CN220820196U - 改善大产能电池冷却循环方式的圆柱电池分容一体机设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及改善大产能电池冷却循环方式的圆柱电池分容一体机设备，该方案包括设备主体，设有用于驱动活动中框沿设备主体高度方向上下移动的驱动器；活动中框，活动连接于设备主体上，并与驱动器驱动连接，用于安装待测电池进行测试；蒸发器，设于活动中框上，通过冷凝管路组件与水冷机连接；散热风机，设于蒸发器和待测电池之间；测试针板组件，设于设备主体顶部，与待测电池对应，用于通过测试探针接触电池进行测试。本申请可显著提升散热效果，在同等条件下，对蒸发器的换热效率要求降低，能减少轴流风机数量，可降低设备成本。

Description

改善大产能电池冷却循环方式的圆柱电池分容一体机设备

技术领域

本申请涉及电池测试技术领域，具体涉及改善大产能电池冷却循环方式的圆柱电池分容一体机设备。

背景技术

锂电池的分容(即分析容量)过程是将化成后的电芯按照设计标准进行充放电，以测量电芯的电容量；这个过程中，电池温度就会慢慢升高，同时会伴有大量的热量释放，容易产生生产事故。分容过程中需要一个相对恒定的环境温度，控制温度主要有自然冷却、强制风冷和液体冷却；

目前行业内的主要的降温方式为强制风冷或者液体冷却，风冷主要使用多个轴流风机将设备内部的较高温度与厂房交互，达到降温的目的；液体冷却是在设备的侧面放置一个或者多个蒸发器，蒸发器外接水冷设备，通过风机使得设备内部的温度与蒸发器交互，达到降温的目的(如图1)。

但是，强制风冷要求设备内部与厂房的环境温度产生交互，对厂房环境要求苛刻，另外风冷使用多个轴流风机，会产生有较大噪音，且液体冷却方式由于蒸发器与设备分开，蒸发器的降温效果会降低，使得需要更高换热效率的蒸发器，蒸发器表面温度低，易结露，冷凝水不好排出。

因此，亟待一种改善大产能电池冷却循环方式的圆柱电池分容一体机设备，以解决现有技术存在的问题。

实用新型内容

本申请的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了改善大产能电池冷却循环方式的圆柱电池分容一体机设备。

为了实现上述申请目的，本申请采用了以下技术方案：改善大产能电池冷却循环方式的圆柱电池分容一体机设备包括：

设备主体，设有用于驱动活动中框沿设备主体高度方向上下移动的驱动器；

活动中框，活动连接于设备主体上，并与驱动器驱动连接，用于安装待测电池进行测试；

蒸发器，设于活动中框上，通过冷凝管路组件与水冷机连接；

散热风机，设于蒸发器和待测电池之间；

测试针板组件，设于设备主体顶部，与待测电池对应，用于通过测试探针接触电池进行测试。

进一步地，蒸发器设于活动中框底部。将蒸发器放置在活动中框底部，可以实现更均匀的电池冷却效果。当待测电池安装在活动中框上方时，蒸发器位于电池底部，冷却气体可以自底部向上流动，使整个电池表面受到均匀冷却。这有助于避免电池热点产生，提高电池性能和寿命。将蒸发器放置在活动中框底部可以使其更容易访问和维护。这样设计可以减少不必要的操作步骤和拆卸，节省维护时间和成本。

进一步地，活动中框上开设有安装通孔，该安装通孔能够安装散热风机，使得散热风机能够位于安装通孔内而不凸出于活动中框表面。将散热风机安装在安装通孔内，可以更好地利用设备内部空间，避免散热风机在设备表面凸出造成不必要的占用空间。这样的设计可以使设备整体结构更加紧凑，节省空间。避免了散热风机与待测电池之间的物理干扰。可以更直接地将冷却气流引导到待测电池的底部，进一步提升散热效率。这对于大产能电池的高功率测试非常重要，能够有效降低电池温度，确保电池性能和安全性。

进一步地，活动中框上设有用于安装待测电池的安装部，通过该安装部固定待测电池，并使得待测电池底部与散热风机之间具有间隙。安装部能够可靠地固定待测电池，确保电池在测试过程中不会移动或晃动。通过在待测电池底部与散热风机之间留有间隙，可以更好地引导冷却气流，提高散热效率。电池在测试过程中可能会产生大量热量，间隙可以使冷却气流在电池底部流动，并有效地带走热量，从而降低电池温度，提高测试的稳定性和可靠性。

进一步地，冷凝管路组件包括进水管路和排水管路，进水管路上设有流量控制阀和电动开关阀，排水管路上设有止回阀。进水管路负责将水冷机中的低温水输送至蒸发器中，电动开关阀在设备工作时控制水路的开闭；设备工作时，测试探针实时监测电池表面温度，与流量控制阀配合调节进水流量，最终达到控制电池表面温度的效果。

