CN108963344B - 一种双路负压化成针床 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双路负压化成针床，包括：机柜组件以及电源组件；机柜组件由多个库位层叠设而成，库位层包括：底板组件；设置在底板组件上方的上板组件；活动设置在底板组件与上板组件中间的中板组件；设置在上板组件上，用于对电池进行化成的负压组件；负压组件设置为双负压组件，且包括：负压杯模组以及与所述负压杯模组连通的负压汇流管；负压杯模组、负压汇流管以及预设的负压控制系统形成双负压回路。本发明采用双负压回路对电池进行化成，在负压环境下使锂离子电池负极形成均匀、稳定、致密的SEI膜，使得电池的性能更稳定，提高电池的质量。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池化成工艺技术领域，具体涉及一种双路负压化成针床。
背景技术
目前，随着方形铝壳锂离子电池在新能源动力行业的广泛应用，新能源行业对方形铝壳电池的品质与一致性有更严苛的高标准。
单路负压化成设备可以提高电池的性能，因此现有技术中基本都是采用单路负压化成设备对电池进行化成处理。但是，由于化成过程电解液的状态不稳定，单路负压不能实现负压值独立，并且在化成过程中难以将电池中所产生的废气抽出，严重影响了电池的性能。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种双路负压化成针床，旨在解决现有技术中采用单路负压化成设备不能实现负压值独立，并且在化成过程中难以将电池中所产生的废气抽出等问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种双路负压化成针床，其中，所述双路负压化成针床包括：机柜组件以及与所述机柜组件连接的电源组件；
所述机柜组件由多个用于对电池进行化成处理的库位层叠设而成，所述库位层包括：底板组件；
设置在所述底板组件上方，且通过预设的导向杆支撑，与所述底板组件成预定高度的上板组件；
活动设置在所述底板组件与上板组件中间，且与所述导向杆套设连接的中板组件；
设置在所述上板组件上，用于对电池进行化成的负压组件；
所述负压组件设置为双负压组件，且包括：负压杯模组以及与所述负压杯模组连通的负压汇流管；所述负压杯模组、负压汇流管以及预设的负压控制系统形成双负压回路。
所述的双路负压化成针床，其中，所述负压杯模组上设置有多个负压杯，所述负压杯包括：吸嘴杆；设置在所述吸嘴杆上的吸嘴固定块；套设在所述吸嘴杆上的弹簧；以及设置在所述吸嘴杆端部的花瓣式负压吸盘；
每个待化成的电池均对应一个独立的负压杯。
所述的双路负压化成针床，其中，所述中板组件上设置有用于放置电池的托盘，所述托盘通过预设在所述中板组件上的托盘定位销、托盘导向块进行定位。
所述的双路负压化成针床，其中，所述双路负压化成针床还包括用于排出废气的烟道，所述烟道设置在所述双路负压化成针床的后侧，且与每个库位层均连通。
所述的双路负压化成针床，其中，所述烟道的顶部以及烟道上与库位层连通的位置处均设置有排风扇。
所述的双路负压化成针床，其中，所述上板组件上设置有消防机构，所述消防机构包括1230气体消防管道以及水消防管道；所述1230气体消防管道与水消防管道上均设置有喷嘴；所述水消防管道的喷嘴与预设的水回收管道连通，用于将消防水排出。
所述的双路负压化成针床，其中，所述库位层与库位层之间采用不锈钢板与防火岩棉隔开。
所述的双路负压化成针床，其中，所述库位层中设置有风道，所述风道上设置有用于探测库位层中的烟雾的烟感器；所述烟感器与所述消防机构连接。
所述的双路负压化成针床，其中，所述库位层中的每一个电池位上均设置有温度探针组件，所述温度探针组件设置在库位层中的探针模组中，用于实时监控电池化成过程中的温度；所述温度探测组件与所述消防机构连接。
所述的双路负压化成针床，其中，所述双路负压化成针床上还设置有过线桥主线架，所述过线桥主线架上设置有多个接线通道，通过在所述接线通道中设置线缆，将所述双路负压化成针床与预设的电源组件连接；
所述负压控制系统设置在所述电源组件上。
本发明的有益效果：本发明采用双负压回路对电池进行化成，在负压环境下使锂离子电池负极形成均匀、稳定、致密的SEI膜，使得电池的性能更稳定，提高电池的质量。
附图说明
图1是本发明的双路负压化成针床的第一立体图。
图2是本发明的双路负压化成针床的第二立体图。
图3是本发明的双路负压化成针床中的库位层的内部结构示意图。
图4是本发明的双路负压化成针床中库位层的底板组件的结构示意图。
