CN108123177A - 极片冷却装置 - Google Patents

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蒋志鹏
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Abstract

本发明提供了一种极片冷却装置，涉及锂离子电池制造设备的技术领域，包括冷却通道、进风通道，出风通道和换热装置；通过导风装置使得出风通道可以将冷却通道内的热空气吸入至换热装置内，并通过进风通道将经换热装置冷却后的冷空气吹入至冷却通道内，通过风冷的方式对冷却通道通过的极片进行冷却降温；缓解了现有技术中存在的极片温度过高，对叠片设备影响大，以及影响时效，降低叠片效率和芯包质量易出现问题的技术问题；实现了极片的温度的控制，在保证了极片可以完全粘合于叠片的基础上，使得极片的温度达到工艺要求，提高了叠片效率，保证了电池芯包的质量，更加实用。

Description

极片冷却装置
技术领域
本发明涉及锂离子电池制造设备技术领域，尤其是涉及一种极片冷却装置。
背景技术
软包动力锂离子电池是通过叠片的方式将正负极叠成电芯包，过程当中需要对极片的温度提出要求。
现有技术中，由于对极片的水分有要求，会将极片经过隧道炉进行加热，排出水分，并且出隧道炉之后的极片，必须降低到工艺要求的范围。
但是，因为经过隧道炉烘烤之后，会造成温度过高，导致极片与极片之间粘合力大，会对叠片设备产生非常大的影响，不仅在生产过程中影响时效，而且在芯包质量上，难以符合需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种极片冷却装置，以缓解现有技术中存在的极片温度过高，对叠片设备影响大，以及影响时效，降低叠片效率和芯包质量易出现问题的技术问题。
本发明提供的一种极片冷却装置，包括：冷却通道、进风通道，出风通道和换热装置；
进风通道的一端和出风通道的一端分别与换热装置连接，且进风通道的另一端和出风通道的另一端分别与冷却通道连通，进风通道和出风通道上均设置有导风装置，导风装置用于通过出风通道将冷却通道内的热空气吸入至换热装置内，并通过进风通道将经换热装置冷却后的冷空气吹入至冷却通道内，用于将冷却通道通过的极片进行冷却降温。
进一步地，出风通道包括出风管和多个第一分气筒；
出风管与换热装置连接，出风管分别与多个第一分气筒连通；
冷却通道对应多个第一分气筒的数量设置有多个出风口，多个出风口均匀设置于冷却通道的一侧，多个第一分气筒通过多个出风口与冷却通道连接，以通过多个出风口将热空气吸入至换热装置内。
进一步地，进风通道包括进风管和多个第二分气筒；
进风管与换热装置连接，进风管分别与多个第二分气筒连通；
冷却通道对应多个第二分气筒的数量设置有多个进风口，多个进风口均匀设置于冷却通道的一侧，多个第二分气筒通过多个进风口与冷却通道连接，以通过多个进风口将冷空气吹入至冷却通道内。
进一步地，换热装置包括换热本体和循环水管；
换热本体包括气体流道和水流道，水流道套设于气体流道的外部，气体流道分别与进风通道和出风通道连通，水流道与循环水管连通，水流道的水与气体流道的气体通过气体流道的管壁换热，以将出风通道内的热空气冷却降温后传递至进风通道内。
进一步地，气体流道的外侧壁上设置有用于增大换热面积的翅片。
进一步地，气体流道呈蛇形排布于所述水流道内部。
进一步地，本发明提供的一种极片冷却装置，还包括控制装置；
控制装置分别与换热装置和导风装置电连接，用于控制进风通道和出风通道与换热装置的空气换热。
进一步地，本发明提供的一种极片冷却装置，还包括检测装置；
检测装置与控制装置电连接，检测装置设置于冷却通道的入口端，用于检测极片进入到冷却通道的进入信息，并将此进入信息传递至控制装置，控制装置对应控制换热装置和导风装置的启闭。
进一步地，本发明提供的极片冷却装置，还包括柜体；
换热装置均设置于柜体内，进风通道和出风通道通过柜体的侧壁与换热装置连接。
进一步地，本发明提供的极片冷却装置，还包括控制输入装置；
控制输入装置设置于柜体的侧壁上，控制装置设置于柜体内部，控制输入装置与控制装置电连接，用于向控制装置输入控制信息。
