CN211045651U - 一种方形锂离子电池化成分容充放电设备 - Google Patents

Abstract

一种方形锂离子电池化成分容充放电设备，包括：机架，具有充放电腔；驱动箱运动机构，设置于机架的充放电腔，包括运动架体、电池托盘支撑板和电池托盘升降机构；极耳夹装机构，悬装于驱动箱运动机构顶部，包括一体式针箱组件和系统辅助电源组件；托盘电池散热装置，设置于机架的顶部，用于实现气流流通以对方形锂电池、驱动箱运动机构以及极耳夹装机构进行降温；以及控制器，设置在机架上，驱动箱运动机构、极耳夹装机构以及托盘电池散热装置均与控制器信号连接或电连接。本实用新型有益效果是：可完成方形锂离子电池的化成和分容两个工序，其电池托盘处的温度均匀性高，提高设备充放电效率、缩小设备体积和安全有效提高电池品质和系统的安全性。

Description

一种方形锂离子电池化成分容充放电设备

技术领域

本实用新型涉及一种方形锂离子电池化成分容充放电设备。

背景技术

方形锂离子电池的生产工艺中，化成和分容是一道必不可少工序，化成对电池性能的优劣起至关重要的作用，其作用是对电池内部活性物质第一次充电转化成具有正常电化学作用的物质，使电池负极表面生成有效的纯化膜或SEI膜。分容是对已激活的电池进行几个满负荷的充放电循环过程，对电池的容量大小进行帅选，从而确定锂电池的等级。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的方形锂离子电池化成分容设备因驱动箱和运动机构占据空间大，驱动板是通过导线连接到针板，从而影响充放电效率。因此提出驱动箱运动机构一体化无需导线连接，实现缩小设备的整体空间，提高设备的充放电效率。

本实用新型所述的一种方形锂离子电池化成分容充放电设备，其特征在于，包括：

机架，具有充放电腔；

驱动箱运动机构，设置于机架的充放电腔，包括运动架体、电池托盘支撑板和电池托盘升降机构，运动架体装于充放电腔底部，所述电池托盘升降机构安装于运动架体上，电池托盘支撑板安装于电池托盘升降机构的升降端，并位于极耳夹装机构正下方，使其在升降端驱动下升降以调整电池与极耳夹装机构之间的距离；

极耳夹装机构，悬装于驱动箱运动机构顶部，包括一体式针箱组件和系统辅助电源组件，所述一体式针箱组件包括固定部和设置于固定部上的夹紧化成部，其中固定部安装于驱动箱运动机构的运动部，夹紧化成部设有用于与方形锂电池正负极极耳接触连接的接触端；所述夹紧化成部的控制端口与系统辅助电源组件的连接端口电连接，用于实现对夹紧化成部供电；

托盘电池散热装置，设置于机架的顶部，并保持其吸风口对准位于充放电腔内的电池托盘支撑板，排风口引至设备外部，用于实现气流流通以对方形锂电池、驱动箱运动机构以及极耳夹装机构进行降温；

以及控制器，设置在机架上，驱动箱运动机构、极耳夹装机构以及托盘电池散热装置均与控制器信号连接或电连接，用于控制驱动箱运动机构、极耳夹装机构以及托盘电池散热装置正常工作。

所述夹紧化成部包括控制单元板、驱动功率板、探针、逆变电源以及电子线路，所述的电子线路、驱动功率板、探针以及系统辅助电源分别与所述的控制单元板连接，所述的控制单元板通过接口通讯板与控制器信号双向连接；所述驱动功率板设置于固定部，探针通过结构件直接装在驱动功率板的输出端，用于实现驱动功率板与方形锂电池之间的通路；所述驱动功率板的信号传输端与所述逆变电源的信号传输端口信号连接；所述的逆变电源接口分别与电网和驱动板功率板的输入端连接，用于将电网的交流电的转换成直流电给电池充电以及用于将电池放电的直流电转换成交流电反馈回电网，从而实现能量回收的功能。

