CN210110963U - 一种可人机交互并带能量反馈的锂电池恒温化成分容系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种可人机交互并带能量反馈的锂电池恒温化成分容系统，用于电池激活和容量分选，包括整机框架，还包括设置于整机框架上前后相连的老化箱和驱动箱。本实用新型的化成分容设备基于精准控温、多重保护机制下使锂电池在化成分容工艺段能获得较好的充放电性能和循环寿命，逆变能量回馈降低企业负担显著增加企业的经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池的制作技术领域，特别涉及一种可人机交互并带能量回馈的锂电池恒温化成分容系统。
背景技术
目前在锂电池的生产工艺中，化成和分容是非常重要的工序。化成是对锂电池内部活性进行激活以保证其具有良好的充放电性能、循环寿命，分容是对电池的一致性要求进行判定的最基本也是最重要的工序。
在现有的电池化成分容工序中，由于建设成本和控制难度形成的生产环境温度差异较大，极易引发电池特性变化，而软包锂电池的特性受温度影响又较大，往往几度的温差对分选容量数据的影响就极大，而现有市场上的恒温化成分容系统控温精准性往往无法得到有效的保证，从而导致最终无法获得理想的具有实际对比意义的电池测试曲线和容量数据，影响后期分选配组效果，严重的可能会影响电池的使用寿命。
另外，现有市场上的恒温化成分容系统都是采用LED灯或数显仪表进行状态显示，往往操作困难又不能很直观的查看相关状态和参数，给现场工程师造成了很大的困扰。
再则，现有市场上的恒温化成分容系统的采样模组都是采用线性电源供电且为多通道集成式模组，线性电源体积庞大、发热量高、转换效率低，集成式模组维修困难、采样精度低，往往给企业增加了额外的负担。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够确保所有电池都能在低温差变化的近似理想的恒温环境中进行化成分容工序，通过配置相应的人机交互界面和单通道独立采样模组，获得较为理想的电池测试曲线和容量数据，并极大地降低了操作难度的可人机交互并带能量回馈的锂电池恒温化成分容系统。
为了实现以上任一实用新型目的，本实用新型提供一种可人机交互并带能量回馈的锂电池恒温化成分容系统，包括：整机框架，置于整机框架上的前后相连的老化箱和驱动箱，其中老化箱至少包括可开合的开合门，保温层，以及置于老化箱内的烘箱，其中保温层和开合门置于老化箱的箱体边侧，烘箱置于箱体内，共同构成隔热封闭腔，其中隔热封闭腔定义为置于上侧的风道区以及置于下侧的控温区；
其中烘箱包括左风道板导向装置，右风道板导向装置，内胆外壳、烘箱内胆、温度传感器及置于烘箱内的老化板承托框架，其中左风道板导向装置和右风道板导向装置分别置于风道区的左侧和右侧，老化板承托框架置于左风道板导向装置和右风道板导向装置之间，老化板承托框架上设有相向安装的老化板导轨，烘箱内胆置于内胆外壳内，且置于老化板承托框架的底侧；内胆外壳内包括气道盒送风装置、加热管加热装置、蒸发器换热装置、轴流风机抽风装置、冷凝接水盒；其中驱动箱包括设置在整机框架上的驱动板承托框架、及置于驱动板承托框架上的若干块驱动板、逆变电源、控制系统；上下相邻的多层驱动板连接到逆变电源，老化板和驱动板电连接。
在一些实施例中，驱动箱包括过滤系统、馈电系统，驱动板承托框架上另设有回检系统、监控系统、散热系统。
在一些实施例中，老化箱包括冷却水系统，其中冷却水系统包含有进水管路系统、回水管系统以及冷凝水管路系统，其中进水管路系统上设有电磁阀，回水管路系统上设有止回阀，进水管路系统和回水管路系统和蒸发器换热装置相连，冷凝管路系统和冷凝水接水盒相连接。
在一些实施例中，内胆外壳内包括机械式温控开关，老化箱包括温控表，机械式温控开关和温控表连接温度传感器，老化箱包括人机界面，置于老化箱的外壳处。
在一些实施例中，老化板上包含多个聚合物夹具、老化板金手指对接区、锂电池放置区，驱动板包含有若干块均匀分布的独立采样模块、极性切换功能区和驱动板金手指对接区，老化板上的老化板金手指对接区通过总线转接座和驱动板上的驱动板金手指对接区进行电连接。
在一些实施例中，散热系统由右进风轴流风机、左出风轴流风机和后出风轴流风机组成；过滤系统包括均匀分布在侧门板上的过滤防护罩，回检系统包含回检板、逻辑板，监控系统包含风机检测板。
在一些实施例中，逆变电源为双向逆变系统，能量回馈到电网。