本发明提供的一种极片冷却装置，包括：冷却通道、进风通道，出风通道和换热装置；进风通道的一端和出风通道的一端分别与换热装置连接，且进风通道的另一端和出风通道的另一端分别与冷却通道连通，进风通道和出风通道上均设置有导风装置，通过导风装置的动力作用，使得出风通道可以将冷却通道内的热空气吸入至换热装置内，并且在换热装置内进行热空气的热交换，使得热空气成为温度较低的冷空气，从而通过进风通道将经换热装置冷却后的冷空气吹入至冷却通道内，通过风冷的方式对冷却通道通过的极片进行冷却降温；缓解了现有技术中存在的极片温度过高，对叠片设备影响大，以及影响时效，降低叠片效率和芯包质量易出现问题的技术问题；实现了极片的温度的控制，在保证了极片可以完全粘合于叠片的基础上，使得极片的温度达到工艺要求，提高了叠片效率，保证了电池芯包的质量，更加实用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的极片冷却装置的整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的极片冷却装置的冷却通道的第一视角下的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的极片冷却装置的冷却通道的第二视角下的结构示意图。
图标：100-冷却通道；200-进风通道；201-进风管；202-第二分气筒；300-出风通道；301-出风管；302-第一分气筒；400-换热装置；401-换热本体；402-循环水管；500-导风装置；600-检测装置；700-柜体；800-控制输入装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做出创造性劳动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。
在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本实施例提供的极片冷却装置的整体结构示意图；其中，进风通道200的两端和出风通道300的两端均分别与冷却通道100和换热装置400连通。
图2为本实施例提供的极片冷却装置的冷却通道100的第一视角下的结构示意图；其中，第一视角为沿着进风管201和第二分气筒202的方向，出风通道300包括出风管301和多个第一分气筒302；进风通道200包括进风管201和多个第二分气筒202。
图3为本实施例提供的极片冷却装置的冷却通道100的第二视角下的结构示意图；其中，第二视角为沿着进风口的方向。
如图1-3所示，本实施例提供的一种极片冷却装置，包括：冷却通道100、进风通道200，出风通道300和换热装置400；进风通道200的一端和出风通道300的一端分别与换热装置400连接，且进风通道200的另一端和出风通道300的另一端分别与冷却通道100连通，进风通道200和出风通道300上均设置有导风装置500，导风装置500用于通过出风通道300将冷却通道100内的热空气吸入至换热装置400内，并通过进风通道200将经换热装置400冷却后的冷空气吹入至冷却通道100内，用于将冷却通道100通过的极片进行冷却降温。
其中，冷却通道100的截面形状可以为多种，例如：矩形、圆形、梯形等，由于冷却通道100罩设于传输带的外部，且冷却通道100用于通过运输极片的极片料盒，优选地，冷却通道100的截面形状为矩形。
进风通道200与换热装置400的连接方式可以为多种，例如：焊接、通过螺纹连接，通过法兰连接等，较佳地，进风通道200与换热装置400的连接方式为焊接。
优选地，出风通道300与换热装置400的连接方式为焊接。
具体过程，当从隧道炉出来的极片通过运输装置传送至冷却通道100时，设备进行工作，换热装置400开始工作，此时将冷风从进风通道200传输至冷却通道100内部，作用到运输装置上的极片，极片的热量被带走，从而通过出风通道300收集至换热装置400内，进行换热降温，循环往复，达到了快速降低极片温度的目的。
本实施例提供的一种极片冷却装置，包括：冷却通道100、进风通道200，出风通道300和换热装置400；进风通道200的一端和出风通道300的一端分别与换热装置400连接，且进风通道200的另一端和出风通道300的另一端分别与冷却通道100连通，进风通道200和出风通道300上均设置有导风装置500，通过导风装置500的动力作用，使得出风通道300可以将冷却通道100内的热空气吸入至换热装置400内，并且在换热装置400内进行热空气的热交换，使得热空气成为温度较低的冷空气，从而通过进风通道200将经换热装置400冷却后的冷空气吹入至冷却通道100内，通过风冷的方式对冷却通道100通过的极片进行冷却降温；缓解了现有技术中存在的极片温度过高，对叠片设备影响大，以及影响时效，降低叠片效率和芯包质量易出现问题的技术问题；实现了极片的温度的控制，在保证了极片可以完全粘合于叠片的基础上，使得极片的温度达到工艺要求，提高了叠片效率，保证了电池芯包的质量，更加实用。
