加热设备和加热方法与流程

本技术涉及电池生产，更为具体地，涉及一种加热设备和加热方法。

背景技术：

1、由于具有能量密度高、可循环充电、安全环保等优点，电池被广泛应用于新能源汽车、消费电子、储能系统等领域中。

2、电池在生产过程中会进行高温老化处理，即电池单体在完成装配注液，第一次充放电化成后将电池单体升温至一定温度(老化温度)后保温一定时间(老化时间)。通过老化处理，可以使电解液的浸润更加良好，有利于电池性能的稳定；以及便于剔除自放电严重的不合格电池，筛选一致性高的电池等等。

3、在对电池进行高温老化处理时，需要快速将电池单体加热至老化温度以进行保温，以提高生产效率。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种加热设备和加热方法，可以快速地将加热对象加热至需要的温度。

2、第一方面，提供了一种加热设备，加热设备包括：至少一个腔体，腔体中设置有沿第一方向间隔排布的多个承托组件，多个承托组件包括至少一个第一承托组件和第二承托组件，第一承托组件和第二承托组件均包括承托部，第一承托组件还包括气流调节部，承托部用于承托加热对象，气流调节部上设置有第一孔，第一孔中设置有通风阀，通风阀的开度可调，第一承托组件位于第二承托组件下方；热风入口，设置于腔体的底部；热风出口，设置于腔体的顶部。

3、在本技术实施例中，通过在腔体内设置至少一个第一承托组件和位于第一承托组件上方的第二承托组件，从而可以通过调节每一个第一承托组件上的通风阀的开度，调整流向每一个第一承托组件上承托的加热对象的热风流量以及流向每一个第一承托组件上方的承托组件承托的加热对象的热风流量，从而实现对加热对象进行快速加热。

4、以腔体中设置有上下两个承托组件为例，在对加热对象加热的初始阶段中，热风从腔体底部的热风进口进入腔体，通过控制上下两个承托组件上的通风阀的开度小于或等于预设开度如开度均为0°，使热风更多地流向下方承托组件承托的加热对象，从而使下方承托组件上的加热对象快速升温如升温至目标加热温度；在下方承托组件承托的加热对象的温度达到如目标加热温度时，可以通过增大下方承托组件上的通风阀的开度，使得热风可以快速通过下方承托组件上的通风阀流向上方承托组件承托的加热对象，从而使上方承托组件承托的加热对象快速升温至目标加热温度，从而能够实现腔体内的加热对象的快速加热。

5、在一种可能的实现方式中，第一承托组件和第二承托组件均包括沿第二方向相对设置的两个承托板，第一承托组件的两个承托板和第二承托组件的两个承托板均设置于腔体的侧壁，第二方向垂直于第一方向。

6、在本技术实施例中，通过将承托组件设置为包括沿第二方向对象的两个承托板的结构，可以节约承托板的材料，同时可以增大腔体内的加热空间，便于加热对象的加热。

7、在一种可能的实现方式中，第一承托组件的两个承托板均包括承托部，且第二承托组件的两个承托板均包括承托部。

8、在本技术实施例中，通过在承托组件沿第二方向相对设置的两个承托板上均设置承托部，便于通过两个承托板上的承托部将加热对象承托于腔体中，从而便于对加热对象进行加热。

9、在一种可能的实现方式中，第一承托组件的两个承托板中的一个承托板还包括气流调节部，且第一承托组件中一个承托板上的承托部沿第二方向位于第一承托组件的一个承托板上的气流调节部的内侧。

10、在本技术实施例中，通过在第一承托组件的一个承托板上设置气流调节部，从而可以通过调整该一个承托板上的气流调节部的通风阀的开度，调整流向该第一承托组件上承托的加热对象的热风流量以及流向该第一承托组件上方的承托组件承托的加热对象的热风流量，从而实现对加热对象进行快速加热。另一方面，在第一承托组件上行的一个承托板上设置气流调节部，可以简化第一承托组件的设计。

11、在一种可能的实现方式中，第一承托组件的两个承托板中的另一个承托板还包括气流调节部，且第一承托组件的另一个承托板上的承托部沿第二方向位于第一承托组件的另一个承托板上的气流调节部的内侧。

12、在本技术实施例中，通过在第一承托组件的两个承托板上均设置气流调节部，从而可以通过灵活地调整该两个承托板上的气流调节部的通风阀的开度，灵活地调整流向该第一承托组件上承托的加热对象的热风流量以及流向该第一承托组件上方的承托组件承托的加热对象的热风流量，进而实现对加热对象进行快速加热。

