CN220153770U - 一种用于化成库温度探针校准的工装 - Google Patents

Abstract

一种用于化成库温度探针校准的工装，包括工装外框，所述工装外框内安装有加热装置、温度控制器、多路测温仪，所述加热装置上设置有若干个用于与化成温度传感器一一接触的金属凸台，所述金属凸台内均嵌入有第一温度传感器，所述第一温度传感器均与多路测温仪电性连接；所述加热装置上设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器与温度控制器电性连接，所述温度控制器通过继电器与加热装置电性连接。本实用新型自带加热恒温功能，能够根据工艺文件要求的温度进行升温和恒温，温度稳定后再去校准化成库位温度传感器。

Description

一种用于化成库温度探针校准的工装

技术领域

本实用新型属于锂离子电池生产制造设备技术领域，具体涉及一种用于化成库温度探针校准的工装。

背景技术

目前方形铝壳电池制造过程中需要做化成，化成分为常温化成和高温化成。由于不同体系的电池要求做化成的温度不一样，所以现场需要频繁调整化成车间的温度来满足不同的工艺要求温度。目前市面上用在化成设备上的温度传感器多为热电阻式，温度检测范围在-50℃～+200℃内。工艺要求的化成温度在25℃～85℃内可自由设定，化成设备也能达到该温度，但随着环境温度上升，温度传感器采集的温度误差会加大，温度误差在5℃～10℃，导致设备实施收集的温度数据不准确，现场也没有用来校验温度传感器的温度校准工装，只能借助多路测温仪进行校准，操作费时费力，很不方便。市面上能用来校验化成库位温度传感器的工装只能在常温下校准，不能对工艺文件要求的化成温度进行校准。

发明内容

针对上述背景技术介绍中存在的问题，本实用新型的目的在于提供了一种结构简单、操作简单方便、省时省力、温度校准数据准确、实现快速校准的用于化成库温度探针校准的工装。

本实用新型采用的技术方案是：

一种用于化成库温度探针校准的工装，包括工装外框，所述工装外框内安装有加热装置、温度控制器、多路测温仪，所述加热装置上设置有若干个用于与化成温度传感器一一接触的金属凸台，所述金属凸台内均嵌入有第一温度传感器，所述第一温度传感器均与多路测温仪电性连接；所述加热装置上设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器与温度控制器电性连接，所述温度控制器通过继电器与加热装置电性连接。本实用新型自带加热恒温功能，能够根据工艺文件要求的温度进行升温和恒温，温度稳定后再去校准化成库位温度传感器。

进一步，还包括外接电源的漏电保护开关，所述漏电保护开关通过接线排分别与电源转换器、继电器电性连接，所述电源转换器与温度控制器电性连接。本实用新型自带漏电保护开关，当遇到过电流、过负载、线路短路、工装漏电时，漏电保护开关能自动跳闸，保护校准人员生命安全。

进一步，所述加热装置通过金属支架安装于工装外框内。

进一步，所述加热装置是扁平状的加热板，包括两块印制板，所述印制板之间均匀排布有加热电阻丝。

进一步，所述加热板、第二温度传感器均嵌入式安装于金属支架上。

进一步，所述金属支架上安装有2个加热板，每个加热板均通过相应的继电器与温度控制器电性连接。

进一步，所述金属凸台与加热板之间温度差值≤1℃。

进一步，所述金属凸台的个数与化成温度传感器的个数一致。

进一步，所述继电器是固态继电器或交流继电器。

进一步，所述多路测温仪、化成温度传感器均与化成上位机连接。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点包括：

1、温度校准工装能满足化成工艺要求的25℃～85℃可自由设定的温度进行校准；

2、结构简单，操作简单方便，省时省力，并且温度校准数据非常地准确，温度误差＜1℃。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的内部线路连接结构示意图。