进一步地，进水管路上还设有手动开关阀。手动开关阀在需要调试、维修时辅助控制水路的开闭、流量控制阀通过程序控制可调节水路的流量大小，进而控制蒸发器的表面温度。

进一步地，蒸发器四周包覆有蒸发器挡板。蒸发器挡板可以帮助引导冷却气流，使其在蒸发器四周产生良好的流动，从而优化蒸发器的冷却效率。通过将冷却气流有向地引导到蒸发器的表面，可以增加蒸发器与冷却介质之间的接触面积，加快热量传递速率，提高冷却效果。

进一步地，蒸发器上设有冷凝水接液口，且该蒸发器倾斜设置，使得冷凝水能够从冷凝水接液口排出。可以有效地回收冷凝水，避免冷凝水在蒸发器内积聚，减少水资源的浪费，提高冷却系统的水资源利用效率。防止冷凝水随机流动，可以及时排出蒸发器内部产生的冷凝水。有助于降低蒸发器的工作温度，避免蒸发器过热，保持蒸发器的稳定性和性能。

进一步地，设备主体包括设备底框和设备顶框，分别位于活动中框的下方和上方，且设备底框、活动中框以及设备顶框之间通过导杆连接，活动中框与导杆滑动配合。设备底框和设备顶框作为主体的支撑结构，通过导杆连接，形成了稳固的框架结构。这样的设计可以保持整个设备的结构稳定性，防止设备在工作过程中产生晃动或位移，确保设备的安全运行。

进一步地，活动中框底部设有蒸发器导轨，通过该蒸发器导轨能够安装蒸发器。蒸发器导轨的存在使得可以方便地安装和更换蒸发器。这样的设计提供了灵活性，允许使用不同类型或规格的蒸发器，以适应不同的测试需求或应用场景。通过蒸发器导轨，可以快速地将蒸发器安装到活动中框上。这种快速安装的设计有助于提高设备的操作效率，节省时间，并增加生产线的生产能力。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

1、本申请将传统侧面的蒸发器放置在设备的运动框架上，跟随电池一起运动，并在电池与蒸发器间放置轴流风机，一方面降低电池表面温度，另一方面通过调节蒸发器进水流量稳定设备内部温度，可显著提高蒸发器的换热效率，更好的稳定设备内部温度；

2、将蒸发器放置于活动中框中，更贴近待测电池，能更好的降低电池与设备内部温度，降低生产事故发生的概率；在同等条件下，对蒸发器的换热效率要求降低，能减少散热风机数量，可降低设备成本；通过有效的冷却系统，设备可以降低电池过热的风险，从而增加了设备的安全性。

3、冷凝水部分设计接液口排插，防止冷凝水随机流动，能更好地保护设备。

附图说明

图1是现有液冷形式的设备简易说明

图2是本实用新型的设备总装结构图；

图3是本实用新型的活动中框结构图；

图4是本实用新型的测试针板组件结构；

图5是本实用新型的蒸发器结构；

图6是本实用新型的冷凝管路组件结构；

图7是本实用新型的活动中框俯视图。

图中，1、设备底框；2、活动中框；3、设备顶框；4、测试针板组件；5、蒸发器；6、冷凝管路组件；7、驱动器；8、散热风机；9、导杆；21、固定部；22、蒸发器导轨；41、探针；42、测试电气组件；43、供电铜巴；51、蒸发器接口；52、蒸发器挡板；53、冷凝水接液口；61、流量控制阀；62、电动开关阀；63、手动控制阀；64、止回阀；65、进水管路；66、排水管路。

具体实施方式

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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本申请的披露中，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申请和简化描述，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申请的限制。

如图2-7所示，本改善大产能电池冷却循环方式的圆柱电池分容一体机设备包括：

设备主体，设有用于驱动活动中框2沿设备主体高度方向上下移动的驱动器7；

在本实施例中，如图2所示，设备主体包括设备底框1和设备顶框3，分别位于活动中框2的下方和上方，且设备底框1、活动中框2以及设备顶框3之间通过导杆9连接，活动中框2与导杆9滑动配合。而驱动器7可为气缸或者电缸或者油缸，优选为电缸或气缸，相对结构简单，更易维护。

其中，在设备底框1还设有限位部11，通过该限位部11对电池进行限位，即当电池随着活动中框2下降后，底部会接触限位部11，使得电池无法继续往下，从而实现限位的效果。

活动中框2，活动连接于设备主体上，并与驱动器7驱动连接，用于安装待测电池进行测试；

在本实施例中，如图3和图7所示，活动中框2上开设有安装通孔，该安装通孔能够安装散热风机8，使得散热风机8能够位于安装通孔内而不凸出于活动中框2表面。当然除了安装通孔外，还有很多通风孔，可保证散热效果。

优选地，活动中框2上设有用于安装待测电池的安装部，通过该安装部固定待测电池，并使得待测电池底部与散热风机8之间具有间隙。

蒸发器5，设于活动中框2上，通过冷凝管路组件6与水冷机连接；

在本实施例中，如图5所示，蒸发器5四周包覆有蒸发器挡板52。蒸发器5上设有冷凝水接液口53(用于连接进水管路65和排水管路66)，且该蒸发器5倾斜设置，使得冷凝水能够从冷凝水接液口53排出。水冷机为外接设备，不再本申请的保护技术点之内，且是现有技术，这里不再对其结构和原理进行赘述。

