CN209119152U - 通电状态下电池片叠层的温度控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示了一种通电状态下电池片叠层的温度控制装置，所述温度控制装置定义了用于容纳电池片叠层的工艺腔，且所述电池片叠层的两端分别设有用于夹持所述电池片叠层的上电极和下电极，所述上电极和下电极外接电源，其中，所述温度控制装置包括与工艺腔相连通并外接冷却风的冷却风路、用于排出热风的排热口、及位于所述工艺腔内的测温件，所述测温件电连接温度显示装置。该通电状态下电池片叠层的温度控制装置使得每个电池片的温度保持相对均匀，实现了制造电池片叠层的高产能、且能耗也非常低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通电状态下电池片叠层的温度控制装置。
背景技术
通电加热状态下，对电池片处理可以实现对电池缺陷的钝化，从而提升电池效率。而控制通电状态下的电池片温度是影响其中化学反应速率和平衡状态的关键因素。由于电池自身会在通电状态下发热，电池温度会受到自发热和散热的影响，因此需要进行有效控制以实现温度控制。对于量产化技术，需要满足当前超过2500片/小时的产能需求，因此将电池片层叠后一起通电是一个潜在的量产方案。为使得该量产方案得到实施，需要对叠层内不同位置的电池片温度进行有效控制。目前有些采用单/多叠电池通电+烘箱加热，该方案的能耗大、不便于量产操作。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种通电状态下电池片叠层的温度控制装置，该温度控制装置使得每个电池片的温度保持相对均匀，实现了制造电池片叠层的高产能、且能耗也非常低。
为实现上述实用新型目的，本实用新型一实施方式提供一种通电状态下电池片叠层的温度控制装置，所述温度控制装置定义了用于容纳电池片叠层的工艺腔，且所述电池片叠层的两端分别设有用于夹持所述电池片叠层的上电极和下电极，所述上电极和下电极外接电源，其中，
所述温度控制装置包括与工艺腔相连通并外接冷却风的冷却风路、用于排出热风的排热口、及位于所述工艺腔内的测温件，所述测温件电连接温度显示装置。
作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述测温件为接触式热电偶，所述接触式热电偶设于相邻的两电池片之间。
作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述接触式热电偶设置为复数个，且两相邻的接触式热电偶之间的电池片数量为50～150片电池片。
作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述温度控制装置包括底壁、与所述底壁相对设置的顶壁、连接所述底壁和顶壁且相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述排热口设置于所述顶壁，所述上电极面对所述顶壁，所述下电极面对所述底壁，所述冷却风路包括设置于所述第一侧壁的复数个第一冷却风路和设置于所述第二侧壁的复数个第二冷却风路。
作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述复数个第一冷却风路与所述复数个第二冷却风路相互对称设置。
作为本实用新型一实施方式的进一步改进，在所述第一侧壁自所述底壁延伸至所述顶壁的高度方向上，其中两个相邻第一冷却风路之间的距离为20～40mm。
作为本实用新型一实施方式的进一步改进，在所述第一侧壁自所述底壁延伸至所述顶壁的高度方向上，复数个第一冷却风路中最邻近所述底壁的第一冷却风路与所述底壁之间的距离为1～2mm。
作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述测温件为红外测温探头。
作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述上电极和下电极采用恒定功率加热。
