CN221041208U - 一种电池生产系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池生产系统,该电池生产系统包括第一柜体、第二柜体以及温控组件,第一柜体用于放置会使库位内温度上升的工件;第二柜体内部的温度大于所述第一柜体内部的温度;温控组件包括吸热部和放热部,吸热部用于使第一柜体内的温度降低,放热部用于使第二柜体内的温度上升。该电池生产系统能够将需维持在较低的温度范围的设备或组件内所产生的热量吸收并应用至需维持在较高的温度范围的设备或组件中,有效利用了需维持在较低的温度范围的设备或组件所产生的废热,降低了电池生产系统的运营成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池生产设备技术领域,尤其涉及一种电池生产系统。
背景技术
电池生产系统中涉及的各设备所需的生产温度会存在差别,甚至是同一设备的不同组件所需的生产温度也会存在差别,目前为了使温度维持在所需温度,常常需要对设备补充冷量或热量。
比如,当电池生产系统中的电池化成设备包括化成柜和电源柜时,化成柜用于放置需要化成的电池,电源柜用于放置为化成柜中的电池提供电能的电源。为保证电池化成的效果,化成柜内的温度通常维持在较高的温度范围内;且为保证电源柜中的电源的正常运行,电源柜内的温度通常维持在较低的温度范围内。
然而,在高温化成的过程中,一方面,化成柜内需采用电加热的方式以使化成柜内的温度维持在较高范围内,这种方式导致化成柜耗能较高。另一方面,由于电源柜中的电源不断进行充放电而产生大量的热量,为将电源柜内的温度维持在较低的温度范围内,需要不断对电源柜内进行降温,即在高温化成的过程需要不断地对电源柜补充冷风以及排出废热,进而造成电源柜内的能耗较高。因此,电池生产系统的运行成本较高。
实用新型内容
本申请实施例公开了一种电池生产系统,能够将需维持在较低的温度范围的设备或组件内所产生的热量吸收并应用至需维持在较高的温度范围的设备或组件中,有效利用了需维持在较低的温度范围的设备或组件所产生的废热,降低了电池生产系统的运营成本。
为了实现上述目的,本申请实施例公开了一种电池生产系统,包括:
第一柜体,所述第一柜体用于放置会使库位内温度上升的工件;
第二柜体,所述第二柜体内部的温度大于所述第一柜体内部的温度;
温控组件,所述温控组件包括吸热部和放热部,所述吸热部用于使所述第一柜体内的温度降低,所述放热部用于使所述第二柜体内的温度上升。
在第一种可能的实现方式中,所述吸热部包括蒸发器,所述放热部包括冷凝器;
所述温控组件还包括压缩机及节流组件,所述压缩机连通于所述蒸发器的出口和所述冷凝器的进口之间,所述节流组件连通于所述蒸发器的进口和所述冷凝器的出口之间。
在第一种可能的实现方式中,所述蒸发器位于所述第一柜体内,所述冷凝器位于所述第二柜体内。
在第一种可能的实现方式中,所述第一柜体内还设置有第一风机,所述蒸发器上设置有第一翅片,所述第一风机的出风侧朝向所述第一翅片设置;
和/或,
所述第二柜体内还设置有第二风机,所述冷凝器上设置有第二翅片,所述第二风机的出风侧朝向所述第二翅片设置。
在第一种可能的实现方式中,
所述温控组件还包括第一箱体,所述第一箱体内盛放有第一液体,所述冷凝器位于所述第一箱体中,所述冷凝器用于加热所述第一液体;
所述第二柜体内还设置有换热器,所述换热器通过第一管路与所述第一箱体连通,加热后的所述第一液体通过所述第一管路流动至所述换热器。
在第一种可能的实现方式中,所述温控组件还包括第二箱体,所述第二箱体内盛放有第二液体,所述第二箱体通过第二管路与所述换热器连通,所述第二液体通过所述第二管路流动至所述换热器,所述第二液体的温度低于加热后的所述第一液体的温度。
在第一种可能的实现方式中,所述温控组件还包括三通阀,所述三通阀具有第一进液口、第二进液口及出液口,所述第一进液口与所述第一箱体连通,所述第二进液口与所述第二箱体连通,所述出液口与所述换热器连通,所述三通阀用于调整从所述第一箱体流出的加热后的所述第一液体的流量,以及还用于调整从所述第二箱体流出的所述第二液体的流量。
在第一种可能的实现方式中,所述第二柜体包括由第一隔板隔开的第一库位和第一换热腔,所述换热器位于所述第一换热腔内,所述第一隔板设有连通所述第一库位和所述第一换热腔的第一进风口和第一出风口,所述第一进风口或第一出风口上设置有第三风机,所述第三风机的出风侧朝向所述第一库位设置。
在第一种可能的实现方式中,所述第一柜体包括由第二隔板隔开的第二库位和第二换热腔,所述第二库位用于放置会使所述第二库位内温度上升的工件,所述蒸发器位于所述第二换热腔内,所述第二隔板设有连通所述第二库位和所述第二换热腔的第二进风口和第二出风口,所述第二进风口或第二出风口上设有第四风机,所述第四风机的出风侧朝向所述第二库位设置。