优选地，活动中框2底部设有蒸发器导轨22，通过该蒸发器导轨22能够安装蒸发器5。蒸发器5设于活动中框2底部。

其中，如图6所示，冷凝管路组件6包括进水管路65和排水管路66，进水管路65上设有流量控制阀61和电动开关阀62，排水管路66上设有止回阀64。进水管路65负责将水冷机中的低温水输送至蒸发器5中，电动开关阀62在设备工作时控制水路的开闭；设备工作时，测试探针41实时监测电池表面温度，与流量控制阀61配合调节进水流量，最终达到控制电池表面温度的效果。进水管路65上还设有手动开关阀。手动开关阀在需要调试、维修时辅助控制水路的开闭、流量控制阀61通过程序控制可调节水路的流量大小，进而控制蒸发器5的表面温度。

散热风机8，设于蒸发器5和待测电池之间；

在本实施例中，散热风机8通过多个轴流风机(也可以是其他风机)组成，通过螺丝固定在活动中框2上。

测试针板组件4，安装在设备顶框3的底部，与待测电池对应，用于通过测试探针41接触电池进行测试。

在本实施例中，如图4所示，测试针板组件4的结构与现有技术一致，包括测试探针41、测试电气组件42以及供电铜巴43，设备工作时，测试探针41实时监测电池表面温度。这里不再赘述其结构和原理。

本申请未详述部分为现有技术，故本申请未对其进行详述。

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。

尽管本文较多地使用了设备底框1、活动中框2、设备顶框3、测试针板组件4、蒸发器5、冷凝管路组件6、驱动器7、散热风机8、导杆9、固定部21、蒸发器导轨22、探针41、测试电气组件42、供电铜巴43、蒸发器接口51、蒸发器挡板52、冷凝水接液口53、流量控制阀61、电动开关阀62、手动控制阀63、止回阀64、进水管路65、排水管路66等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本申请的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本申请精神相违背的。

本申请不局限于上述最佳实施方式，任何人在本申请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做任何变化，凡是具有与本申请相同或相似的技术方案，均落在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.改善大产能电池冷却循环方式的圆柱电池分容一体机设备，其特征在于，包括：

设备主体，设有用于驱动活动中框沿所述设备主体高度方向上下移动的驱动器；

活动中框，活动连接于所述设备主体上，并与所述驱动器驱动连接，用于安装待测电池进行测试；

蒸发器，设于所述活动中框上，通过冷凝管路组件与水冷机连接；

散热风机，设于所述蒸发器和所述待测电池之间；

测试针板组件，设于所述设备主体顶部，与所述待测电池对应，用于通过测试探针接触电池进行测试。

2.根据权利要求1所述的改善大产能电池冷却循环方式的圆柱电池分容一体机设备，其特征在于，所述蒸发器设于所述活动中框底部。

3.根据权利要求2所述的改善大产能电池冷却循环方式的圆柱电池分容一体机设备，其特征在于，所述活动中框上开设有安装通孔，该安装通孔能够安装所述散热风机，使得所述散热风机能够位于所述安装通孔内而不凸出于所述活动中框表面。

4.根据权利要求3所述的改善大产能电池冷却循环方式的圆柱电池分容一体机设备，其特征在于，所述活动中框上设有用于安装待测电池的安装部，通过该安装部固定所述待测电池，并使得所述待测电池底部与所述散热风机之间具有间隙。

5.根据权利要求1所述的改善大产能电池冷却循环方式的圆柱电池分容一体机设备，其特征在于，所述冷凝管路组件包括进水管路和排水管路，所述进水管路上设有流量控制阀和电动开关阀，所述排水管路上设有止回阀。

6.根据权利要求5所述的改善大产能电池冷却循环方式的圆柱电池分容一体机设备，其特征在于，所述进水管路上还设有手动开关阀。

7.根据权利要求1所述的改善大产能电池冷却循环方式的圆柱电池分容一体机设备，其特征在于，所述蒸发器四周包覆有蒸发器挡板。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的改善大产能电池冷却循环方式的圆柱电池分容一体机设备，其特征在于，所述蒸发器上设有冷凝水接液口，且该蒸发器倾斜设置，使得冷凝水能够从所述冷凝水接液口排出。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的改善大产能电池冷却循环方式的圆柱电池分容一体机设备，其特征在于，所述设备主体包括设备底框和设备顶框，分别位于所述活动中框的下方和上方，且所述设备底框、所述活动中框以及所述设备顶框之间通过导杆连接，所述活动中框与所述导杆滑动配合。

10.根据权利要求1-7任意一项所述的改善大产能电池冷却循环方式的圆柱电池分容一体机设备，其特征在于，所述活动中框底部设有蒸发器导轨，通过该蒸发器导轨能够安装所述蒸发器。