排列为矩形、棱形、正方形、五边形等。为了提高加热效率，在电流、线圈匝数一定情况下，可以通过降低线圈的内径，设置多个线圈以覆盖电芯200的腹面，达到对电芯200加热的目的，并提高加热的效率。

[0048] 使多个电磁线圈移动至预设的加热位置加热电芯200；将电芯200移动至预设的加热位置的方式有多种，例如通过机械手臂，夹持电芯200并移动；例如将电芯200放置在箱体内，电磁线圈布置在箱体的侧壁，电芯200插入箱体后固定；例如将电磁线圈放置在承载平台上，移动至靠近电磁线圈；预设的加热位置为电磁线圈和待加热电芯200之间的距离；该距离可根据电芯200的种类、大小、加热要求进行调整。

[0049] 在电芯200加热至预设温度后，停止加热；在电芯200温度降低至另一预设温度后，使得多个电磁线圈移动至预设的保温位置保温电芯200；预设温度的测量可以通过温度检测器对电芯200检测得到；对电芯200保温需要降低加热功率，采用将电磁线圈相对远离电芯200，方式简单；加热温度容易控制。

[0050] 具体地，用于控制加热装置100的方法为：

[0051] 使电磁加热模块3移动至第一预设距离对加热电芯200；

[0052] 当电芯200加热至第一温度阈值时，停止所述电磁加热模块3；

[0053] 第一温度阈值可通过温度检测器进行检测；或者，当电磁加热模块3对电芯200加热了预设时间后停止，预设时间可以是5分钟、15分钟、30分钟等。

[0054] 当停止电磁加热模块3后，电芯200的温度会下降，为了保持电芯200的温度在理想的温度范围，当电芯200的温度降低至第二温度阈值时，启动电磁加热模块3，并移动至第二预设距离；此时，电磁加热模块3起到对电芯200保温的作用，第二预设距离大于第一预设距离，从而降低对电芯200的加热功率；使得电芯200能保持在第一温度阈值和第二温度阈值之间的合理温度范围。

[0055] 本发明的技术方案通过承载机构1用以放置待加热的电芯200；驱动机构2设于所述承载机构1；电磁加热模块3与所述驱动机构2相连接，所述承载机构1上的电芯200所在位置对应所述电磁加热模块3，通过电磁加热的方式实现电芯200的加热烘干，加热效率高，能耗低；所述驱动机构2用以驱动所述电磁加热模块3远离或靠近所述电芯200，控制对电芯200各部分之间加热温度，保证加热均匀性。

[0056] 请参阅图2至图6，在第一实施例中，所述承载机构1的相对两侧均设有所述电磁加热模块3，相对两侧的所述电磁加热模块3在所述驱动机构2驱动下彼此相靠拢或相远离。

[0057] 参照图2，相对两侧为承载机构1延伸方向的两侧；延伸方向可参照附图方向。

[0058] 参照图7，电磁加热模块3包括电磁线圈和铁芯，铁芯位于电磁线圈；电磁加热模块3可以是单个电磁线圈和铁芯构成，也可以是两个电磁线圈和位于两个电磁线圈内，并彼此相连接的铁芯构成。

[0059] 电池加热模块在电芯200上产生的加热区域尽量覆盖电芯200的腹面，从而保证加热的均匀性，通过驱动机构2驱使电磁加热模块3靠近电芯200至加热距离后，对电芯200进行加热；在加热完成后，可驱使电磁加热模块3移动至保温距离对加热后的电芯200进行保温。

[0060] 参阅图1至图5，在该实施例中，承载机构1为单个用以放置电芯200的承载台11，承载台11可供多个电芯200放置，在承载台11上可以设置移动机构，从而将多个电芯200移动至对应位置，完成加热，比如通过位置传感器检测电芯200的移动位置，实现电芯200与电磁加热模块3相对应；或通过在承载台11上设置限位机构实现；承载台11布置电芯200的数量根据实际情况进行设计，比如承载台11可布置电芯200的数量为5个、6个、7个等。

[0061] 在一个电芯200加热完成之后，通过移动机构移动下一个电芯200至电磁加热模块3处加热。

[0062] 在上述的加热思路下，为了提高加热效率，电磁加热模块3沿承载台11的延伸方向布置有多个，多个电磁加热模块3用以对多个电芯200进行加热；也即位于所述承载机构1相对两侧的所述电磁加热模块3均沿所述承载机构1的延伸方向布置有多个，这样电芯200加热装载可以同时对多个电芯200同时加热。