在第一种可能的实现方式中,所述第一柜体为电源柜,所述吸热部用于使所述电源柜内的温度降低,所述电源柜内放置的工件为电源;
所述第二柜体为化成柜,所述放热部用于使所述化成柜内的温度上升,所述化成柜用于放置待化成的电池。
在第一种可能的实现方式中,所述第二柜体内还设置有温度调节件及温度检测器,所述温度调节件用于对所述第二柜体的内腔加热或者降温,所述温度检测器与所述温度调节件电连接。
在第一种可能的实现方式中,所述第二柜体上设置有通风口,所述通风口用于在所述第二柜体内的温度高于预设温度时与外界连通。
在第一种可能的实现方式中,所述电源柜与所述化成柜相邻设置,所述电源柜与所述化成柜之间设置有隔热板。
与现有技术相比,本申请至少具有以下有益效果:
在本申请中,电池生产系统中的温控组件中的吸热部用于使第一柜体中的温度降低,如吸热部可吸收位于第一柜体内的工件所产生的热量,以对第一柜体内的空气进行降温,放热部用于使第二柜体内的温度上升,以对第二柜体内的空气进行加热,使得第二柜体能够无需进行额外的加热或者仅需要提供少量的另外的热量,即能够维持加工或者测试所需的温度范围内,如维持在电池高温化成所需的温度范围内,不仅能够使得第一柜体中的工件所产生的热量得到有效利用,降低了第二柜体的运行能耗,从而有效降低了电池生产系统的运营成本,还避免了第一柜体对外界排放废热,使得电池生产系统环保绿色。
且在电池生产系统中的电池化成设备中,当第一柜体为电源柜,第二柜体为化成柜,电源柜内放置有电源,以及化成柜内放置有待化成的电池时,不仅能够使得电源柜中的电源所产生的热量得到有效利用,降低了化成柜的运行能耗,从而有效降低了电池化成设备的运营成本,还避免了电源柜对外界排放废热,使得电池化成设备环保绿色。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种电池生产系统的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种温控组件的示意图;
图3是本申请实施例提供的另一种电池生产系统的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的一种电池生产系统中电源柜内的热量释放至化成柜内的示意图;
图5是本申请实施例提供的一种化成柜的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的一种电源柜的结构示意图。
附图标记说明:
1-电源组件;11-电源柜;111-第二库位;112-第二换热腔;113-第二隔板;114-第四风机;115-第二进风口;116-第二出风口;12-电源;2-化成组件;21-化成柜;211-第一库位;212-第一换热腔;213-第一隔板;214-第三风机;215-第一进风口;216-第一出风口;22-电池;3-温控组件;31a-蒸发器;31b-冷凝器;31c-压缩机;31d-节流组件;32a-第一风机;32b-第二风机;33a-第一翅片;33b-第二翅片;34-空气源热泵;35a-第一箱体;35b-第二箱体;36-换热器;37-三通阀;4-温度调节件;5-温度检测器;6-隔热板;
10-电池化成设备。
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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,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。
此外,术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同),并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明,“多个”的含义为两个或两个以上。
锂电池的高温化成是锂电池注液后对锂电池的首次充电过程。该过程可以激活锂电池中的活性物质,使锂电池活化。同时,锂盐与电解液发生副反应,在锂电池的负极侧生成固体电解质界面膜,该界面膜可阻止副反应进一步的发生,对负极材料能够起到保护作用。
电池生产系统可包括电池化成设备,电池化成设备包括化成柜和电源柜,化成柜用于放置需要化成的电池,电源柜用于放置为化成柜中的电池提供电能的电源。为保证锂电池的高温化成的效果,化成柜内的温度通常维持在较高的温度范围内,如40℃至50℃的温度范围内;且为保证电源柜中的电源的正常运行,电源柜内的温度通常维持在较低的温度范围内,如20℃至30℃的温度范围内。