在一些实施例中，气道盒送风装置的出风口朝向老化板承托框架的方向出风，冷凝接水盒置于内胆外壳的底侧。
在一些实施例中，左风道板导向装置和右风道板导向装置中择一作为出风导向装置，另一为进风导向装置，其中进风导向装置上设有均匀的进风孔，出风导向装置上的顶侧出风孔的面积大于底侧出风口的面积。
在一些实施例中，老化板导轨采用直通式滑轨的结构，且在老化板导轨的导轨入口处形成一导向斜角，温度传感器隐藏式地埋设于老化板承托框架上。
相较现有技术，本实用新型具有以下的特点和有益效果：
1、提供了一种低温差变化的近似理想的恒温型实验环境，从而可在该恒温型实验环境下测试锂电池，以获得较为理想的电池测试曲线和容量数据，换言之，该可人机交互并带能量回馈的锂电池恒温化成分容系统能有效保持温度稳定。
2.提供一种可人机交互的操作系统，从而提升应用现场的状态显示、参数设置的直观性和简易性，通过人机交互实时高效地调整环境状态。
3.提供一种基于开关电源供电的单独采样模块，从而降低日常维护量、提升整机性能精度。
4.提供一种能量回馈式的逆变电源系统，从而降低能量损耗、减少企业负担。
附图说明
图1为本实用新型的可人机交互并带能量回馈的锂电池恒温化成分容系统的整机立体图。
图2是基于图1的整机左侧立体图。
图3为基于图1的整机右侧立体图。
图4为本实用新型的可人机交互并带能量回馈的锂电池恒温化成分容系统的烘箱立体图。
图5为基于图4的烘箱内胆立体图。
图6为本实用新型的可人机交互并带能量回馈的锂电池恒温化成分容系统的对流系统示意图。
图7为本实用新型的可人机交互并带能量回馈的锂电池恒温化成分容系统的老化板承托框架等轴侧图。
图8为本实用新型的可人机交互并带能量回馈的锂电池恒温化成分容系统的老化板立体图。
图9为本实用新型的可人机交互并带能量回馈的锂电池恒温化成分容系统的驱动箱立体图。
图10为基于图9的驱动板立体图。
图11为本实用新型的可人机交互并带能量回馈的锂电池恒温化成分容系统的冷却水系统的立体图。
图中：整机框架1，老化箱2，开合门21，人机界面22，保温层23，温控表 25，冷却水系统26，进水管路系统261、电磁阀2611、回水管系统262、止回阀2621、冷凝水管路系统263，对流风系统27，驱动箱3，过滤系统31、过滤防护罩311、馈电系统32，烘箱4，左风道板导向装置41，右风道板导向装置 42，内胆外壳43，气道盒送风装置431、加热管加热装置432、蒸发器换热装置 433、轴流风机抽风装置434、冷凝接水盒435、机械式温控开关436，老化板承托框架5，老化板导轨51，老化板52，驱动板承托框架6，驱动板61，辅助电源63、控制系统64、回检系统65、回检板651、逻辑板652、散热系统67。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
如图1到图11所示，根据本实用新型的一实施例的可人机交互并带能量回馈的锂电池恒温化成分容系统的结构被展示，被用于电池的激活和容量分选，包括：整机框架1，置于整机框架1上的前后相连的老化箱2和驱动箱3。
其中老化箱2至少包括可开合的开合门21，保温层23，以及置于老化箱2 内的烘箱4，其中保温层23和开合门21置于老化箱2的箱体边侧，烘箱4置于箱体内，使得保温层23、开合门21和烘箱4共同构成可用于化成分测试的隔热封闭腔，其中隔热封闭腔定义为置于上侧的风道区以及置于下侧的控温区。
具体的，烘箱4包括左风道板导向装置41，右风道板导向装置42，内胆外壳43、烘箱内胆、温度传感器及置于烘箱4内的老化板承托框架5。其中左风道板导向装置41和右风道板导向装置42分别置于风道区的左侧和右侧，且左风道板导向装置41和右风道板导向装置42的风道口相向设置，老化板承托框架5置于左风道板导向装置41和右风道板导向装置42之间。
老化板承托框架5上有若干对均匀分布且相向安装的防坠落直通式带导向功能的老化板导轨51，一对相向安装的老化板导轨51中间可承托放置一块老化板52。
烘箱内胆置于内胆外壳43内，且置于老化板承托框架5的底侧，另外内胆外壳43包括气道盒送风装置431、加热管加热装置432、蒸发器换热装置433、轴流风机抽风装置434、冷凝接水盒435、机械式温控开关436，其中气道盒送风装置431的出风口朝向老化板承托框架5的方向出风，冷凝接水盒435置于内胆外壳43的底侧，机械式温控开关436连接控制置于老化箱2内的温度传感器。
在本实用新型的实施例中，气道盒送风装置431、左风道板导向装置41、右风道板导向装置42、轴流风机抽风装置434共同组成对流风系统27，即在老化箱2内形成一对流风空间。