[0063] 在其他实施例中，电芯200加热模块可以设置在待加热电芯200的一侧。

[0064] 在第一实施例的基础上，为了提高加热效率，相对两侧的电芯200加热模块均与驱动机构2相连接，从而在驱动机构2的驱动下，同步靠近或远离电芯200；电磁加热模块3越靠近电芯200，电芯200上产生的涡流的强度越大，也即加热温度越高；相反，电磁加热模块3在相同功率下，离电芯200的距离越大，电芯200的温度越小。

[0065] 而移动机构可以移动电芯200，电芯200的底部固定在移动机构上，这样配合电磁加热模块3靠近或远离电芯200，可以实现不同的加热效果；从而可以实现不同的加热目的；比如，在需要局部高温加热时，原来对电芯200的加热区在电芯200的中部，通过移动机构将电芯200移动后，加热区对应移动至其他位置，比如侧部；此时，使得电磁加热模块3更靠近电芯200，即可提高对电芯200的加热温度，降低加热所需的时间；或者相反地，远离电芯
200，降低对电芯200的加热温度，避免造成隔膜褶皱的问题，保证电池性能；由于在电池的整个制程中半成品电芯200需要多次加热烘干，采用本申请实施例的加热方法能够有效地缩减每次加热烘干所需的时间，从而有助于优化生产节拍，提高电池生产效率。

[0066] 参照图3，在进一步方案中，为了提高加热效率，所述承载机构1包括上下层叠布置的至少两个承载台11，每一所述承载台11均用以放置待加热的电芯200，所述承载台11的相对两侧均设有多个所述电磁加热模块3。

[0067] 需要说明地是，当需成倍的提高生产效率时，可以将本方案矩阵增加，一种方案是增加承载台11的延伸长度，以布置更多的电磁加热模块3对更多数量的电芯200加热；另一种方案是按上下方向层叠布置更多数量的承载台11，以提高对电芯200的加热效率；提高产能；再一种方案是同时增加承载台11的长度和增加承载台11的数量；从而可加热更多的电芯200，提高加热效率和产能。

[0068] 具体地，在本方案中承载机构1包括上下分层的两个承载台11，两个承载台11上均可布置多个电芯200，同时，为了便于输送多个电芯200，两个承载台11上设有传送机构4，将每一平台的多个电芯200进行传送至加热位置，每一承载台11上均布置有多个电磁加热模块3，为了简化设计，降低成本，上下两个承载台11的多个电磁加热模块3均连接为一体，即通过驱动机构2进行驱动，可实现位于两个承载台11的相对两侧的所有电磁加热模块3同步靠近电芯200，或同步远离电芯200，降低单独驱动电磁加热模块3所需的驱动机构2的数量。

[0069] 参照图1至图6，在两个承载台11的方案中，为了便于移动电芯200，所述承载机构1还包括与所述承载台11数量相对应的多个传送机构4，所述传送机构4用以移动电芯200至预设位置，一所述传送机构4设于一所述承载台11。

[0070] 为了便于安装电磁加热模块3，所述电磁加热模块3包括安装组件31和线圈组件32，所述安装组件31包括第一安装件311和第二安装件312，所述线圈组件32包括第一加热线圈321和第二加热线圈322，所述第一安装件311和第二安装件312沿所述承载机构1的延伸方向间隔交替排布；所述第一安装件311和所述第二安装件312的两端均延伸至上下方向的所述承载台11处，第一安装件311上设有分别对应每一所述承载台11的第一加热线圈
321，所述第二安装件312上设有分别对应每一所述承载台11的第二加热线圈322，所述第二加热线圈322位于所述电芯200的中部，所述第一加热线圈321位于所述电芯200的边缘。

[0071] 参照图1至图6，为了使得每一承载台11上的电磁加热模块3可以通过单独的驱动机构2控制，所述电磁加热模块3还包括多个第一连接件33，相邻的两个所述第一安装件311通过所述第一连接件33相连接固定，沿所述承载机构1移动方向排布的多个所述第一安装件311通过多个所述第一连接件33固定连接构成第一固定组件34；所述驱动机构2包括第一驱动组件21和第一导向组件22，位于所述承载机构1两侧的两个所述第一固定组件34均与所述第一导向组件22滑动连接，所述第一驱动组件21与所述第一导向组件22传动连接，以驱动两个所述第一固定组件34相互靠拢或远离。