图5是本发明的双路负压化成针床中库位层的中板组件的结构示意图。
图6是本发明的双路负压化成针床中库位层的上板组件的结构示意图。
图7是本发明的双路负压化成针床中探针模组的结构示意图。
图8是本发明的双路负压化成针床中库位层的负压杯模组的结构示意图。
图9是本发明的双路负压化成针床中库位层的汇流管道的结构示意图。
图10是本发明的双路负压化成针床中负压杯模组的负压杯的结构示意图。
图11是本发明的双路负压化成针床中烟道的结构示意图。
图12是本发明的双路负压化成针床中消防机构的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在现有技术中，化成设备进行工作时是单路负压化成，经实验，单路负压化成效果不理想，影响电池的性能。为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种双路负压化成针床，具体如图1和2中所示，本发明的双路负压化成针床包括：机柜组件100以及与所述机柜组件100连接的电源组件（图中为标出），在本实施例中，所述机柜组件100上设置有过线桥主线架200，所述过线桥主线架200上设置有多个接线通道，通过在所述接线通道中设置线缆，就将所述双路负压化成针床与预设的电源组件连接。由于每一个接线通道一一对应，线缆布局美观、安全，确保每一个线缆都是独立的输入与输出。
进一步地，参照图1和图2，本发明中的机柜组件100是由多个用于对电池进行化成处理的库位层10叠设而成，本实施中的库位层10设置有4层。每一层的库位层10均设置成六面防护结构（本实施例采用的是立方体结构），六个面都处于封闭状态，保证库位层10在对电池进行化成时良好的密闭性。此外，本实施例中每一层的库位层10中均设置有独立的运动机构以及对电池进行化成的化成机构，并且库位层10与库位层10之间采用不锈钢板以及防火岩棉隔开，使得库位层10之间彼此成独立的状态，互不干扰，即使某个库位层10中出现着火的现象，也不会波及到其他库位层10，保证了整个设备的稳定性与安全性。
更进一步地，参照图3，本实施例中的库位层10包括：底板组件110；设置在所述底板组件110上方，且通过预设的导向杆121支撑，与所述底板组件成预定高度的上板组件120。所述导向杆121是设置在上板组件120上，从图3中可以看出，由于本实施例中的库位层10设置成立方体结构，因此所述导向杆121设置在上板组件120的四个角上，并与底板组件110连接，形成一个立方体的形状。在底板组件110和上板组件120之间还设置有中板组件130，所述中板组件130是套设在导向杆121上的，具体为，在中板组件130的四个角上设置有与该导向杆121套设的直线轴承131，因此所述中板组件130可以在导向杆121上活动。所述中板组件130上设置有放置若干个电池的托盘132，当托盘132到达预定位置后，中板组件130就会沿着导向杆121上升，到达设计位置执行电池化成工步。
具体地，参照图4-6，本实施例中的底板组件110、中板组件130以及上板组件120均为正方形。中板组件130上设置有托盘导向块133、托盘定位销134，用来对托盘进行定位。本实施中的托盘定位销134是与前后对角微动开关135连接的，当装满电池的托盘通过堆垛机放入预定位置后，通过各个方向多个托盘导向块133的斜楔面导入托盘平台实现初定位，中板组件130上的前后对角微动开关135接收托盘到位信号，设备气缸电磁阀动作，中板组件130上升，通过导向杆121和直线轴承131运动到设计位置，托盘定位销134精确定位托盘132，进而进行电池化成工步。
较佳地，所述底板组件110与中板组件130之间留有预设的安全距离，以使堆垛机的货叉能够在该安全距离内活动，不影响堆垛机对托盘132的运输与放置。所述中板组件130上还设置有限位杆136，限位杆136用于限定所述中板组件130的上极限位置，以所述下限位杆136上设置有缓冲件137，确保所述中板组件130在上下运动的过程中更加平稳。
此外，本实施例中，所述托盘导向块133设计大坡口斜度，长与宽度方向都有±10mm的容错范围。所述底板组件110上设置有微动开关支撑架111用来对中板组件130上的前后对角微动开关135进行支撑。前后对角微动开关135的布置是为了判断托盘初定位有没有准确到位，以便传递信号给上位机进行下一步动作，如果托盘132初定位不在设计范围内，前后对角微动开关135是接收不到信号的，也就不会进行下一步动作，并且超过预定时间就会报警，此时需要人工处理或者堆垛机重新放置托盘132。
