CN218039379U - 圆柱锂电池化成分容一体机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种圆柱锂电池化成分容一体机，用于对装载在一托盘内的多个圆柱锂电池进行充、放电，该一体机包括一体式机柜，一体式机柜限定位于左侧的第一仓室、位于右侧的第二仓室以及位于第一、二仓室之间的排烟通道，排烟通道与第二仓室流体连通，第一仓室内安装有电源模块装置，第二仓室内安装有用支撑托盘的支撑定位装置、用于与多个圆柱锂电池进行电接触的针床装置以及用于将相应第二仓室内的气流输送至排烟通道的至少一台排烟风机，排烟通道具有位于一体式机柜顶部的第一开口。本申请的一体机，优化结构，节省成本，排烟风道设计在第一、二仓室之间，能够起到较好的隔绝热量作用，有效减少电池处的热量与电源模块的热量交融。

Description

圆柱锂电池化成分容一体机

技术领域

本申请涉及电池制造领域，尤其涉及一种应用于圆柱锂电池充放电工艺的化成分容设备。

背景技术

现有技术中，电池的化成分容设备，一般采用机械柜和电源柜分开，通过桥架连接电源线，方便散热。但是应用于中试线，针对产线的要求，考虑场地空间以及锂电池充放电过程中的散热问题，现有的分体式化成分容设备不能满足需求。

实用新型内容

为了解决上述提到的问题，本申请的目的是提供一种结构紧凑且散热优良的圆柱锂电池化成分容一体机。

为了达到上述的目的，本申请提供以下技术方案：一种圆柱锂电池化成分容一体机，该一体机用于对装载在一托盘内的多个圆柱锂电池进行充、放电，所述的一体机包括一体式机柜，所述的一体式机柜限定位于左侧的第一仓室、位于右侧的至少一个第二仓室以及位于所述第一仓室和所述至少一个第二仓室之间的排烟通道，所述的排烟通道与各个所述的第二仓室流体连通，所述的第一仓室内安装有电源模块装置，各个所述的第二仓室内安装有用支撑所述托盘的支撑定位装置、用于与所述的多个圆柱锂电池进行电接触的针床装置以及用于将相应所述第二仓室内的气流输送至所述排烟通道的至少一台排烟风机，所述的排烟通道具有位于所述一体式机柜顶部的第一开口。

上述技术方案中，优选地，所述的一体式机柜限定一散热通道，所述的散热通道位于所述第一仓室的后侧并且与所述的第一仓室流体连通，所述的散热通道具有位于所述一体式机柜顶部的第二开口，所述的第二开口处设置用于将所述散热通道内的气流输送至外部的至少一台排风风机。

上述技术方案中，优选地，各个所述的第二仓室内设置有吹风风机组件和吸风风机组件，所述的吹风风机组件布置在所述针床装置的顶部以实现对所述托盘内的圆柱锂电池进行吹风散热，所述的吸风风机组件布置在所述一体式机柜的后部以用于将所述第二仓室内的气流抽到外部。

上述技术方案中，优选地，所述的一体式机柜包括位于后部并且能够从后方关闭所述的至少一个第二仓室的若干检修门，所述的若干检修门上设置有若干排风口，所述的吸风风机组件临近所述的若干排风口布置。

上述技术方案中，优选地，所述的一体式机柜限定位于右侧的两个所述的第二仓室，两个所述的第二仓室一上一下布置。

上述技术方案中，优选地，各个所述的针床装置包括上针床组件和下两组针床组件，所述的上针床组件与一对第一升降气缸传动设置，所述的下两组针床组件与一对第二升降气缸传动设置，所述的支撑定位装置相应位于所述的上针床组件和下两组针床组件之间。

上述技术方案中，优选地，所述的支撑定位装置包括一对相对设置的一对托板、布置在所述一对托板上的若干支撑滚轮、布置在所述的一对托板上并且围绕所述的若干支撑滚轮的若干挡条、以及设置在所述的一对托板上的插销定位机构，所述的一对托板的前部限定一入口端，所述的插销定位机构临近所述的入口端。

上述技术方案中，优选地，各个所述的针床装置还包括设置在所述入口端所在侧的若干个光对射开关，所述的若干个光对射开关被配置为用来判断从所述入口端进入到相应所述第二仓室内的所述托盘是否满载有所述的圆柱锂电池。

相较于现有技术，本申请的化成分容一体机，优化结构，节省成本，强化散热功能；烟风道设计在第一、二仓室之间，能够起到较好的隔绝热量作用，有效减少电池处的热量与电源模块的热量交融；并且排烟风道作为安防的一部分，用于发生起火事件时将烟抽到烟道内部排放，防止烟雾肆意向外弥漫。