[0072] 所述第一驱动组件21包括第一驱动电机211和第一丝杆212，所述第一导向组件22包括第一滑轨221和与所述第一滑轨221滑动连接两个第一滑块222，两个所述第一固定组件34分别与一所述第一滑块222相连接，两个所述第一滑块222设于与所述第一驱动电机211传动连接的第一丝杆212上。

[0073] 所述电磁加热模块3还包括多个第二连接件35，相邻的两个所述第二安装件312通过所述第二连接件35相连接固定，沿所述承载机构1移动方向排布的多个所述第二安装件312通过多个所述第二连接件35固定连接构成第二固定组件36；所述驱动机构2包括第二驱动组件23和第二导向组件24，位于所述承载机构1两侧的两个所述第二固定组件36均与所述第二导向组件24滑动连接，所述第二驱动组件23与所述第二导向组件24传动连接，以驱动两个所述第二固定组件36相互靠拢或远离。

[0074] 所述第二驱动组件包括第二驱动电机231和第二丝杆232，所述第二导向组件24包括第二滑轨241和与所述第二滑轨241滑动连接两个第二滑块242，两个所述第二固定组件36分别与一所述第二滑块242相连接，两个所述第二滑块242设于与所述第二驱动电机231传动连接的第二丝杆232上。

[0075] 在两个承载台11的方案中，加热装置100的承载台11分为上下两层，如需进一步提高对电芯200的加热效率，可以增加承载台11的数量对应的电磁加热模块3；承载台11的两侧通过固定脚放置在地面上，承载台11的中部设有移动机构，移动机构包括有移动件和承载件，移动件相对承载台11移动，承载件放置并固定电芯200，保证电芯200的稳定避免晃动，保证加热效果；在一些方案中，承载件也能同时为移动件，比如承载台11上设有滑槽，承载件与滑槽配合移动。

[0076] 参照图1至图6，在承载台11的两侧分别交替布置有第一安装件311和第二安装件312，第一安装件311和第二安装件312呈方管状，第一安装件311和第二安装件312在电芯
200的移动路径上依次交替间隔排布，比如第一安装件311、第二安装件312、第一安装件
311、第二安装件312等。相邻的两个第一安装件311通过第一连接件33连接为一体；第一连接件33相当于“匚”状，布置在第一安装件311的上下两端，依次交替将所有第一安装件311连接为一体，第一驱动电机211固定在移动机构上，第一驱动电机211连接可左右悬置的第一丝杆212，丝杆的端部通过法兰盘与第一安装件311相连接，第一驱动组件21在第一安装件311的两侧各设有一个，左右共计四个，而第一电热线圈布置在第一安装件311上，第一安装件311两侧与上下布置的滑轨相配合；需要移动第一安装件311时，第一驱动电机211转动法兰盘与第一丝杆212螺纹配合使得第一安装件311靠近或远离第一驱动电机211，从而实现安装件的远离或靠近。

[0077] 第二连接件35为长板状，布置在第二安装件312的底部和顶部，所有的第二安装件312均与第一连接件33固定在一起，上下两端的两个第二连接件35与其中的第二安装件312形成栅栏的一体结构，第二连接件35与滑轨相滑动配合，第二驱动电机231与丝杆相连接，丝杆上布置有两个滑块，两个滑块沿第二丝杆232做相反运动，两个滑块又与第二连接件35相连接，这样在第二驱动电机231驱动第二丝杆232时，构成一体的第二安装件312可同步移动，第二加热线圈322布置第二安装件312上。

[0078] 需要说明的是，第一连接件33呈“匚”能起到避让第二安装件312的作用，避免干涉。

[0079] 加热电芯200时，将锂电芯200成排的放置在承载件上，以其中一承载台11为例，第一安装件311的第一加热线圈321对应该承载台11电芯200的一边缘，第二安装件312上的第二加热线圈322对应该承载台11电芯200的中部，为了提高加热范围，沿上下方向布置有两个，与第二安装件312相连接的另一第一安装件311上的第一加热线圈321加热该电芯200的另一边缘，并且供下一相邻电芯200的边缘加热；第一安装件311、第二安装件312及第一安装件311构成的电磁加热模块3，呈菱形；相邻的两个电芯200共用一个第一加热线圈321可以使得结构紧凑，提高加热效率，降低成本。