然而,在高温化成的过程中,电源柜中的电源不断进行充放电,产生大量的热量,为维持电源柜内的温度在较低的温度范围内,需要不断地对电源柜内进行降温,即在高温化成的过程需要不断地对电源柜补充冷风以及排出热风,造成电源柜的运行能耗较高,进而导致电池生产系统的运行成本较高,且还会向外界排放废热。
本实用新型提供了一种电池生产系统,电池生产系统包括第一柜体、第二柜体以及温控组件,通过温控组件中的吸热部对第一柜体中的热量进行吸收以降低第一柜体内的温度,通过放热部将热量释放至第二柜体柜内以提高化成柜内的温度,使得第一柜体中的工件所产生的热量能够应用至第二柜体中,以对第一柜体中的空气进行加热,如,可对电源柜中的电源所产生的热量进行吸收,以降低电源柜中的温度,并将热量释放至化成柜中,以对化成柜中的需要化成的电池的所处环境进行加热,使得化成柜可无需进行额外的加热或者仅需要进行较少热量的加热,不仅能够使得电源柜中的电源所产生的热量得到有效利用,降低了化成柜的运行能耗,从而降低了电池化成设备的运营成本,还避免了电源柜对外界排放废热。
下面将结合具体实施例和附图对本申请的技术方案进行详细说明。
本申请实施例提供了一种电池生产系统,如图1-图3所示,电池生产系统包括第一柜体、第二柜体以及温控组件3,其中,第一柜体用于放置会使库位内温度上升的工件;第二柜体内部的温度大于第一柜体内部的温度;温控组件3包括吸热部和放热部,吸热部用于吸收第一柜体内的热量以使第一柜体内的温度降低,放热部用于将热量释放至第二柜体内以使第二柜体内的温度上升。
需要解释说明的是,上述的放热部用于将热量释放至第二柜体内,可以是,放热部将吸收的第一柜体中的热量部分释放至第二柜体中,即允许温控组件3在将第一柜体中的热量释放至第二柜体中的过程中存在热量损失;也可以是,将吸收的第一柜体中的热量全部释放至第二柜体中,在此并不做限定。
在本实施例中,电池生产系统中的温控组件3中的吸热部用于吸收第一柜体中热量以使第一柜体内的温度降低,如吸热部可吸收位于第一柜体内的工件所释放的热量,对第一柜体进行降温,放热部用于将热量释放至第二柜体内,对第二柜体进行加热,使第二柜体内的温度上升,使得第二柜体能够无需进行额外的加热或者仅需要提供少量的另外的热量,即能够维持在加工或者测试所需的温度范围内,如维持在电池高温化成所需的温度范围内,不仅能够使得第一柜体中的工件所产生的热量得到有效利用,降低了第二柜体的运行能耗,从而有效降低了电池生产系统的运营成本,还避免了第一柜体对外界排放废热,使得电池生产系统环保绿色。
其中,第一柜体可以是用于放置电源12的柜体,还可以是,电池生产系统中的分容柜,在此并不做限定。
第二柜体可以是电池生产系统中的电池化成设备的化成柜21,也可以是,电池生产系统中的烘干设备的用于放置待烘干电芯的柜体,还可以是,电池生产系统中的热压设备的用于放置待热压电芯的柜体,在此也不做限定。
工件可以电池生产系统中的电源12,还可以是,电池生产系统中的分容柜内的分容机构或电池,在此并不做限定。
第二柜体内放置的可以是电池生产系统中的化成柜21内待化成的电池22,也可以是电池生产系统中的烘干设备内待烘干的电芯,还可以是,电池生产系统中的热压设备上待热压的电芯,在此并不做限定。
以下以电池生产系统中的电池化成设备10为例进行详细说明,即以第一柜体为电源柜11,第二柜体为化成柜21,电源柜11内放置的工件为电源12,以及化成柜21内放置待化成的电池22为例进行详细说明。
如图1-图3所示,在电池化成设备10可包括电源组件1和化成组件2。电源组件1可包括第一柜体,此时第一柜体可为电源柜11,吸热部用于吸收电源柜11内的热量,电源柜11用于放置电源12,工件包括放置于电源柜11中的电源12;化成组件2可包括第二柜体,此时第二柜体可为化成柜21,放热部用于将热量释放至化成柜21内,化成柜21用于放置待化成的电池22。
由此,位于电源柜11中的电源12与位于化成柜21中的待化成的电池22电连接,使得电源12能够对待化成的电池22进行充放电,以使得待化成的电池22能够化成、活化。
且电源12放置在电源柜11中,电源柜11可具有放置电源12的第二库位111,待化成的电池22放置在化成柜21中,化成柜21可具有放置待化成的电池22的第一库位211,待化成的电池22可放置在第一库位211上,由此,可分别对电源柜11内的温度和化成柜21内的温度单独进行控制,即可对电源柜11内的温度进行单独控制,以使得电源12的温度能够处于正常工作的温度范围内,还可对化成柜21内的温度进行单独控制,以使得位于化成柜21的电池22能够处于高温化成所需的温度范围内,以使得电池22的高温化成能够较为顺利的进行。
但是,在电池22的高温化成的过程中,电源12需要不断的进行充放电,电源12会产生大量的热量,那么为维持电源柜11的温度在合适的温度范围内,如20℃-30℃的温度范围内,需要不断地向电源柜11内补充冷风,并不断地将产生的热量排出,不仅会产生大量的废热,还会导致电源组件1的运行能耗较高。另外,为维持化成柜21内的温度在合适的高温化成温度范围内,如40℃-50℃的温度范围内,需要不断地对化成柜21内进行加热,造成化成组件2的运行能耗也较高。