附图说明

图1为本申请所提供的圆柱锂电池化成分容一体机的立体示意图；

图2为图1所示的一体机在拆除第二仓室的前部以及侧壁壁板后的立体示意图；

图3为本申请所提供的一体式机柜的立体示意图；

图4为本申请所提供的一体式机柜的后视示意图；

图5为本申请所提供的支撑定位装置的结构示意图；

图6为本申请所提供的针床装置的结构示意图。

其中：100、一体机；200、托盘；300、圆柱锂电池；1、一体式机；10、电源柜体部分；20、机械柜体部分；30、电源模块装置；40、支撑定位装置；50、针床装置；11、第一仓室；12、第二仓室；13、排烟通道；131、第一开口；132、进气入口；14、散热空间；141、第二开口；15、排风风机；16、排烟风机；18、吸风风机组件；19、检修门；110、吹风风机组件；111、烟雾报警器；41、托板；42、托板；43、支撑滚轮；44、支撑滚轮；45、挡条；46、插销定位机构；411、入口端；471、光对射开关；472、光对射开关；51、上针床组件；52、下针床组件；53、第一升降气缸；54、第二升降气缸。

具体实施方式

为详细说明本申请的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描。

图1-2示出了本申请所提供的圆柱锂电池化成分容一体机100，该一体机100适于对装载在一托盘200内的多个圆柱锂电池300进行充放电。一体机100包括一体式机柜1，一体式机柜1的左侧部分为电源柜体部分10，右侧部分为机械柜体部分20。电源柜体部分10内部装载为圆柱锂电池的化成分容工艺提供可控电能的电源模块装置30，机械柜体部分20内部布置有提供能够放置并定位满载有圆柱锂电池的托盘的支撑定位装置40以及能够与各个电池电连接的针床装置50。

如图3所示，一体式机柜1限定位于左侧的第一仓室11、位于右侧的一对第二仓室12以及位于第一仓室11和一对第二仓室12之间的排烟通道13。一对第二仓室12一上一下布置。电源模块装置30将被安装在第一仓室11中，支撑定位装置40和针床装置50将被安装在第二仓室12内。排烟通道13具有位于一体式机柜1顶部的第一开口131，排烟通道13上设置有分别连通一对第二仓室12的进气入口132。

一体式机柜1还限定一散热空间14，该散热空间14位于第一仓室11的后侧并且与第一仓室11流体连通。散热空间14具有位于一体式机柜顶部的第二开口141。散热空间14内设置有用于将散热空间14内的气流输送至第二开口141处的一对排风风机15。

各个第二仓室12内均设置有用于将第二仓室12内的气流仅由相应进气入口132输送至排烟通道13内的一对排烟风机16。各个第二仓室12内还安装有用于与多个圆柱锂电池进行电连接的烟雾报警器111（参见图6）以及带有喷淋管组件17的消防系统。

为了实现对各个第二仓室12内的电池以及工作部件进行散热，各个第二仓室12内还设置有吹风风机组件110（参见图6）和吸风风机组件18，吹风风机组件110将被布置在针床装置50的顶部以实现对托盘内的圆柱锂电池进行吹风散热；吸风风机组件18布置在一体式机柜1的后部以用于将第二仓室12内的气流抽到外部。本例中，每个第二仓室12的吹风风机组件18中共设置5个风机，以便实现对电池进行吹风散热。

如图4所示，一体式机柜1包括位于后部并且能够从后方关闭一对第二仓室12的两组检修门19，各组检修门19上设置有多个排风口191，吸风风机组件18临近这些排风口191布置。本例中，吸风风机组件18中共设置4个风机，以进行抽风散热。

排烟风道13作为安防的一部分，用于在第二仓室12内发生起火事件时将烟抽到烟道内部排放，防止烟雾弥漫至设备外部；另外排烟风道13由于设置在第一仓室11和第二仓室12之间并且是一个空腔，其能够较好的隔绝热量，减少第二仓室中电池处的热量与第一仓室中电源模块的热量交融。

如图5所示的支撑定位装置40，它包括一对相对布置的托板41和42、分别安装在一对托板41和42上的两组相对布置的支撑滚轮43和44、安装在一对托板41和42上并且围绕在若干支撑滚轮43和44外围的若干挡条45、以及设置在一对托板41和42上的插销定位机构46。一对托板41和42的前部限定一入口端411。插销定位机构46临近入口端411布置。

由于放置托盘以及电池的机构采用支撑滚轮来支撑，其能够方便用于将托盘手动推入；若干挡边45将起到定位托盘的作用，采用插销定位机构46定位托盘，其能够保证托盘保持在设定位置，其定位精度可以达到±0.5mm，从而保证探针与电芯极柱准确压合。

支撑定位装置40还包括设置在入口端411所在侧的一对光对射开关471和472，一对光对射开关471和472被配置为用来判断从入口端411进入到相应第二仓室12内的托盘是否满载有圆柱锂电池。

如图6所示的针床装置50，它包括上针床组件51和下针床组件52，上针床组件51与一对第一升降气缸53传动设置，下针床组件52与一对第二升降气缸54传动设置。支撑定位装置40位于上针床组件51和下针床组件52之间。