老化箱2另外包括冷却水系统26，其中冷却水系统26包含有进水管路系统 261、回水管系统262以及冷凝水管路系统263。进水管路系统261上设有电磁阀2611，通过控制电磁阀2611来实现冷却水的通断，且进水管路系统261和蒸发器换热装置433相连接。回水管系统262上设有止回阀2621，通过止回阀2621 来防止冷却水的逆流，且和蒸发器换热装置433相连。冷凝水管路系统263和冷凝接水盒435相连接。
老化箱2另外包括温控表25，温控表25连接温度传感器，温度传感器实时采集烘箱4内的温度，通过温控表25和由加热管加热装置432、由蒸发器换热装置433、机械式温控开关436再配合对流风系统27、冷却水系统26进行联控调节和保护来实现老化箱2内恒温效果。
每块老化板52上包含多个聚合物夹具521、老化板金手指对接区522、锂电池放置区523，其中聚合物夹具521设置在老化板52的两对侧侧边，两侧边的聚合物夹具521之间定义形成锂电池放置区523，金手指对接区522设置在老化板52的连接边侧，其中锂电池放置区523上可放置若干块软包锂电池。
另外，老化箱2包括人机界面22，置于老化箱2的外壳处，人机界面22显示内部的控制信息，其中人机界面22除了常用的数据采集、显示、远传通讯等功能外，还可进行人机交互操作。
在本实用新型的一实施例中，左风道板导向装置41和右风道板导向装置42 中择一作为出风导向装置，另一为进风导向装置，其中进风导向装置上设有均匀的进风孔，出风导向装置上的顶侧出风孔的面积大于底侧出风口的面积。
在本实用新型的一实施例中，老化板导轨51采用直通式滑轨的结构，且在老化板导轨51的导轨入口处形成一导向斜角。
在本实用新型的一实施例中，温度传感器隐藏式地埋设于老化板承托框架5 上。
驱动箱3包括设置在整机框架1上的驱动板承托框架6、过滤系统31、馈电系统32及置于驱动板承托框架6上的若干块驱动板61、逆变电源、控制系统 64、回检系统65、监控系统、散热系统67。
驱动板61包含有若干块均匀分布的独立采样模块611、极性切换功能区612 和驱动板金手指对接区613，其中驱动板金手指对接区613设置在驱动板61的边侧，置于驱动板承托框架6上的上下相邻的多层驱动板61连接到逆变电源，具体地，通过具有肉眼防呆并有防触电保护的铜巴连接到逆变电源。
另外，采样模块611为开关型电源供电且为独立的单通道单模组，相较于传统的线性电源供电体积小、发热低、效率高，相较于普通的多通道集成式模组具有维护方便、采样精度高等特点。
老化板52上的老化板金手指对接区522通过总线转接座24和驱动板61上的驱动板金手指对接区613进行电连接，配合相应的控制机构和控制系统用以电池激活和容量分选。其中总线转接座24具有错位分散负载力和导向的功能，能可靠的保证老化板52上金手指和驱动板61上金手指插拔的使用寿命和接触性能。
散热系统67由若干个右进风轴流风机、左出风轴流风机和后出风轴流风机组成。
过滤系统31由若干个过滤防护罩311均匀分布在侧门板上。
馈电系统32采用了新国标插座，可为现场校准车系统、维护焊接台、移动 PC机等提供可靠的现场供电需求。
逆变电源为双向逆变系统，可能量回馈到电网。
控制系统64包含主控板、温控板等硬件。
回检系统65包含回检板651、逻辑板652等硬件。
监控系统包含风机检测板等硬件，通过电气连接再经特殊的数模和算法联控实现整机的精准控制并保证了高精度高可靠性。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可人机交互并带能量反馈的锂电池恒温化成分容系统，其特征在于，包括：
整机框架(1)，置于整机框架(1)上的前后相连的老化箱(2)和驱动箱(3)；其中老化箱(2)至少包括可开合的开合门(21)，保温层(23)，以及置于老化箱(2)内的烘箱(4)，其中保温层(23)和开合门(21)置于老化箱(2)的箱体边侧，烘箱(4)置于箱体内，共同构成隔热封闭腔，其中隔热封闭腔定义为置于上侧的风道区以及置于下侧的控温区；
其中烘箱(4)包括左风道板导向装置(41)，右风道板导向装置(42)，内胆外壳(43)、烘箱内胆、温度传感器及置于烘箱(4)内的老化板承托框架(5)，其中左风道板导向装置(41)和右风道板导向装置(42)分别置于风道区的左侧和右侧，老化板承托框架(5)置于左风道板导向装置(41)和右风道板导向装置(42)之间，老化板承托框架(5)上设有相向安装的老化板导轨(51)，烘箱内胆置于内胆外壳(43)内，且置于老化板承托框架(5)的底侧；内胆外壳(43)内包括气道盒送风装置(431)、加热管加热装置(432)、蒸发器换热装置(433)、轴流风机抽风装置(434)、冷凝接水盒(435)；