进一步地，本实施例中的上板组件120设置有探针模组122，所述探针模组122包括左侧正极探针模组、左侧负极探针模组、右侧正极探针模组以及右侧负极探针模组。所述探针模组122上设置有温度探针组件123（如图7所示，图7为左侧负极探针模组），温度探针组件123用于实时监控电池化成过程中的温度，并且每一个托盘132的每一个电池位均对应有一个温度探针组件123，以便对每一个电池进行独立监控。当托盘132运动到设计位置之后，所述探针模组122压接电池的正负极，温度探针组件123压接电池上的壳体，从而开始对电池化成过程中温度进行实时监控。
进一步地，本实施例中的上板组件120还设置有用于将电池化成过程中产生的废气抽出的负压组件124。所述负压组件124设置为双负压组件，且包括：负压杯模组125以及与所述负压杯模组125（如图8所示）连通的负压汇流管126（如图9所示）；所述负压杯模组125、负压汇流管126以及预设的负压控制系统形成双负压回路。本发明中的双负压回路可以对电池进行高低双负压化成，相比现有技术中的单负压化成设备，本发明可以实现负压值独立，结合电池化成过程中不同阶段的化学反应，双路负压使得电池能量密度更高、性能更加稳定，电池的一致性得到了更好的保证。
具体地，参照图8-10，本实施例中的负压杯模组125上包括有多个负压杯127，每一个负压杯127均与所述负压汇流管126（负压汇流管126上设置有多个与负压杯127连通的接口）连通，从而实现负压杯模组125与负压汇流管126连通。进一步地，所述负压杯127包括：吸嘴杆1；设置在所述吸嘴杆1上的吸嘴固定块2；套设在所述吸嘴杆1上的弹簧3；以及设置在所述吸嘴杆1端部的花瓣式负压吸盘4，该花瓣式负压吸盘4就与负压汇流管126上的接口连通。优选地，花瓣式负压吸盘4压缩行程为4mm，每个电池对应一个独立的负压杯127，负压杯模组125与负压顶封盖间使用超声波热熔与密封圈密封，确保可靠密封；破真空（在负压化成结束后，抽真空电磁阀关闭切断真空气源，启动破真空阀（引入氮气或干燥清洁空气）破真空）时负压杯中预存的电解液可重新回流至电池内部。
进一步地，重新参照图1和2，本实施例中，所述双路负压化成针床还包括用于排出废气的烟道300，所述烟道300设置在所述双路负压化成针床的后侧，且与每个库位层10均连通。较佳地，如图11所示，所述烟道300的顶部以及烟道300上与库位层10连通的位置处均设置有排风扇310。该排风扇310可以将库位层10中的废气及时排出，提高电池的性能与稳定性。
进一步地，如图12中所示，所述上板组件120上设置有消防机构128，所述消防机构包括1230气体消防管道11以及水消防管道12；所述1230气体消防管道11与水消防管道12上均设置有喷嘴13；喷嘴13向下设置。所述水消防管道的喷嘴13与预设的水回收管道连通，用于将消防水排出。本发明通过在上板组件120设置消防机构128，当库位层10中出现着火现象时，可以及时启动消防机构128对库位层10灭火处理。优选地，本实施例中将水消防管道12与预设的水回收管道连通，将消防水排放到设备外部，有效杜绝了消防水排放到生产现场。
较佳地，本实施例中，所述库位层10中设置有风道，所述风道上设置有用于探测库位层10中的烟雾的烟感器129。从图5中可以看出，所述烟感器129是设置在上板组件120中，所述烟感器129与所述消防机构128连接，以便烟感器129在检测到烟雾后启动消防机构128。
综上所述，本发明提供的一种双路负压化成针床，包括：机柜组件以及电源组件；机柜组件由多个库位层叠设而成，库位层包括：底板组件；设置在底板组件上方的上板组件；活动设置在底板组件与上板组件中间的中板组件；设置在上板组件上，用于对电池进行化成的负压组件；负压组件设置为双负压组件，且包括：负压杯模组以及与所述负压杯模组连通的负压汇流管；负压杯模组、负压汇流管以及预设的负压控制系统形成双负压回路。本发明采用双负压回路对电池进行化成，在负压环境下使锂离子电池负极形成均匀、稳定、致密的SEI膜，使得电池的性能更稳定，提高电池的质量。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种双路负压化成针床，其特征在于，所述双路负压化成针床包括：机柜组件以及与所述机柜组件连接的电源组件；
所述机柜组件由多个用于对电池进行化成处理的库位层叠设而成，所述库位层包括：底板组件；
设置在所述底板组件上方，且通过预设的导向杆支撑，与所述底板组件成预定高度的上板组件；
活动设置在所述底板组件与上板组件中间，且与所述导向杆套设连接的中板组件；