作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述排热口外接抽风的负压范围为50～1500Pa。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：由于所述温度控制装置包括与工艺腔相连通并外接冷却风的冷却风路、用于排出热风的排热口、及位于所述工艺腔内的测温件，所述测温件电连接温度显示装置。当测温件检测到的温度过大时，冷却风路中通过吹入冷却风对电池片进行冷却，从而使得每个电池片的温度保持相对均匀，实现了制造电池片叠层的高产能、且能耗也非常低。
附图说明
图1是本实用新型具体实施方式提供的通电状态下电池片叠层的温度控制装置的结构示意图；
图2是图1中温度控制装置对温度为150℃时的控制结果示意图；
图3是图1中温度控制装置对温度为250℃时的控制结果示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。
再者，应当理解的是尽管术语第一、第二等在本文中可以被用于描述各种元件或结构，但是这些被描述对象不应受到上述术语的限制。上述术语仅用于将这些描述对象彼此区分开。例如，第一侧壁可以被称作第二侧壁，同样，第二侧壁也可以被称作第侧壁，这并不背离该申请的保护范围。
如图1所示，本实用新型一实施例提供一种通电状态下电池片叠层的温度控制装置，该温度控制装置用于电注入设备，具体的，电注入设备为通道式电注入设备。温度控制装置定义了用于容纳电池片叠层14的工艺腔12，且电池片叠层14的两端分别设有用于夹持电池片叠层14的上电极16和下电极18，上电极16和下电极18外接电源，从而对电池片进行通电。上电极16和下电极18均可上下活动，以夹持或松开电池片叠层14。
温度控制装置包括与工艺腔12相连通并外接冷却风的冷却风路20、用于排出热风的排热口22、及位于工艺腔12内的测温件24，测温件24电连接温度显示装置。优选的，工艺腔12内部的尺寸设计成刚好能容纳电池片叠层14、上电极16和下电极18，使得工艺腔12的内部尺寸尽可能的小，从而达到相同温度控制时所需的冷却风量越小，更加节能。另外，排热口22外接抽风的负压范围大致为50～1500Pa。
本优选实施例中，由于温度控制装置包括与工艺腔12相连通并外接冷却风的冷却风路20、用于排出热风的排热口22、及位于工艺腔12内的测温件24，测温件24电连接温度显示装置。如此设置，当测温件24检测到的温度过大时，冷却风路20中通过吹入冷却风对电池片进行冷却，从而使得每个电池片的温度保持相对均匀，实现了制造电池片叠层14的高产能、且能耗也非常低。另外，可以通过改变吹风量实现不同的温度控制。
其中图2示意了温度为150℃时的控制，从该示意图可清楚看出从第2片到第600片的电池片的温度都处于140℃到160℃之间，离需要控制的150℃非常接近，因此所有电池片的温度很均匀，基本都被控制到150℃。
其中图3示意了温度为250℃时的控制，从该示意图可清楚看出从第2片到第600片的电池片的温度都处于240℃到260℃之间，离需要控制的250℃非常接近，因此所有电池片的温度很均匀，基本都被控制到250℃。因此，该优选实施例提供的温度控制装置使得所有电池片的温度均匀性更优。
优选的，测温件24为接触式热电偶，接触式热电偶设于相邻的两电池片之间。接触式热电偶能准确地测量电池片温度，且由于接触式热电偶位于电池片之间，因此，接触式热电偶测量到的是电池片中间的温度，并不是电池片表面的温度，使得对电池片温度的控制更加精确。另外，测温件24也可以设置为红外测温探头。或采用其它类型的测温件24。
接触式热电偶设置为复数个，也就是，测温件24设置为复数个。且两相邻的接触式热电偶之间的电池片数量为50～150片电池片。本优选实施例中，接触式热电偶设置为6个，当然，接触式热电偶也可以设置为其它数量。
具体的，温度控制装置包括底壁26、与底壁26相对设置的顶壁28、连接底壁26和顶壁28且相对设置的第一侧壁30和第二侧壁32，排热口22设置于顶壁28，上电极16面对顶壁28，下电极18面对底壁26，冷却风路20包括设置于第一侧壁30的复数个第一冷却风路34和设置于第二侧壁32的复数个第二冷却风路36。
在第一侧壁30自底壁26延伸至顶壁28的高度方向上，复数个第一冷却风路34中最邻近底壁26的第一冷却风路34与底壁26之间的距离为1～2mm。由于冷风吹入到工艺腔12之后整体向上流动，且排热口22设置于顶壁28，因此将最下侧的冷却风路设计得比较邻近底壁26，这样可以将电池片叠层14整体冷却。
本优选实施例中，复数个第一冷却风路34与复数个第二冷却风路36相互对称设置。当然，复数个第一冷却风路34与复数个第二冷却风路36也可以设计成不相对称。通过改变复数个第一冷却风路34或复数个第二冷却风路36的吹风量来实现不同的温度控制。