本方案的针床装置50，通过上、下两组针床组件51和52压合电池，一个针床组件使用两个气缸输出，气缸53和54可以优选单杆双作用的薄型气缸

本案中，上针床组件51包括正极探针条组件，该正极探针条组件配有温度探针，使用温度探头检测单点电池的电池盖板表面温度；针床与功率、采样线缆连接采用快速插头连接方式，并且可以手动微调节正探针组件固定来保证探针压合的位置精度；针头可以采用闸刀式，采样探针采用铍铜。上侧的第一升降气缸53带动正极探针条组件下降，正极探针及温度针与电池可靠接触；下侧的第二升降气缸53带动负极探针条组件上升，实现负极探针与电池可靠接触。

消防系统具备多级别，全方位安全保护，可以实时监控第二仓室12内的电池从温度变化到起火的过程，根据人工预先的设置，分不同紧急情况，启动不同的响应。消防系统除了布置有喷淋管组件17外，还可以为：每个第二仓室12都配备了探针温感、环境温感、烟感、N-1230水气一体消防系统、1套排水系统、1套隔火装置和1套排烟系统。温度检测为点对点模式。对电池周边的环境温度进行监控，若检测到异常时，测试平台内的电源输出停止。温度检测精确判断每电池的温度，提高电池充放电过程的安全。1230气体为自动感应，水为人工开启水喷淋球阀（如50公斤1230灭火剂未使库位火熄灭，人工开启水喷淋球阀），且每个库位下面均须设计消防水排出装置。再与用户水回收系统连接。层与层之间有隔离板，防止上层发生火灾时，火苗滴落到下层。

本案的化成分容一体机通过采用将机械柜部分和电源柜部分整合一起，形成左右结构的一体式设计，其优化结构，节省成本，强化散热功能；并且由于结构紧凑，占地面积小，可解决场地安装空间不足的问题，特别适合应用在中试线上。

上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种圆柱锂电池化成分容一体机，该一体机用于对装载在一托盘内的多个圆柱锂电池进行充、放电，其特征在于，所述的一体机包括一体式机柜，所述的一体式机柜限定位于左侧的第一仓室、位于右侧的至少一个第二仓室以及位于所述第一仓室和所述至少一个第二仓室之间的排烟通道，所述的排烟通道与各个所述的第二仓室流体连通，所述的第一仓室内安装有电源模块装置，各个所述的第二仓室内安装有用支撑所述托盘的支撑定位装置、用于与所述的多个圆柱锂电池进行电接触的针床装置以及用于将相应所述第二仓室内的气流输送至所述排烟通道的至少一台排烟风机，所述的排烟通道具有位于所述一体式机柜顶部的第一开口。

2.根据权利要求1所述的圆柱锂电池化成分容一体机，其特征在于，所述的一体式机柜限定一散热通道，所述的散热通道位于所述第一仓室的后侧并且与所述的第一仓室流体连通，所述的散热通道具有位于所述一体式机柜顶部的第二开口，所述的第二开口处设置用于将所述散热通道内的气流输送至外部的至少一台排风风机。

3.根据权利要求1所述的圆柱锂电池化成分容一体机，其特征在于，各个所述的第二仓室内设置有吹风风机组件和吸风风机组件，所述的吹风风机组件布置在所述针床装置的顶部以实现对所述托盘内的圆柱锂电池进行吹风散热，所述的吸风风机组件布置在所述一体式机柜的后部以用于将所述第二仓室内的气流抽到外部。

4.根据权利要求3所述的圆柱锂电池化成分容一体机，其特征在于，所述的一体式机柜包括位于后部并且能够从后方关闭所述的至少一个第二仓室的若干检修门，所述的若干检修门上设置有若干排风口，所述的吸风风机组件临近所述的若干排风口布置。

5.根据权利要求1所述的圆柱锂电池化成分容一体机，其特征在于，所述的一体式机柜限定位于右侧的两个所述的第二仓室，两个所述的第二仓室一上一下布置。

6.根据权利要求1所述的圆柱锂电池化成分容一体机，其特征在于，各个所述的针床装置包括上针床组件和下两组针床组件，所述的上针床组件与一对第一升降气缸传动设置，所述的下两组针床组件与一对第二升降气缸传动设置，所述的支撑定位装置相应位于所述的上针床组件和下两组针床组件之间。

7.根据权利要求1所述的圆柱锂电池化成分容一体机，其特征在于，所述的支撑定位装置包括一对相对设置的一对托板、布置在所述一对托板上的若干支撑滚轮、布置在所述的一对托板上并且围绕所述的若干支撑滚轮的若干挡条、以及设置在所述的一对托板上的插销定位机构，所述的一对托板的前部限定一入口端，所述的插销定位机构临近所述的入口端。

8.根据权利要求7所述的圆柱锂电池化成分容一体机，其特征在于，各个所述的针床装置还包括设置在所述入口端所在侧的若干个光对射开关，所述的若干个光对射开关被配置为用来判断从所述入口端进入到相应所述第二仓室内的所述托盘是否满载有所述的圆柱锂电池。

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