图3是本实用新型的俯视结构示意图。

图4是本实用新型的内部设置的具体结构示意图。

图5是本实用新型的原理示意图。

图中：1-工装外框；2-加热装置；3-多路测温仪；4-温度控制器；5-金属凸台；6-漏电保护开关；7-继电器；8-第一温度传感器；9-第二温度传感器；10-化成上位机；11-化成温度传感器；12-电源转换器；13-金属支架。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本实用新型进行进一步说明，但并不将本实用新型局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本实用新型涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

术语解释如下：

化成：锂离子电池的化成，就是对刚制造出来的锂离子电池进行第一次小电流充电，充电的目的是为了使负极表面形成一层SEI膜，该层膜对锂离子电池的性能有重大影响，现在化成主要发生于锂离子电池的负极。

固态继电器：是由微电子电路，分立电子器件，电力电子功率器件组成的无触点开关。固态继电器的输入端用微小的控制信号，达到直接驱动大电流负载。

多路测温仪：是一种高性能、低价位的数据采集仪，可以同时观看到多通道的温度变化,十分适于温度湿度压力等采集、记录，分析、查看等应用。

温度控制器：是标准件，出厂前厂家就已经把程序拷进去了，没有开放接口去更改程序的。

参照图1-5，本实施例提供了一种用于化成库温度探针校准的工装，包括工装外框1，所述工装外框1内安装有加热装置2、温度控制器4、多路测温仪3，所述加热装置2上设置有若干个用于与化成温度传感器11一一接触的金属凸台5，所述金属凸台5内均嵌入有第一温度传感器8，所述第一温度传感器8均通过温度采集信号线与多路测温仪3电性连接；所述加热装置2上设置有第二温度传感器9，所述第二温度传感器9与温度控制器4电性连接，所述温度控制器4通过继电器7与加热装置2电性连接。本实用新型自带加热恒温功能，能够根据工艺文件要求的温度进行升温和恒温，温度稳定后再去校准化成库位温度传感器。

本实施例还包括外接电源的漏电保护开关6，所述漏电保护开关6通过接线排分别与电源转换器12、继电器7电性连接，所述电源转换器12与温度控制器4电性连接。本实用新型自带漏电保护开关6，当遇到过电流、过负载、线路短路、工装漏电时，漏电保护开关能自动跳闸，保护校准人员生命安全。其中漏电保护开关6为220VAC漏电保护开关，电源转换器12可以将220VAC转24VDC。

本实施例所述加热装置2通过金属支架13安装于工装外框1内。所述加热装置2是扁平状的加热板，包括两块印制板，所述印制板之间均匀排布有加热电阻丝。所述加热板、第二温度传感器9均嵌入式安装于金属支架13上。所述金属支架13上安装有2个加热板，每块金属加热板上有14个金属凸台5，凸台的作用是能紧密接触到化成库位的电池温度传感器。每个加热板均通过相应的继电器7与温度控制器4电性连接。所述继电器7是固态继电器或交流继电器。即本实施例的加热板、第二温度传感器9、继电器7均设置有两组。所述金属凸台5的个数与化成温度传感器11的个数一致。即可以根据化成库位电池温度传感器的数量去合理设计金属凸台5的个数，包括它里面的多路测温仪温度传感器数量都可以根据需要进行增减。具体的，每个金属凸台5里面都有一根嵌入式的第一温度传感器8，该温度传感器检测温度的点位与电池温度传感器检测点位基本保持一致。多路测温仪3的温度传感器信号线采用带屏蔽层的双绞线，信号不易受到外界磁场的干扰。将加热板内嵌进金属支架13中，周围涂上耐高温固化胶防止加热板松脱，加热时电阻丝将热量透过印制板传递给金属支架13，再传递给金属凸台5，由于加热板安装位置更靠近金属凸台5，而且凸台高度不大，所以热量衰减是可控的，金属凸台测温点与加热板之间温度差值要≤1℃。温度控制器4的第二温度传感器9采集加热板实时温度值，反馈给温控器。温控器结合反馈值与设定温度值的差值采取内置的PID控制算法来自动调整固态继电器导通时间，当温度反馈值小于设定值时，固态继电器导通时间加大，加热板升温；当温度反馈值大于设定值时，固态继电器导通时间减小，加热板降温；经过多次动态调整后使得加热板温度保持在工艺文件设定的温度值，误差＜0.1℃。本实用新型的加热装置2也可以采用加热棒结构。