在第一侧壁30自底壁26延伸至顶壁28的高度方向上，复数个测温件24与复数个第一冷却风路34相互交错并间隔设置。这样，可以根据不同的测温件24所测得的温度来调整不同位置处的第一冷却风路34，从而保证电池片叠层14的整体温度更加均匀。
另外，在第一侧壁30自底壁26延伸至顶壁28的高度方向上，其中两个相邻第一冷却风路34之间的距离为20～40mm。由于第二冷却风路36与第一冷却风路34相互对称设置，因此第二冷却风路36的排布与第一冷却风路34相同，在此不再对第二冷却风路36的排布进行详细展开介绍。
本优选实施例中，上电极16和下电极18均具有加热功能，从而防止因上电极16和/或下电极18散热导致两端的电池片温度偏低。其中，上电极16和下电极18可采用恒定功率加热，又或上电极16和下电极18内另外使用热电偶反馈温度并外经PLC控制恒温。当然，上电极16和下电极18也可采用保温材料，以确保上电极16和下电极18基本处于相对稳定的温度。
本实用新型提供的温度控制装置，当将电池片叠层14置于工艺腔12内时，上电极16和下电极18将电池片叠层14夹持于上电极16和下电极18之间，然后将上电极16和下电极18通电，而通电状态下的温度控制在于所通电流大小、吹入的冷风量大小与电极加热的综合考虑。当电流大时整体温度会升高，在静止状态下由于热空气上浮，顶部电池片的温度会较高，此时可以加大与顶部相对应的第一冷却风路34或第二冷却风路36的冷气吹入量。而相同电流条件下，随着冷却气流量增大，整体温度下降。电极加热主要影响临近电极的电池片温度，可针对需求调节电极的加热功率。当对电池片叠层14处理完成后，使上电极16和下电极18相互远离以松开电池片叠层14，从而可取出电池片叠层14。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种通电状态下电池片叠层的温度控制装置，所述温度控制装置定义了用于容纳电池片叠层的工艺腔，且所述电池片叠层的两端分别设有用于夹持所述电池片叠层的上电极和下电极，所述上电极和下电极外接电源，其特征在于，
所述温度控制装置包括与工艺腔相连通并外接冷却风的冷却风路、用于排出热风的排热口、及位于所述工艺腔内的测温件，所述测温件电连接温度显示装置。
2.根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述测温件为接触式热电偶，所述接触式热电偶设于相邻的两电池片之间。
3.根据权利要求2所述的温度控制装置，其特征在于，所述接触式热电偶设置为复数个，且两相邻的接触式热电偶之间的电池片数量为50～150片电池片。
4.根据权利要求2所述的温度控制装置，其特征在于，所述温度控制装置包括底壁、与所述底壁相对设置的顶壁、连接所述底壁和顶壁且相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述排热口设置于所述顶壁，所述上电极面对所述顶壁，所述下电极面对所述底壁，所述冷却风路包括设置于所述第一侧壁的复数个第一冷却风路和设置于所述第二侧壁的复数个第二冷却风路。
5.根据权利要求4所述的温度控制装置，其特征在于，所述复数个第一冷却风路与所述复数个第二冷却风路相互对称设置。
6.根据权利要求4所述的温度控制装置，其特征在于，在所述第一侧壁自所述底壁延伸至所述顶壁的高度方向上，其中两个相邻第一冷却风路之间的距离为20～40mm。
7.根据权利要求4所述的温度控制装置，其特征在于，在所述第一侧壁自所述底壁延伸至所述顶壁的高度方向上，复数个第一冷却风路中最邻近所述底壁的第一冷却风路与所述底壁之间的距离为1～2mm。
8.根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述测温件为红外测温探头。
9.根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述上电极和下电极采用恒定功率加热。
10.根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述排热口外接抽风的负压范围为50～1500Pa。
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