[0080] 参照图7和图8，所述第一加热线圈321的中心与所述第二加热线圈322的中心的距离为N，相邻的两个电芯200之间的间隙为S，所述电芯200的长度为P，满足关系2N‑P＝S，这样保证位于同一承载台11上相邻的两个所述电芯200的相靠近的两个侧边缘共用一所述第一加热线圈321，使第二安装件312上的第二加热线圈322的磁极在电池的中间位置有利于电池的加热温度保持一致。

[0081] 另外，位于同一所述第一安装件311上分别对应相邻的所述承载台11的两个所述第一加热线圈321的中心距离为G，所述电芯200的高度为J，对同一电芯200加热的至少两个第二加热线圈322中相距最远的两个第二加热线圈322之间的中心距离为H，相邻的两个所述承载台11上，且位于同一竖直方向上的两个电芯200之间的距离为U，满足关系J+U＝G；这样保证所述第二安装件312上对应每一所述承载台11沿竖直方向排布设有至少两个所述第二加热线圈322，对于尺寸更大的电芯200，可以相应增加第二加热线圈322的数量，例如排列三个；同理，第一加热线圈321也可以排列多个，如两个；对同一电芯200加热的所述第一加热线圈321和第二加热线圈322呈菱形排布。对同一电芯200加热的至少两个第二加热线圈322中相距最远的两个第二加热线圈322之间的中心距离为H，H＝1/2J，让H的中心位置处在J的中间位置，使第二加热线圈322的磁极处在电芯200高度方向的中间位置，有利于电池整的加热温度保持一致。让J+U＝G，使第二加热线圈322的磁极能保证在上、下两层电池高度的中间位置，有利于上、下两层的加热温度能保持一致。

[0082] 如图7所示，两个第二加热线圈322可以布置在同一铁芯上，然后安装在第二安装件312上，也可以是分别单独安装在第二安装件312上。

[0083] 将成排的电池输送到加热区时，第一驱动组件21与第二驱动组件23工作，将第一安装件311构成的第一固定组件34，和第二安装件312构成的第二固定组件36移动至预设加热距离，第一固定组件34和第二固定组件36与承载机构1的距离相同，两侧的第一固定组件34和第二固定组件36的距离也相同，这样能使电芯200左右两侧的加热温度保持一致，有利于加热的均匀性良好。

[0084] 然后，所有电磁加热模块3通电对电芯200加热。

[0085] 如上文介绍，所述加热装置100还包括温度检测器(图中未展示)，在一实施例中，温度检测器为独立装置，可以设于加热装置100的空间内任意可检测电芯200或电芯200构成的电池的加热温度。

[0086] 在另一实施例中，温度检测器与驱动机构2电连接，通过温度检测器检测的电芯200的温度；所述加热装置100对电芯200进行加热的过程包括依序执行的首次加热阶段和补温阶段：

[0087] 于所述首次加热阶段，所述驱动机构2驱动所述电磁加热模块3移动至靠近所述电芯200的第一预设距离，左右两侧的电磁加热模块3与电芯200的第一预设距离相同，所述电磁加热模块3以第一预设加热功率进行加热，当所述电芯200的温度到达第一温度阈值时，所述电磁加热模块停止加热；

[0088] 于所述补温阶段，当所述电芯200的温度降低至第二温度阈值时，所述驱动机构2将所述电磁加热模块3沿远离所述电芯200的方向移动至第二预设距离，所述电磁加热模块3以第二预设加热功率进行间断式加热；所述第二预设加热功率小于所述第一预设加热功率。

[0089] 当电芯200加热到理想温度时，电磁加热模块3断电停止工作。加热停止后，当电芯200温度有降低时，为了保持电芯200的温度在理想温度范围内，需要对电芯200补温，为了降低持续待机降低功耗，采用间断式的加热，也即在满足一定温度后，停止加热；在降低到一定温度时，重新启动加热。具体地，将电芯200两侧的电磁加热模块3向两侧远离电芯200一定距离再通电加热，使得补温的功率小于初始加热功率，实现补温的目的。

[0090] 需要说明的是，通过温度检测器可以实现温度闭环检测，即通过控制电磁加热模块3与电芯200之间的距离的大小，可以实现对不同温度点的补温，达到理想的加热效果。

[0091] 以上所述仅为本发明的示例性的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的技术构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。