基于此,温控组件3中的吸热部用于吸收电源柜11中热量,如电源柜11中电源12所产生的热量,对电源柜11进行降温,放热部用于将热量释放至化成柜21内,以对化成柜21进行加热,使得化成柜21能够无需进行额外的加热或者仅需要提供少量的另外的热量,即能够维持在高温化成所需的温度范围内,不仅能够使得电源柜11中的电源12所产生的热量得到有效利用,降低了化成柜21的运行能耗,从而有效降低了电池化成设备10的运营成本,降低了电池生产系统的运营成本,还避免了电源柜11对外界排放废热,使得电池化成设备10环保绿色。
示例性的,当电源柜11中的电源12的数量为144,且电源12为待化成的电池22提供的电压为5V,电流为30A,电源12效率为85%时,电源柜11中的电源12的发热量可为144*5V*30A*(1-85%)=3240W,即,电源柜11中的电源12的发热量较大,能够使得有限空间内的温度得到显著提升,也即是,当将电源柜11中的电源12所产生的热量释放至化成柜21中时,可有效提高化成柜21内的温度。
其中,电源柜11和化成柜21也可处于同一空间内,如位于同一厂房内,或者位于同一房间内,在此并不做限定。且,电源柜11和化成柜21之间可相隔一定的距离设置,也可以是相邻设置,在此也不做限定。
可选地,当电源柜11和化成柜21之间相邻设置时,电源柜11和化成柜21之间可设置有隔热板6,以防止化成柜21内的热量传导至电源柜11内,进一步降低了化成柜21的运行能耗。
其中,隔热板6可以是泡沫隔热板6、防火隔热板6、真空隔热板6以及挤塑隔热板6等中的任一种,在此并不做限定。
上述的吸热部用于吸收电源柜11内的热量可具有多种实现方式,如,可以是,吸热部设置于电源柜11内,吸热部直接对电源柜11内的热量进行吸收;也可以是,吸热部设置于电源柜11的外侧,吸热部通过风道与电源柜11的内腔连通,使得电源柜11内的热量能够通过风道流动至吸热部的位置处并被吸热部吸收,在此并不做限定。
同样的,放热部用于将吸收的热量释放至化成柜21中也可具有多种实现方式,如,可以是,放热部设置于化成柜21中,放热部通过吹热风的方式将热量释放至化成柜21中;也可以是,放热部设置于化成柜21的外侧,放热部通过风道与化成柜21的内腔连通,使得放热部释放的热量能够通过风道流动至化成柜21内;还可以是,放热部设置于化成柜21的外侧,放热部可先将热量释放至水中,然后再将加热后的水通过水管流动至化成柜21中,以对化成柜21的内腔进行加热,在此并不做限定。
如图1和图2所示,温控组件3中的吸热部可包括蒸发器31a,放热部可包括冷凝器31b,其中,蒸发器31a位于第一柜体内,冷凝器31b位于第二柜体内,即蒸发器31a位于电源柜11内,用于吸收电源柜11内的热量,使电源柜11内的温度降低;冷凝器31b与蒸发器31a连通,且位于化成柜21内,冷凝器31b用于将蒸发器31a吸收的热量释放至化成柜21内,使化成柜21内的温度上升。
由此,可通过位于电源柜11中蒸发器31a可通过气化吸热的方式对电源柜11内的热量进行吸收,并将吸收的热量释放至冷凝器31b中,冷凝器31b可通过液化放热的方式将热量释放至化成柜21中,以对化成柜21内的空气进行加热,结构简单,易于实现。
如图2所示,温控组件3还可包括压缩机31c及节流组件31d,压缩机31c连通于蒸发器31a的出口和冷凝器31b的进口之间,节流组件31d连通于蒸发器31a的进口和冷凝器31b的出口之间,具体地,压缩机31c的排气口通过管道连通至冷凝器31b的进口,冷凝器31b的出口可通过管道与节流组件31d连通,节流组件31d再通过管道与蒸发器31a的进口连通,蒸发器31a的出口通过管道与压缩机31c的吸气口连通,即蒸发器31a、压缩机31c、冷凝器31b以及节流组件31d可通过管道顺序连通,以形成制冷剂的循环通道,如图2中箭头所示为制冷剂的循环流动方向。
在需要将电源柜11内的热量释放至化成柜21的过程中,可利用蒸发器31a内的制冷剂在低压的温度下会沸腾蒸发的特性,通过制冷剂由液态变为气态吸收周围的热量,以实现对电源柜11的制冷;然后压缩机31c将低温低压的气体进行抽吸,并将低温低压的气体压缩为高温高压的气体,高温高压的气体再通过管道运送到冷凝器31b中液化为中温高压的液体,将热量释放至化成柜21中;然后,中温高压的液体流动至节流组件31d处,并通过节流组件31d进行降压,形成低温低压的气液混合体,并流动至蒸发器31a内蒸发气化吸收周围的热量,如此往复循环,以对电源柜11中电源12释放的热量进行吸收,使得电源柜11中的温度能够维持在适合电源12工作的温度范围内,并能够将电源12所释放的热量转移、释放至化成柜21中,以对化成柜21内进行加热。