在上述实施例的基础上，进一步地，本实施例提供的极片冷却装置的出风通道300包括出风管301和多个第一分气筒302；出风管301与换热装置400连接，出风管301分别与多个第一分气筒302连通；冷却通道100对应多个第一分气筒302的数量设置有多个出风口，多个出风口均匀设置于冷却通道100的一侧，多个第一分气筒302通过多个出风口与冷却通道100连接，以通过多个出风口将热空气吸入至换热装置400内。
进一步地，进风通道200包括进风管201和多个第二分气筒202；进风管201与换热装置400连接，进风管201分别与多个第二分气筒202连通；冷却通道100对应多个第二分气筒202的数量设置有多个进风口，多个进风口均匀设置于冷却通道100的一侧，多个第二分气筒202通过多个进风口与冷却通道100连接，以通过多个进风口将冷空气吹入至冷却通道100内。
其中，出风管301和第一分气筒302的连接方式可以为多种，例如：焊接、通过螺纹连接，通过法兰连接等，较佳地，出风管301和第一分气筒302的连接方式为焊接。
优选地，进风管201和第二分气筒202的连接方式为焊接。
具体地，出风管301连接有一个水平放置的集气筒，沿着集气筒的长度设置有多个风孔，使得出风管301通过集气筒分别与多个第一分气筒302连通。
进风管201与上述的结构方式相同，不再赘述。
另外，导风装置500设置于集气筒，实现了气体的导流作用；导风装置500可以为多种，例如：抽气机、导风扇等。
进一步地，换热装置400包括换热本体401和循环水管402；换热本体401包括气体流道和水流道，水流道套设于气体流道的外部，气体流道分别与进风通道200和出风通道300连通，水流道与循环水管402连通，水流道的水与气体流道的气体通过气体流道的管壁换热，以将出风通道300内的热空气冷却降温后传递至进风通道200内。
循环水管402包括进水管和出水管，通过进水管与出水管与外部空气进行换热，保证了进入到水流道内部的水温均是冷水。
进一步地，气体流道的外侧壁上设置有用于增大换热面积的翅片。
进一步地，气体流道呈蛇形排布于所述水流道内部。
具体过程，当出气通道将热空气传输至气体流道内，此次气体流道沿着蛇形排布设置于水流道内部，此时热空气通过气体流道的管壁以及翅片的作用与气体流道的管壁外部流通的水进行换热，以将热空气的热量通过水带走，降低流动空气的问题，最后通过进风通道200将冷空气均匀喷射于多个第二分气筒202处，从而可以均匀喷射在极片的位置，以实现快速降低极片温度的目的。
进一步地，本实施例提供的一种极片冷却装置，还包括控制装置；控制装置分别与换热装置400和导风装置500电连接，用于控制进风通道200和出风通道300与换热装置400的空气换热。
其中，控制装置可以为多种，例如：微型计算机、微控制单元或者PLC控制器等，较佳地，控制装置设置为微控制单元。
微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)又称单片微型计算机或者单片机，是把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。
进一步地，本实施例提供的一种极片冷却装置，还包括检测装置600；检测装置600与控制装置电连接，检测装置600设置于冷却通道100的入口端，用于检测极片进入到冷却通道100的进入信息，并将此进入信息传递至控制装置，控制装置对应控制换热装置400和导风装置500的启闭。
其中，检测装置600可以为多种，例如：红外线传感器、可见光传感器或者位移传感器等，较佳地，检测装置600为红外线传感器。
另外，检测装置600可以设置有控制开关，控制开关可以人为操作，使得当传输带上的运输装置在运行数量不间断或者流量很大的情况下，可以采用将检测装置600采用关闭的状态，此时不需要检测装置600进行检测启动，只需要开启导风装置500和换热装置400的控制开关部分，直接进行换热冷却过程。
检测装置600的使用，只是针对传输带流量较小，或者运输装置运输极片不密集时，不需要人工经常对于控制输入装置800的开启或者关闭。