13、在一种可能的实现方式中，第二承托组件还包括气流调节部。

14、在本技术实施例中，通过调整第二承托组件上的气流调节部的通风阀的开度，可以调整流向第二承托组件承托的加热对象的热风覆盖范围，实现对第二承托组件上的加热对象的均匀加热。

15、在一种可能的实现方式中，第二承托组件的两个承托板中的一个承托板还包括气流调节部，且第二承托组件的一个承托板上的承托部沿第二方向位于第二承托组件的一个承托板上的气流调节部的内侧。

16、在本技术实施例中，通过在第二承托组件的一个承托板上设置气流调节部，从而可以通过调整该一个承托板上的气流调节部的通风阀的开度，调整流向该第二承托组件上承托的加热对象的热风覆盖范围，从而实现对加热对象进行均匀加热。另一方面，通过在第二承托组件上行的一个承托板上设置气流调节部，可以简化第二承托组件的设计。

17、在一种可能的实现方式中，第二承托组件的两个承托板中的另一个承托板还包括气流调节部，且第二承托组件的另一个承托板上的承托部沿第二方向位于第二承托组件的另一个承托板上的气流调节部的内侧。

18、在本技术实施例中，通过在第二承托组件的两个承托板上均设置气流调节部，可以灵活地调整该两个承托板上的气流调节部的通风阀的开度，从而能够灵活地调整流向该第二承托组件上承托的加热对象的热风覆盖范围，实现对第二承托组件承托的加热对象的均匀加热。

19、在一种可能的实现方式中，容置位设置有多个贯穿于第一方向的第二孔。

20、在本技术实施例中，通过在容置位的底壁设置多个贯穿于第一方向的第二孔，由热风入口流入的热风可以经由第二孔流向加热对象，从而可以对加对象进行有效加热。

21、在一种可能的实现方式中，加热对象包括电池单体。

22、在本技术实施例中，可以利用加热设备对电池单体进行加热如老化处理，可以实现对电池单体快速且准确地加热。

23、在一种可能的实现方式中，容置位上设置有多个热膨胀侧板，方形电池单体置于容置位时方形电池单体的两个最大面均与热膨胀侧板相对且热膨胀侧板包括热膨胀材料，以在方形电池单体进行加热时热膨胀侧板对方形电池单体的最大面施加膨胀力，加热对象包括方形电池单体。

24、在本技术实施例中，通过容置位上且与方形电池单体的两个最大面相对的热膨胀侧板上设置热膨胀材料，从而可以在方形电池单体进行加热时，通过热膨胀材料的膨胀对电池单体的最大面进行挤压，从而可以提高电池单体的加热效果如电池老化处理时促进电极材料与电解液的接触、促进电池单体负极表面的固定电解质界面膜(solid electrolyteinterface membrane，sei)的形成等等。

25、在一种可能的实现方式中，热膨胀材料满足以下至少一项：沿方形电池单体的长度方向，热膨胀材料的两侧相对于方形电池单体的两侧分别缩进3mm～20mm；沿方形电池单体的高度方向，热膨胀材料的两侧相对于方形电池单体的两侧分别缩进3mm～13mm；沿方形电池单体的厚度方向，热膨胀材料的尺寸范围为1mm～8mm；热膨胀材料包括膨胀合金，膨胀合金的线膨胀系数大于或等于的取值范围为12×10^-6/℃～55×10^-6/℃。

26、在本技术实施例中，通过将热膨胀材料分别沿方形电池单体的长度方向、宽度方向和厚度方向及热膨胀材料的位置和线膨胀系数设置在合理的范围内，能够使热膨胀材料在膨胀时对方形电池单体有效施压，且施压位置避开方形电池单体的角部和，可以降低施压时方形电池单体的角部和的应力集中造成的方形电池单体的变形、破裂等风险。

27、在一种可能的实现方式中，在方形电池单体沿方形电池单体的厚度方向的尺寸小于或等于40mm的情况下，热膨胀材料满足以下至少一项：沿方形电池单体的长度方向，热膨胀材料的两侧相对于方形电池单体的两侧分别缩进3mm～8mm，沿方形电池单体的高度方向，热膨胀材料的两侧相对于方形电池单体的两侧分别缩进3mm～8mm；沿方形电池单体的厚度方向，热膨胀材料的尺寸范围为2mm～4mm。