其中,节流组件31d可以包括膨胀阀、毛细管、节流短管等中的任一种,在此并不做限定。
且当节流组件31d包括膨胀阀时,可通过膨胀阀的开启度的大小来调节制冷剂的蒸发温度,具体地,当膨胀阀的开启度减小时,制冷剂的流量变低,蒸发器31a内的压力随之降低,使得制冷剂的蒸发温度能够变低;当膨胀阀的开启度增大时,制冷剂的流量变大,蒸发器31a内的压力随之增大,使得制冷剂的蒸发温度能够变高。
另外,温控组件3还可通过调节压缩机31c的吸气量来调节制冷剂的蒸发温度,具体地,压缩机31c的吸气量越大,蒸发器31a内的压力会越低,制冷剂的蒸发温度就会越低;反之,压缩机31c的吸气量越小,蒸发器31a内的压力会越大,制冷剂的蒸发温度就会越高,使得蒸发器31a内的制冷剂的蒸发温度的调节能够简单方便,从而对蒸发器31a对电源柜11内的制冷温度的调节能够操作方便简单。
示例性的,当温控组件3的能耗比为3时,即温控组件3的制冷量与输入功率的比值为3时,将电源柜11内的热量向化成柜21转移1000W的热量需要消耗电能(1000/3)W,即温控组件3消耗的电能大致为333W。而通过加热丝对化成柜21加热1000W的热量,加热丝所消耗的电能会大于或者等于1000W,显然通过温控组件3将电源柜11中的热量释放至化成柜21中,可使得电源柜11中的热量能到有效利用,节约了能源,且在化成柜21中还设置有温度调节件4时,比如温度调节件4为加热丝时,能够有效降低对温度调节件4的加热功率的要求,降低了成本。
上述的温控组件3中的制冷剂可具有多种实现方式,如,可以是水,水在常压下的蒸发温度为100度,在0.003个大气压下的蒸发温度为24度,且具有不燃不爆的特性,安全性极高;也可以是R404A,即由44%的五氟乙烷(R125)、52%的四氟乙烷(R143A)以及4%的三氟乙烷(R134A)混合而成的制冷剂,其在常压下的蒸发温度-38度,12.5个大气压下的蒸发温度为25度,且具有不易燃、不易爆的特性,安全性较高;还可以是R134A(三氟乙烷),其在常压下的蒸发温度为-26度,6.5个大气压下的蒸发温度为25度,且具有不易燃、不易爆的特性,安全性较高。
可选地,如图1所示,电源柜11内还设置有第一风机32a,蒸发器31a上设置有第一翅片33a,第一风机32a的出风侧朝向第一翅片33a设置;以及化成柜21内还设置有第二风机32b,冷凝器31b上设置有第二翅片33b,第二风机32b的出风侧朝向第二翅片33b设置。或者,电源柜11内还设置有第一风机32a,蒸发器31a上设置有第一翅片33a,第一风机32a的出风侧朝向第一翅片33a设置。或者,化成柜21内还设置有第二风机32b,冷凝器31b上设置有第二翅片33b,第二风机32b的出风侧朝向第二翅片33b设置。
由此,通过在蒸发器31a上设置第一翅片33a,可有效增大蒸发器31a与电源柜11中的空气的接触面积,提高了蒸发器31a的吸收热量的效率。同样的,通过在冷凝器31b上设置第二翅片33b,可有效增大冷凝器31b与化成柜21内的空气的接触面积,有效提高了冷凝器31b往空气中释放热量的效率。
且通过在电源柜11内设置第一风机32a,可对第一翅片33a吹风,可使得位于第一翅片33a周围的空气的流动较快,进一步提高了蒸发器31a对电源柜11内的空气进行吸热的效率。通过在化成柜21中设置第二风机32b,可对第二翅片33b吹风,可使得位于第二翅片33b周围的空气的流动较快,进一步提高了冷凝器31b对化成柜21内的空气释放热量的效率。因此,通过在电源柜11中设置第一风机32a及第一翅片33a,在化成柜21中设置第二风机32b及第二翅片33b,可使得温控组件3具有较高的换热效率。
其中,第一风机32a可以是离心式风机、轴流式风机、斜流式风机、横流式风机等中的任一种,在此并不做限定,具体可根据实际需要进行选择。
另外,化成柜21中的第二风机32b的出风侧朝向第二翅片33b设置时,第二风机32b的出风侧还可同时朝化成柜21的待化成的电池22的方向设置,即第二风机32b可设置于第二翅片33b的背离化成柜21的第一库位211的一侧,且出风侧朝向第二翅片33b和化成柜21的第一库位211的方向设置,以使得被放热部加热后的空气能够向第一库位211流动地较快,从而能够使得位于第一库位211上的电池22周围的温度能够提高的较快。
在一些实施例中,如图3-图5所示,吸热部可包括蒸发器31a,放热部包括冷凝器31b,温控组件3还可包括第一箱体35a,第一箱体35a内盛放有第一液体,冷凝器31b位于第一箱体35a中,冷凝器31b用于加热第一液体;化成柜21内还设置有换热器36,换热器36通过第一管路与第一箱体35a连通,加热后的第一液体通过第一管路流动至换热器36。其中,第一柜体为电源柜11,第二固体为化成柜21时,蒸发器31a可位于电源柜11的外侧且与电源柜11连通,冷凝器31b位于第一箱体35a中,即冷凝器31b可位于化成柜21的外侧。