所述散热装置包括至少一个散热风机以及用于散热的风道，所述风道分为安装段和通风段，安装段悬装于运动架体顶框上，安装段的边沿连通通风段，用于将充放电腔内气体排放至设备外部以实现气体流通；所述散热风机嵌在安装段的底板上，散热风机的吸风口对准充放电腔，散热风机的控制端与控制器的控制端口电连接，用于驱动气流流动。

所述夹紧化成部还包括烟雾报警器，其中烟雾报警器设置在运动机构的运动架体上，烟雾报警器的信号连接端与控制器的信号连接端信号连接或电连接。

所述驱动功率板和探针连接，探针通过结构件直接装在驱动功率板的输出端构成一体式结构，少了常规设备通过导线连接方式来连接探针和驱动功率板，从而使得化成分容设备的充放电效率的提高，设备的空间面积减少。

所述驱动箱运动机构一体化，探针和驱动功率板组成一个一体式结构，在把一体式结构装在驱动箱运动机构的运动框架顶部，从而实现驱动箱运动机构一体化，所述散热装置，用与对电池、驱动功率板、逆变电源散热，其散热装置安装在驱动箱运动机构的上方，均匀分布十二个风机，使托盘内的每个电池温度基本一样达到恒温的效果。所述极耳夹装机构，通过驱动箱运动机构的电池托盘支撑板顶升托盘使电池正负极极耳与探针接触，使得探针与电池正负极极耳加紧。

本实用新型的有益效果是：该化成分容设备可完成方形锂离子电池的化成和分容两个工序，其电池托盘处的温度均匀性高，提高设备充放电效率、缩小设备体积和安全有效提高电池品质和系统的安全性。

附图说明

图1a是本实用新型的主视图；

图1b是本实用新型的侧视图；

图1c是本实用新型的俯视图；

图2a是本实用新型的极耳夹装机构和驱动箱运动机构的主视图；

图2b是本实用新型的极耳夹装机构和驱动箱运动机构的侧视图；

图2c是本实用新型的极耳夹装机构和驱动箱运动机构的俯视图；

图3a是本实用新型的极耳夹装机构主视图；

图3b是本实用新型的探针与驱动功率板构成一体式结构视图；

图3c是本实用新型的探针与驱动功率板构成一体式结构正视图；

图3d是本实用新型的极耳夹装机构侧视图；

图4是本实用新型的散热装置结构图；

图5a是本实用新型的风道主视图；

图5b是本实用新型的风道侧视图；

图5c是本实用新型的风道俯视图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

参照附图：

实施例1本实用新型所述的一种方形锂离子电池化成分容充放电设备，包括：

机架1，具有充放电腔；

驱动箱运动机构2，设置于机架的充放电腔，包括运动架体21、电池托盘支撑板22和电池托盘升降机构23，运动架体21装于充放电腔底部，所述电池托盘升降机构23安装于运动架体21上，电池托盘支撑板22安装于电池托盘升降机构23的升降端，并位于极耳夹装机构正下方，使其在升降端驱动下升降以调整电池与极耳夹装机构之间的距离；

极耳夹装机构3，悬装于驱动箱运动机构顶部，包括一体式针箱组件31和系统辅助电源组件6，所述一体式针箱组件31包括固定部311和设置于固定部上的夹紧化成部312，其中固定部311安装于驱动箱运动机构的运动部，夹紧化成部设有用于与方形锂电池正负极极耳接触连接的接触端；所述夹紧化成部的控制端口与系统辅助电源组件的连接端口电连接，用于实现对夹紧化成部控制板供电；

托盘电池散热装置4，设置于机架的顶部，并保持其吸风口对准位于充放电腔内的电池托盘支撑板，排风口引至设备外部，用于实现气流流通以对方形锂电池、驱动箱运动机构以及极耳夹装机构进行降温；