设置在所述上板组件上，用于对电池进行化成的负压组件；
所述负压组件设置为双负压组件，且包括：负压杯模组以及与所述负压杯模组连通的负压汇流管；所述负压杯模组、负压汇流管以及预设的负压控制系统形成双负压回路；
其中，所述负压杯模组上设置有多个负压杯，所述负压杯包括：吸嘴杆；设置在所述吸嘴杆上的吸嘴固定块；套设在所述吸嘴杆上的弹簧；以及设置在所述吸嘴杆端部的花瓣式负压吸盘；每个待化成的电池均对应一个独立的负压杯；
所述负压汇流管上设置有多个与所述负压杯连通的接口，每个负压杯均与所述负压汇流管连通；
所述中板组件上设置有用于放置电池的托盘，所述托盘通过预设在所述中板组件上的托盘定位销、托盘导向块进行定位；
其中，所述托盘导向块设置有斜楔面，用于对所述托盘进行初定位；所述托盘定位销用于对所述托盘进行精确定位；
所述中板组件上还设置有：与所述托盘定位销相连接的前后对角微动开关，用于判断所述托盘初定位是否准确到位，如果所述托盘初定位不在设计范围内，所述前后对角微动开关是接收不到信号，不会进行下一步工作，超过预定时间后报警；
所述双路负压化成针床还包括用于排出废气的烟道，所述烟道设置在所述双路负压化成针床的后侧，且与每个库位层均连通；
所述烟道的顶部以及烟道上与库位层连通的位置处均设置有排风扇；
所述双路负压化成针床上还设置有过线桥主线架，所述过线桥主线架上设置有多个接线通道，通过在所述接线通道中设置线缆，将所述双路负压化成针床与预设的电源组件连接，每一个线缆都是独立的输入与输出；
所述负压控制系统设置在所述电源组件上；
所述上板组件上设置有消防机构，所述消防机构包括1230气体消防管道以及水消防管道；所述1230气体消防管道与水消防管道上均设置有喷嘴；所述水消防管道的喷嘴与预设的水回收管道连通，用于将消防水排出；
所述库位层与库位层之间采用不锈钢板与防火岩棉隔开。
2.根据权利要求1所述的双路负压化成针床，其特征在于，所述库位层中设置有风道，所述风道上设置有用于探测库位层中的烟雾的烟感器；所述烟感器与所述消防机构连接。
3.根据权利要求1所述的双路负压化成针床，其特征在于，所述库位层中的每一个电池位上均设置有温度探针组件，所述温度探针组件设置在库位层中的探针模组中，用于实时监控电池化成过程中的温度；所述温度探测组件与所述消防机构连接。
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Legal Events
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20190704 Address after: 523000 Dongcheng Street, Dongke Road, Dongguan City, Guangdong Province, No. 38, No. 2 Applicant after: Guangdong Hengyi Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 523000 Silicon Valley Power 2025 Science Park A2 Building 1-4 Floor, No. 38 Dongke Road, Tongsha Industrial Park, Dongcheng Street, Dongguan City, Guangdong Province Applicant before: DONGGUAN HENGYI ENERGY AUTOMATION Co.,Ltd. |
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Address after: 523000 Room 403, building 2, No. 15, Gongye West Road, Songshanhu Park, Dongguan City, Guangdong Province Patentee after: Guangdong Hengyineng Technology Co.,Ltd. Address before: 523000 Building 2, 38 Dongke Road, Dongcheng Street, Dongguan City, Guangdong Province Patentee before: Guangdong Hengyi Energy Technology Co.,Ltd. |