另外，也可以设置有延时装置，通过延时装置可以调控检测装置600在一定时间内保持控制装置一直处于控制导风装置500和换热装置400开启的状态。
进一步地，本实施例提供的极片冷却装置，还包括柜体700；换热装置400均设置于柜体700内，进风通道200和出风通道300通过柜体700的侧壁与换热装置400连接。
进一步地，本实施例提供的极片冷却装置，还包括控制输入装置800；控制输入装置800设置于柜体700的侧壁上，控制装置设置于柜体700内部，控制输入装置800与控制装置电连接，用于向控制装置输入控制信息。
控制输入装置800可以为触摸屏和/或按键控制器；触摸屏、按键控制器分别与控制装置电连接，触摸屏能够用于显示控制装置向换热装置400发送的信息。
本实施例提供的一种极片冷却装置，通过气体流道的管壁实现空气与冷水的换热，通过多个第二分气筒202可以将冷空气均匀喷射在极片的位置，通过控制装置和检测装置600可以针对流动量小的情况下，自动开启和关闭的功能，最后控制输入装置800向控制装置输入控制信息，实现了自动控制的快速降低极片温度，实现了极片的温度的控制，在保证了极片可以完全粘合于叠片的基础上，使得极片的温度达到工艺要求，提高了叠片效率，保证了电池芯包的质量，更加实用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种极片冷却装置，其特征在于，包括：冷却通道、进风通道，出风通道和换热装置；
所述进风通道的一端和所述出风通道的一端分别与所述换热装置连接，且所述进风通道的另一端和所述出风通道的另一端分别与所述冷却通道连通，所述进风通道和所述出风通道上均设置有导风装置，所述导风装置用于通过所述出风通道将所述冷却通道内的热空气吸入至所述换热装置内，并通过所述进风通道将经所述换热装置冷却后的冷空气吹入至所述冷却通道内，用于将所述冷却通道通过的极片进行冷却降温。
2.根据权利要求1所述的极片冷却装置，其特征在于，所述出风通道包括出风管和多个第一分气筒；
所述出风管与所述换热装置连接，所述出风管分别与多个所述第一分气筒连通；
所述冷却通道对应多个所述第一分气筒的数量设置有多个出风口，多个所述出风口均匀设置于所述冷却通道的一侧，多个所述第一分气筒通过多个所述出风口与所述冷却通道连接，以通过多个所述出风口将热空气吸入至所述换热装置内。
3.根据权利要求2所述的极片冷却装置，其特征在于，所述进风通道包括进风管和多个第二分气筒；
所述进风管与所述换热装置连接，所述进风管分别与多个所述第二分气筒连通；
所述冷却通道对应多个所述第二分气筒的数量设置有多个进风口，多个所述进风口均匀设置于所述冷却通道的一侧，多个所述第二分气筒通过多个所述进风口与所述冷却通道连接，以通过多个所述进风口将冷空气吹入至所述冷却通道内。
4.根据权利要求1所述的极片冷却装置，其特征在于，所述换热装置包括换热本体和循环水管；
所述换热本体包括气体流道和水流道，所述水流道套设于所述气体流道的外部，所述气体流道分别与所述进风通道和所述出风通道连通，所述水流道与所述循环水管连通，所述水流道的水与所述气体流道的气体通过所述气体流道的管壁换热，以将所述出风通道内的热空气冷却降温后传递至所述进风通道内。
5.根据权利要求4所述的极片冷却装置，其特征在于，所述气体流道的外侧壁上设置有用于增大换热面积的翅片。
6.根据权利要求5所述的极片冷却装置，其特征在于，所述气体流道呈蛇形排布于所述水流道内部。
7.根据权利要求1-6任一项所述的极片冷却装置，其特征在于，还包括控制装置；
所述控制装置分别与所述换热装置和所述导风装置电连接，用于控制所述进风通道和所述出风通道与所述换热装置的空气换热。
8.根据权利要求7所述的极片冷却装置，其特征在于，还包括检测装置；
所述检测装置与所述控制装置电连接，所述检测装置设置于所述冷却通道的入口端，用于检测极片进入到所述冷却通道的进入信息，并将此进入信息传递至所述控制装置，所述控制装置对应控制所述换热装置和所述导风装置的启闭。
9.根据权利要求7所述的极片冷却装置，其特征在于，还包括柜体；
所述换热装置设置于所述柜体内，所述进风通道和所述出风通道通过所述柜体的侧壁与所述换热装置连接。
10.根据权利要求9所述的极片冷却装置，其特征在于，还包括控制输入装置；
所述控制输入装置设置于所述柜体的侧壁上，所述控制装置设置于所述柜体内部，所述控制输入装置与所述控制装置电连接，用于向所述控制装置输入控制信息。
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