28、在一种可能的实现方式中，在方形电池单体沿方形电池单体的厚度方向的尺寸大于40mm且小于或等于90mm的情况下，热膨胀材料满足以下至少一项：沿方形电池单体的长度方向，热膨胀材料的两侧相对于方形电池单体的两侧分别缩进12mm～18mm，沿方形电池单体的高度方向，弹性材料的两侧相对于方形电池单体的两侧分别缩进8mm～12mm；沿方形电池单体的厚度方向，热膨胀材料的尺寸范围为4mm～7mm。

29、在一种可能的实现方式中，在方形电池单体的群裕度≤92％的情况下，热膨胀材料的线膨胀系数的取值范围为16×10^-6/℃～32×10^-6/℃；或者，在方形电池单体的群裕度大于92％且小于或等于98％的情况下，热膨胀材料的线膨胀系数的取值范围为32×10^-6/℃～50×10^-6/℃。

30、在本技术实施例中，基于方形电池单体的群裕度选择合适的线膨胀系数的热膨胀材料，能够合理地对方形电池单体进行施加压力，以将压力合理地施加到方形电池单体中的电极组件。

31、在一种可能的实现方式中，热膨胀侧板还包括弹性材料，弹性材料设置于热膨胀材料沿方形电池单体的厚度方向靠近方形电池单体的一侧。

32、在本技术实施例中，通过在热膨胀侧板上设置弹性材料，弹性材料可以与方形电池单体直接接触，可以在方形电池单体置于容置位进行加热时降低对方形电池单体的外壳造成的损伤。

33、在一种可能的实现方式中，弹性材料满足以下至少一项：沿方形电池单体的长度方向，弹性材料的两侧相对于方形电池单体的两侧缩进的尺寸，与热膨胀材料的两侧相对于方形电池单体的两侧缩进的尺寸相同；沿方形电池单体的高度方向，弹性材料的两侧相对于方形电池单体的两侧缩进的尺寸，与热膨胀材料的两侧相对于方形电池单体的两侧缩进的尺寸相同；沿方形电池单体的厚度方向，弹性材料的尺寸范围为2mm～13mm；弹性材料包括硅胶或橡胶中的至少一种。

34、在本技术实施例中，通过将弹性材料的尺寸、位置设置在合理的范围内以及选择合理的材质作为弹性材料，可以利用弹性材料有效降低方形电池单体置于容纳空间进行加热时对方形电池单体的外壳造成的损伤。

35、在一种可能的实现方式中，在方形电池单体沿方形电池单体的厚度方向的尺寸小于或等于40mm的情况下，沿方形电池单体的厚度方向，弹性材料的尺寸范围为3mm～8mm；或者，在方形电池单体沿方形电池单体的厚度方向的尺寸大于40mm且小于或等于90mm的情况下，沿方形电池单体的厚度方向，弹性材料的尺寸范围为8mm～12mm。

36、在一种可能的实现方式中，热膨胀侧板还包括基板，热膨胀材料设置于基板沿方形电池单体的厚度方向靠近方形电池单体的一侧。

37、在本技术实施例中，通过在基板上设置热膨胀材料，便于灵活地调整热膨胀材料沿方形电池单体厚度方向的尺寸，从而调整沿方形电池单体厚度方向相邻的热膨胀侧板之间的尺寸，能够适用于不同型号的方形电池单体的加热。

38、在一种可能的实现方式中，在未进行加热的情况下，热膨胀侧板与方形电池单体之间沿方形电池单体的厚度方向过盈配合。

39、在本技术实施例中，通过将热膨胀侧板与方形电池单体之间沿方形电池单体的厚度方向过盈配合，弹性材料对方形电池单体的挤压力可以使方形电池单体固定于容置位中，可以降低方形电池单体在容置位晃动的可能性。

40、在一种可能的实现方式中，加热设备还包括：温度监测装置，设置于加热对象，用于监测加热对象的温度。

41、在本技术实施例中，通过设置温度检测装置对加热对象的温度进行监测，便于根据加热对象的温度对承托组件上的通风阀的开度进行调整。

42、第二方面，提供了一种加热方法，加热方法适用于包括至少一个腔体、热风入口和热风出口的加热设备，腔体中设置有沿第一方向间隔排布的多个承托组件，多个承托组件包括至少一个第一承托组件和第二承托组件，第一承托组件和第二承托组件均包括承托部，第一承托组件还包括气流调节部，承托部用于承托加热对象或置于加热对象的托盘，气流调节部上设置有第一孔，第一孔中设置有通风阀，通风阀的开度可调，第一承托组件位于第二承托组件下方，热风入口设置于腔体的壁且位于多个承托组件的下方，热风出口设置于腔体的壁且位于多个承托组件的上方，加热方法包括：获取多个第一承托组件上承托的加热对象的温度；根据多个第一承托组件上承托的加热对象的温度，控制多个第一承托组件上的通风阀的开度。