本实施例所述多路测温仪3、化成温度传感器11均与化成上位机10连接。多路测温仪3采用24点多路测温仪，可以实现24通道的温度校准，一次可对化成库位的24组电池温度传感器进行校准。220V交流电源先经过漏电保护开关6，再在接线端子排一分为三，一路连到电源转换器12，另两路连到固态继电器上。温度控制器4采集加热板的温度，再根据采集温度与设定温度的差值去补偿加热板，通过发出PWM温度控制信号去控制固态继电器导通时间，进而让加热板始终保持在设定的温度值左右。化成库位有24个通道，一次可以同时做24支电池，所以化成中需要收集24支电池的实时温度数据，温度校准工装需要同时对这24个库位温度传感器进行校准操作。多路测温仪3使用第一温度传感器8采集金属凸台5的温度，并通过网线将温度数据打包发给化成上位机10，化成上位机10通过设备自带的电池温度传感器采集金属凸台5的温度数据，上位机程序将两种温度数据进行处理，找出通道温度差异性，再对化成库位温度传感器进行校正和补偿。一般情况下多路测温仪3的温度传感器精准度要远高于设备自带的电池温度传感器，多路测温仪3的性能指标要远高于常用的测温工具，并且每半年对多路测温仪校准一次，使之始终保持很高的精准度。

本实用新型能够根据化成工艺文件要求达到的温度值对工装进行加热，将温度升至并稳定在工艺要求设定温度，工装自带的温度传感器配合化成库位温度传感器一起检测加热板的温度，并将温度检测数据上传给设备上位机，上位机对比校准工装的温度数据和化成传感器的温度数据，就能快速判断出温度偏差的大小，以及需要修正和补偿值的多少，能够实现化成库位温度自动校准。

Claims (10)

1.一种用于化成库温度探针校准的工装，包括工装外框，其特征在于：所述工装外框内安装有加热装置、温度控制器、多路测温仪，所述加热装置上设置有若干个用于与化成温度传感器一一接触的金属凸台，所述金属凸台内均嵌入有第一温度传感器，所述第一温度传感器均与多路测温仪电性连接；所述加热装置上设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器与温度控制器电性连接，所述温度控制器通过继电器与加热装置电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于化成库温度探针校准的工装，其特征在于：还包括外接电源的漏电保护开关，所述漏电保护开关通过接线排分别与电源转换器、继电器电性连接，所述电源转换器与温度控制器电性连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于化成库温度探针校准的工装，其特征在于：所述加热装置通过金属支架安装于工装外框内。

4.根据权利要求3所述的一种用于化成库温度探针校准的工装，其特征在于：所述加热装置是扁平状的加热板，包括两块印制板，所述印制板之间均匀排布有加热电阻丝。

5.根据权利要求4所述的一种用于化成库温度探针校准的工装，其特征在于：所述加热板、第二温度传感器均嵌入式安装于金属支架上。

6.根据权利要求5所述的一种用于化成库温度探针校准的工装，其特征在于：所述金属支架上安装有2个加热板，每个加热板均通过相应的继电器与温度控制器电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于化成库温度探针校准的工装，其特征在于：所述金属凸台与加热板之间温度差值≤1℃。

8.根据权利要求1所述的一种用于化成库温度探针校准的工装，其特征在于：所述金属凸台的个数与化成温度传感器的个数一致。

9.根据权利要求1所述的一种用于化成库温度探针校准的工装，其特征在于：所述继电器是固态继电器或交流继电器。

10.根据权利要求1所述的一种用于化成库温度探针校准的工装，其特征在于：所述多路测温仪、化成温度传感器均与化成上位机连接。