由此,通过冷凝器31b用于将热量释放至第一液体,加热后的第一液体通过第一管路流动至设置于化成柜21内的换热器36中,使得换热器36周围的空气能够被加热,加热后的空气与化成柜21内未被加热的空气之间形成对流,使得加热后的空气流向化成柜21的其它区域内,未被加热的空气流动至换热器36的周围以被加热,从而将化成柜21的内腔的温度加热至电池的化成温度范围内,同时,还能够使得放热部不占用化成柜21内的空间,且可使得换热器36能够根据第一库位211的位置灵活进行设置,提高了对化成柜21内的空间的合理利用。
其中,换热器36可以是翅片管换热器,也可以是板式换热器,还可以是套管式换热器,在此并不做限定。
换热器36上还可设置有出液口,出液口上连通有出液管,以将换热器36中的第一液体流出,使得新的被加热后的第一液体能够持续流入换热器36中,从而使得换热器36能够持续稳定的对化成柜21内的空气进行加热。其中,出液管还可与第一箱体35a连通,使得从换热器36流出的第一液体能够补充至第一箱体35a内,从而使得第一液体能够得到重复利用,节省了能源。当然,出液管也可向电池生产系统中的其它位置延伸,以使得从换热器36流出的第一液体还能够对其它位置进行加热。
上述的第一液体可以是水、乙二醇水溶液、丙三醇水溶液等中的至少一种,在此并不做限定。
另外,第一箱体35a可为保温箱体,以降低第一箱体35a内加热后的第一液体向箱体外传递热量,减少了热量的损失。
上述的冷凝器31b位于第一箱体35a中,可使得第一箱体35a内的第一液体能够加热的较为均匀。当然,也可以是冷凝器31b贴设于第一箱体35a的外壁上,避免了冷凝器31b对第一箱体35a内的空间的占用;另外,冷凝器31b与第一箱体35a之间也可以是其它的位置关系,在此并不做限定。
第一箱体35a通过第一管路与换热器36连通,具体地,第一箱体35a可具有第一出液口,换热器36可包括进水口,第一出液口通过第一管路与进水口连通,另外,连通于第一出液口和进水口之间的管路上可设置有电磁阀,以方便对从第一箱体35a内流出的加热后的第一液体的流量的控制,从而能够对化成柜21的加热的温度进行控制。
另外,连接于第一箱体35a和换热器36之间的第一管路上还可设置有泵,以通过泵将第一箱体35a内的加热后第一液体泵入换热器36中,提高了第一液体在管路中的流动速度。
可选地,温控组件3还可包括可基座,基座位于电源柜11和化成柜21的外侧,蒸发器31a、冷凝器31b以及第一箱体35a可均设置于基座上,以方便对蒸发器31a、冷凝器31b以及第一箱体35a进行搬运放置。
需要解释说明的是,上述的基座位于电源柜11和化成柜21的外侧是指,基座位于电源柜11的外面,且同时位于化成柜21的外面。其中,基座可靠近电源柜11设置,也可以靠近化成柜21设置,还可以位于电源柜11和化成柜21之间,还可以同时离电源柜11和化成柜21的距离均较远,在此并不做限定。
可选地,当温控组件3还包括压缩机31c及节流组件31d时,压缩机31c、冷凝器31b、节流组件31d及蒸发器31a可顺序连接以使制冷剂依次往复循环;其中,从电源柜11流出的高热空气可流经蒸发器31a,蒸发器31a吸收高热空气中的热量;冷凝器31b可采用壳管换热器,包括供制冷剂流经的内管和套设在内管上的外管,外管与第一箱体35a连通。
在将电源柜11内的热量释放至第一箱体35a内的第一液体时,制冷剂在蒸发器中吸收电源柜11中的热量成为低压蒸汽,被压缩机吸入压缩成高温高压的蒸汽,然后流入壳管换热器中的内管中,向外管中的第一液体(如水)放出热量后冷凝为液体状态的制冷剂,再经过节流组件减压形成气液混合状态的制冷剂,再次流入蒸发器,从而进入新一轮的循环,如此循环往复,不断将电源柜11中的电源12释放至空气中的热量,对第一液体进行加热,形成高温的第一液体,以将高温的第一液体通入位于化成柜21中的换热器36对化成柜21进行加热,方便了对电源柜11中的电源12所产生的热量的利用。
另外,如图5所示,当温控组件3包括空气源热泵34时,压缩机31c、冷凝器31b、节流组件31d及蒸发器31a可为空气源热泵34的部分组成结构,此时,空气源热泵34从电源柜11中吸收的热量,在对化成柜21进行加热的同时,还可对电源柜11进行制冷,以使得电源柜11中电源12所产生的热量能够得到多方向的利用,使得化成柜21和电源柜11的运行能耗均能降低,从而使得电池化成设备10的运营成本更低。
可选地,如图3所示,温控组件3还包括第二箱体35b,第二箱体35b内盛放有第二液体,第二箱体35b通过第二管路与换热器36连通,第二液体通过第二管路流动至换热器36,第二液体的温度低于加热后的第一液体的温度。