43、在本技术实施例中，可以基于每一个第一承托组件上承托的加热对象的温度，调节每一个第一承托组件上的通风阀的开度，调整流向每一个第一承托组件上承托的加热对象的热风流量以及流向每一个第一承托组件上方的承托组件承托的加热对象的热风流量，从而实现对加热对象进行快速加热。

44、在一种可能的实现方式中，根据多个第一承托组件上承托的加热对象的温度，控制多个第一承托组件上的通风阀的开度，包括：在位于最下方的第一承托组件承托的加热对象的温度小于预设温度的情况下，控制多个第一承托组件的通风阀的开度小于或等于预设开度，预设温度小于加热对象的目标加热温度且目标加热温度与预设温度之间的差值小于或等于目标阈值，或预设温度等于目标加热温度。

45、在本技术实施例中，在最下方的第一承托组件承托的加热对象的温度小于或等于预设温度的情况下，控制多个第一承托组件上的通风阀的开度小于或等于预设开度，由于最下方的第一层承托组件的通风阀开度比较小，热风更多地流向最下方的第一承托组件承托的加热对象，从而可以使最下方的第二承托组件承托的加热对象的温度快速升温。

46、在一种可能的实现方式中，控制多个第一承托组件的通风阀的开度小于或等于预设开度，包括：控制多个第一承托组件上的通风阀的开度为最小开度值。

47、在本技术实施例中，在最下方的第二承托组件承托的加热对象的温度小于或等于预设温度的情况下，可以将多个第一承托组件的通风阀的开度调整最小开度值，从而可以使通过每一个第一承托组件的通风阀的热风流量最小，使流向每一个第一承托组件承托的加热对象的热风流量最大，便于每一个第一承托组件承托的加热对象快速升温。

48、在一种可能的实现方式中，根据多个第一承托组件上承托的加热对象的温度，控制多个第一承托组件上的通风阀的开度，包括：在第i个第一承托组件承托的加热对象的温度大于或等于预设温度的情况下，增大第i个第一承托组件的通风阀的开度，预设温度小于加热对象的目标加热温度且目标加热温度与预设温度之间的差值小于或等于目标阈值，或预设温度等于目标加热温度。

49、在本技术实施例中，在第i个第一承托组件承托的加热对象的温度达到如目标加热温度时，可以通过增大第i个第一承托组件上的通风阀的开度，使得热风可以快速通过第i个第一承托组件上的通风阀，流向第i个第一承托组件上方的承托组件承托的加热对象，从而使该上方的承托组件承托的加热对象快速升温至目标加热温度，如此类推，从而能够实现腔体内的加热对象的快速加热。

50、在一种可能的实现方式中，增大第i个第一承托组件上的通风阀的开度，包括：将第i个第一承托组件上的通风阀的开度增大至最大开度值。在本技术实施例中，在第i个第一承托组件承托的加热对象的温度逐渐加热至目标加热温度或接近于目标加热温度的情况下，可以将第i个第一承托组件上的通风阀的开度增大至最大，从而可以使流向第i个第一承托组件承托的加热对象的热风流量最小，使热风更快速地从第i个第一承托组件上的通风阀流向其上层的承托组件承托的加热对象，实现腔体内加热对象的快速升温。

51、第三方面，提供了一种加热设备，加热设备包括存储器和处理器，存储器用于存储指令，处理器用于读取指令并根据指令执行如第二方面及其第二方面任一种可能的实现方式中的加热方法。

52、第四方面，提供了一种芯片，包括：处理器，用于从存储器中调用并运行计算机程序，使得安装有芯片的设备执行如第二方面及其第二方面任一种可能的实现方式中的加热方法。

53、第五方面，提供了一种计算机程序，计算机程序被计算机执行时，使得计算机实现如第二方面及其第二方面任一种可能的实现方式中的加热方法。

54、第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储计算机程序，计算机程序被计算机执行时，使得计算机实现如第二方面及其第二方面任一种可能的实现方式中的加热方法。

55、第七方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序指令，该计算机程序指令被计算机执行时，使得计算机实现如第二方面及其第二方面任一种可能的实现方式中的加热方法。