以及控制器7，设置在机架1上，驱动箱运动机构2、极耳夹装机构3以及托盘电池散热装置4均与控制器信号连接或电连接，用于控制驱动箱运动机构、极耳夹装机构以及托盘电池散热装置正常工作。

所述夹紧化成部312包括控制单元板、驱动功率板3121、探针3122、逆变电源以及电子线路，所述的电子线路、驱动功率板、探针以及系统辅助电源分别与所述的控制单元板连接，所述的控制单元板通过接口通讯板与控制器信号双向连接；所述驱动功率板设置于固定部，探针通过结构件直接装在驱动功率板的输出端，用于实现驱动功率板与方形锂电池之间的通路；所述驱动功率板的信号传输端与所述逆变电源的信号传输端口信号连接；所述的逆变电源接口分别与电网和驱动板功率板的输入端连接，用于将电网的交流电的转换成直流电给电池充电以及用于将电池放电的直流电转换成交流电反馈回电网，从而实现能量回收的功能。

所述托盘电池散热装置4包括至少一个散热风机41以及用于散热的风道42，所述风道分为安装段421和通风段422，安装段悬装于运动架体顶框上，安装段的边沿连通通风段，用于将充放电腔内气体排放至设备外部以实现气体流通；所述散热风机嵌在安装段的底板上，散热风机的吸风口对准充放电腔，散热风机的控制端与控制器的控制端口电连接，用于驱动气流流动。

所述夹紧化成部还包括两个烟雾报警器5，其中烟雾报警器设置在运动机构的运动架体上，烟雾报警器的信号连接端与控制器的信号连接端信号连接或电连接。

所述驱动功率板和探针连接，探针通过结构件直接装在驱动功率板的输出端构成一体式结构，少了常规设备通过导线连接方式来连接探针和驱动功率板，从而使得化成分容设备的充放电效率的提高，设备的空间面积减少。

所述驱动箱运动机构一体化，探针和驱动功率板组成一个一体式结构，在把一体式结构装在驱动箱运动机构的运动框架顶部，从而实现驱动箱运动机构一体化，所述散热装置，用与对电池、驱动功率板、逆变电源散热，其散热装置安装在驱动箱运动机构的上方，均匀分布十二个风机，使托盘内的每个电池温度基本一样达到恒温的效果。所述极耳夹装机构，通过驱动箱运动机构的电池托盘支撑板顶升托盘使电池正负极极耳与探针接触，使得探针与电池正负极极耳加紧。

机架为框架式结构，并且上部设有充放电腔，底部设有用于调节机架水平的支脚。

实施例2本实用新型所述的一种方形锂离子电池化成分容充放电设备，包括：

机架，具有充放电腔；

驱动箱运动机构，设置于机架的充放电腔，包括运动架体、电池托盘支撑板和电池托盘升降机构，运动架体装于充放电腔底部，所述电池托盘升降机构安装于运动架体上，电池托盘支撑板安装于电池托盘升降机构的升降端，并位于极耳夹装机构正下方，使其在升降端驱动下升降以调整电池与极耳夹装机构之间的距离；

极耳夹装机构，悬装于驱动箱运动机构顶部，包括一体式针箱组件和系统辅助电源组件，所述一体式针箱组件包括固定部和设置于固定部上的夹紧化成部，其中固定部安装于驱动箱运动机构的运动部，夹紧化成部设有用于与方形锂电池正负极极耳接触连接的接触端；所述夹紧化成部的控制端口与系统辅助电源组件的连接端口电连接，用于实现对夹紧化成部供电；

托盘电池散热装置，设置于机架的顶部，并保持其吸风口对准位于充放电腔内的电池托盘支撑板，排风口引至设备外部，用于实现气流流通以对方形锂电池、驱动箱运动机构以及极耳夹装机构进行降温；

以及控制器，设置在机架上，驱动箱运动机构、极耳夹装机构以及托盘电池散热装置均与控制器信号连接或电连接，用于控制驱动箱运动机构、极耳夹装机构以及托盘电池散热装置正常工作。