由此,当第一箱体35a内的第一液体进入换热器36后,换热器36对化成柜21内的空气加热后的温度高于化成柜21所需的温度时,可通过第二箱体35b内的第二液体流动至换热器36中,以将第二液体和第一液体进行混合,使得换热器36内的液体的温度达到所需的温度。
需要解释说明的是,上述的化成柜21所需的温度是指,化成柜21内适合电池化成的温度。
其中,第二液体可与第一液体为同一种液体,如,可同为水、乙二醇水溶液、丙三醇水溶液等,以方便向第一箱体35a内补充新的第一液体,以及向第二箱体35b内补充新的第二液体,甚至可以将换热器36中流出的液体流向第一箱体35a或者第二箱体35b以循环使用。当然,第二液体和第一液体也可为不同的液体,且是可以相互混合的不同液体,在此并不做限定。
第二箱体35b与换热器36连通,其中,第二箱体35b可具有第二出液口,第二出液口通过管道与换热器36的进水管连通,且第二出液口与换热器36之间也可设置有电磁阀,以对从第二箱体35b流向换热器36的第二液体的流量进行调节、控制,以方便对第二液体和加热后的第一液体混合之后的温度进行调节。
另外,连接于第二箱体35b和换热器36之间的第二管路上还可设置有泵,以通过泵将第二箱体35b内的第二液体泵入换热器36中,提高了第二液体在管路中的流动速度。
可选地,如图3所示,温控组件3还包括三通阀37,三通阀37具有第一进液口、第二进液口及出液口,第一进液口与第一箱体35a连通,第二进液口与第二箱体35b连通,出液口与换热器36连通,三通阀37用于调整从第一箱体35a流出的加热后的第一液体的流量,以及还用于调整从第二箱体35b流出的第二液体的流量。
由此,可通过三通阀37方便地对从第一箱体35a流向换热器36的加热后的第一液体的流量,以及从第二箱体35b流出的第二液体的流量进行调节、控制,以对流动在换热器36中的混合液体的温度进行调节,进而对化成柜21内的温度进行控制,操作简单方便,易于实现。
可选地,如图5所示,化成柜21包括由第一隔板213隔开的第一库位211和第一换热腔212,第一库位211用于放置待化成的电池22,换热器36位于第一换热腔212内,第一隔板213设有连通第一库位211和第一换热腔212的第一进风口215和第一出风口216,第一进风口215或第一出风口216上设置有第三风机214,第三风机214的出风侧朝向第一库位211设置。
具体地,如图5所示,第一换热腔212的第一出风口216设有第三风机214,第三风机214将第一换热腔212内的流经换热器36的热风从第一出风口216吹向第一库位211,同时在气压的作用下,第一库位211内的空气由第一进风口215进入第一换热腔212内并流经换热器36换热,进而使得密闭的化成柜21内形成第一换热腔212和第一库位211之间的风循环。
由此,可使得第一库位211内的空气能够被较快地加热到所需的温度范围内,如电池22化成所需的温度范围内,且可使得第一库位211内各处的温度能够相差较小,从而能够使得位于第一库位211内的电池22的化成能够具有较好的一致性。
其中,第一隔板213可以是隔热板,以减小第一库位211内热量通过第一隔板213向第一换热腔212传递。
第三风机214是离心式风机、轴流式风机、斜流式风机、横流式风机等中的任一种,在此并不做限定,具体可根据实际需要进行选择。
可选地,如图6所示,电源柜11可包括由第二隔板113隔开的第二库位111和第二换热腔112,第二库位111用于放置会使第二库位111内温度上升的工件,如电源12,蒸发器31a位于第二换热腔112内,第二隔板113设有连通第二库位111和第二换热腔112的第二进风口115和第二出风口116,第二进风口115或第二出风口116上设有第四风机114,第四风机114的出风侧朝向第二库位111设置。
具体地,如图6所示,第二出风口116设有第四风机114,第四风机114将第二换热腔112内的流经蒸发器31a的冷风从第二出风口116吹向第二库位111,同时在气压的作用下,第二库位111内的空气由第二进风口115进入第二换热腔112内并流经蒸发器31a换热,进而使得密闭的电源柜11内形成第二换热腔112和第二库位111之间的风循环。
由此,可使得第二库位111内的空气能够被较快的降温至所需的温度范围内,如第二库位111内的电源12正常工作所需的温度范围,且可使得第二库位111内各处的温度能够相差较小,从而能够使得位于第二库位111内的电源12各处的温度大致相同,有效改善了电源12的使用寿命。
其中,第二隔板113可以是隔热板,以减小第二换热腔112内的热量通过第二隔板113向第二库位111传递。