其中驱动箱(3)包括设置在整机框架(1)上的驱动板承托框架(6)、及置于驱动板承托框架(6)上的若干块驱动板(61)、逆变电源、控制系统(64)；上下相邻的多层驱动板(61)连接到逆变电源，老化板(52)和驱动板(61)电连接。
2.根据权利要求1所述的可人机交互并带能量反馈的锂电池恒温化成分容系统，其特征在于，驱动箱(3)包括过滤系统(31)、馈电系统(32)，驱动板承托框架(6)上另设有回检系统(65)、监控系统、散热系统(67 )。
3.根据权利要求1所述的可人机交互并带能量反馈的锂电池恒温化成分容系统，其特征在于，老化箱(2)包括冷却水系统(26)，其中冷却水系统(26)包含有进水管路系统(261)、回水管系统(262)以及冷凝水管路系统(263)，其中进水管路系统(261)上设有电磁阀(2611)，回水管系统(262)上设有止回阀(2621)，进水管路系统(261)和回水管系统(262)和蒸发器换热装置(433)相连，冷凝水管路系统(263)和冷凝接水盒(435)相连接。
4.根据权利要求1所述的可人机交互并带能量反馈的锂电池恒温化成分容系统，其特征在于，内胆外壳(43)内包括机械式温控开关(436)，老化箱(2)包括温控表(25)，机械式温控开关(436)和温控表(25)连接温度传感器，老化箱(2)包括人机界面(22)，置于老化箱(2)的外壳处。
5.根据权利要求1所述的可人机交互并带能量反馈的锂电池恒温化成分容系统，其特征在于，老化板(52)上包含多个聚合物夹具(521)、老化板金手指对接区(522)、锂电池放置区(523)，驱动板(61)包含有若干块均匀分布的独立采样模块(611)、极性切换功能区(612)和驱动板金手指对接区(613)，老化板(52)上的老化板金手指对接区(522)通过总线转接座(24)和驱动板(61)上的驱动板金手指对接区(613)进行电连接。
6.根据权利要求2所述的可人机交互并带能量反馈的锂电池恒温化成分容系统，其特征在于，散热系统(67)由右进风轴流风机、左出风轴流风机和后出风轴流风机组成；过滤系统(31)包括均匀分布在侧门板上的过滤防护罩(311)，回检系统(65)包含回检板(651)、逻辑板(652)，监控系统包含风机检测板。
7.根据权利要求1所述的可人机交互并带能量反馈的锂电池恒温化成分容系统，其特征在于，逆变电源为双向逆变系统，能量回馈到电网。
8.根据权利要求1所述的可人机交互并带能量反馈的锂电池恒温化成分容系统，其特征在于，气道盒送风装置(431)的出风口朝向老化板承托框架(5)的方向出风，冷凝接水盒(435)置于内胆外壳(43)的底侧。
9.根据权利要求1到8任一所述的可人机交互并带能量反馈的锂电池恒温化成分容系统，其特征在于，左风道板导向装置(41)和右风道板导向装置(42)中择一作为出风导向装置，另一为进风导向装置，其中进风导向装置上设有均匀的进风孔，出风导向装置上的顶侧出风孔的面积大于底侧出风口的面积。
10.根据权利要求1到8任一所述的可人机交互并带能量反馈的锂电池恒温化成分容系统，其特征在于，老化板导轨(51)采用直通式滑轨的结构，且在老化板导轨(51)的导轨入口处形成一导向斜角，温度传感器隐藏式地埋设于老化板承托框架(5)上。
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| CN112557934A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-26 | 浙江纽联科技有限公司 | 线束收缩轨迹可控的恒温式锂电池性能测试系统 |
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2019
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| CN112557934B (zh) * | 2020-12-09 | 2021-12-28 | 浙江纽联科技有限公司 | 线束收缩轨迹可控的恒温式锂电池性能测试系统 |
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