极耳夹装机构是由一体式针箱组件和系统辅助电源组件组成，其中一体式针箱组件包括固定部和设置于固定部上的夹紧化成部，特点是减小了设备整体的空间面积。

一体式针箱组件的夹紧化成部是由控制单元板、驱动功率板、探针、逆变电源以及电子线路组成。探针、驱动功率板是通过结构件固定在一起再通过约50mm的导线连接，实现最短距离的连接从而提高设备的充放电效率。

散热装置是由12个12038型号的散热风机组成，均匀分布在一体式一体式针箱组件的上方，通过抽风的方式把托盘里电池和驱动功率板的热量送往风道，再通过风道把热量排出，使电池在充放电过程中到达每个电池的温度基本一致、电池始终保持的恒温环境下进行工作。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也包括本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (4)

1.一种方形锂离子电池化成分容充放电设备，其特征在于，包括：

机架，具有充放电腔；

驱动箱运动机构，设置于机架的充放电腔，包括运动架体、电池托盘支撑板和电池托盘升降机构，运动架体装于充放电腔底部，所述电池托盘升降机构安装于运动架体上，电池托盘支撑板安装于电池托盘升降机构的升降端，并位于极耳夹装机构正下方，使其在升降端驱动下升降以调整电池与极耳夹装机构之间的距离；

极耳夹装机构，悬装于驱动箱运动机构顶部，包括一体式针箱组件和系统辅助电源组件，所述一体式针箱组件包括固定部和设置于固定部上的夹紧化成部，其中固定部安装于驱动箱运动机构的运动部，夹紧化成部设有用于与方形锂电池正负极极耳接触连接的接触端；所述夹紧化成部的控制端口与系统辅助电源组件的连接端口电连接，用于实现对夹紧化成部供电；

托盘电池散热装置，设置于机架的顶部，并保持其吸风口对准位于充放电腔内的电池托盘支撑板，排风口引至设备外部，用于实现气流流通以对方形锂电池、驱动箱运动机构以及极耳夹装机构进行降温；

以及控制器，设置在机架上，驱动箱运动机构、极耳夹装机构以及托盘电池散热装置均与控制器信号连接或电连接，用于控制驱动箱运动机构、极耳夹装机构以及托盘电池散热装置正常工作。

2.如权利要求1所述的一种方形锂离子电池化成分容充放电设备，其特征在于：所述夹紧化成部包括控制单元板、驱动功率板、探针、逆变电源以及电子线路，所述的电子线路、驱动功率板、探针以及系统辅助电源分别与所述的控制单元板连接，所述的控制单元板通过接口通讯板与控制器信号双向连接；所述驱动功率板设置于固定部，探针通过结构件直接装在驱动功率板的输出端，用于实现驱动功率板与方形锂电池之间的通路；所述驱动功率板的信号传输端与所述逆变电源的信号传输端口信号连接；所述的逆变电源接口分别与电网和驱动板功率板的输入端连接，用于将电网的交流电的转换成直流电给电池充电以及用于将电池放电的直流电转换成交流电反馈回电网，从而实现能量回收的功能。

3.如权利要求1所述的一种方形锂离子电池化成分容充放电设备，其特征在于：所述散热装置包括至少一个散热风机以及用于散热的风道，所述风道分为安装段和通风段，安装段悬装于运动架体顶框上，安装段的边沿连通通风段，用于将充放电腔内气体排放至设备外部以实现气体流通；所述散热风机嵌在安装段的底板上，散热风机的吸风口对准充放电腔，散热风机的控制端与控制器的控制端口电连接，用于驱动气流流动。

4.如权利要求2所述的一种方形锂离子电池化成分容充放电设备，其特征在于：所述夹紧化成部还包括烟雾报警器，其中烟雾报警器设置在驱动箱运动机构的运动架体上，烟雾报警器的信号连接端与控制器的信号连接端信号连接或电连接。

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