第四风机114是离心式风机、轴流式风机、斜流式风机、横流式风机等中的任一种,在此并不做限定,具体可根据实际需要进行选择。另外,第四风机114可与第三风机214相同,以使得第三风机214和第四风机114能够互换。
为对化成柜21内的温度能够进行较为精确的监测和调节,以使得化成柜21内的温度能够始终位于适合高温化成所需的温度范围内。可选地,如图3所示,化成柜21内还可设置有温度调节件4及温度检测器5,温度调节件4用于对化成柜21的内腔加热或者降温,温度检测器5与温度调节件4电连接。
由此,可通过温度检测器5较为精确地检测化成柜21内的温度,并能够将监测到的温度传输给温度调节件4,使得温度调节件4能够及时对化成柜21进行加热或者降温,以在换热器36对化成柜21内的温度调控达不到预期时能够及时将化成柜21内的温度调节为适合高温化成的温度,且能够使得化成柜21中待化成的电池22所处的环境的温度调节至更为精确的适合高温化成的温度范围内,如42℃-48℃,从而能够使得化成柜21内待化成的电池22具有较好的化成效果。
其中,温度检测器5可以是温度传感器,也可以是温度计,还可以是温度检测仪,在此并不做限定。
其中,温度调节件4可具有多种实现方式,如,温度调节件4可以包括空调,能够使得化成柜21内的温度较为精确地调节至适合高温化成的温度范围内;也可以,温度调节件4为加热丝,当然,温度调节件还可以是其它的实现方式,在此并不做限定。
在一些实施例中,化成柜21上设置有通风口,通风口用于在化成柜21内的温度高于预设温度时与外界连通。
需要解释说明的是,上述的预设温度是指适合高温化成的最高温度,可以是,48℃、49℃、50℃等,在此并不做限定。
由此,可在化成柜21的温度高于预设温度能够较为及时的通过通风口将化成柜21内热量释放至外界中,使得化成柜21内的温度能够更为及时的降温至适合高温化成的温度范围内,且结构简单,易于实现。
其中,在化成柜21内的温度低于预设温度时,通风口可处于封闭状态,在化成柜21内的温度高于预设温度时,通风口可为打开的状态。而通风口的封闭和打开可通过人工操作实现,也可以是在通风口处设置可自动开合的阀体,阀体可与温度检测器5电连接,以在温度检测器5监测到温度大于预设温度时,阀体可自动打开,以使化成柜21内的空气可通过通风口与外界的空气进行交换,进而将化成柜21内的热量释放至外界,以对化成柜21内的温度进行调节。
阀体可以是风阀、球阀、蝶阀、闸阀等中的任一种,在此并不做限定。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (12)
1.一种电池生产系统,其特征在于,包括:
第一柜体,所述第一柜体用于放置会使库位内温度上升的工件;
第二柜体,所述第二柜体内部的温度大于所述第一柜体内部的温度;
温控组件,所述温控组件包括吸热部和放热部,所述吸热部用于使所述第一柜体内的温度降低,所述放热部用于使所述第二柜体内的温度上升。
2.根据权利要求1所述的电池生产系统,其特征在于,所述吸热部包括蒸发器,所述放热部包括冷凝器;
所述温控组件还包括压缩机及节流组件,所述压缩机连通于所述蒸发器的出口和所述冷凝器的进口之间,所述节流组件连通于所述蒸发器的进口和所述冷凝器的出口之间。
3.根据权利要求2所述的电池生产系统,其特征在于,所述蒸发器位于所述第一柜体内,所述冷凝器位于所述第二柜体内。
4.根据权利要求3所述的电池生产系统,其特征在于,所述第一柜体内还设置有第一风机,所述蒸发器设置有第一翅片,所述第一风机的出风侧朝向所述第一翅片设置;
和/或,
所述第二柜体内还设置有第二风机,所述冷凝器上设置有第二翅片,所述第二风机的出风侧朝向所述第二翅片设置。
5.根据权利要求2所述的电池生产系统,其特征在于,
所述温控组件还包括第一箱体,所述第一箱体内盛放有第一液体,所述冷凝器位于所述第一箱体中,所述冷凝器用于加热所述第一液体;
所述第二柜体内还设置有换热器,所述换热器通过第一管路与所述第一箱体连通,加热后的所述第一液体通过所述第一管路流动至所述换热器。
6.根据权利要求5所述的电池生产系统,其特征在于,所述温控组件还包括第二箱体,所述第二箱体内盛放有第二液体,所述第二箱体通过第二管路与所述换热器连通,所述第二液体通过所述第二管路流动至所述换热器,所述第二液体的温度低于加热后的所述第一液体的温度。
7.根据权利要求6所述的电池生产系统,其特征在于,所述温控组件还包括三通阀,所述三通阀具有第一进液口、第二进液口及出液口,所述第一进液口与所述第一箱体连通,所述第二进液口与所述第二箱体连通,所述出液口与所述换热器连通。
8.根据权利要求5-7任一项所述的电池生产系统,其特征在于,所述第二柜体包括由第一隔板隔开的第一库位和第一换热腔,所述换热器位于所述第一换热腔内,所述第一隔板设有连通所述第一库位和所述第一换热腔的第一进风口和第一出风口,所述第一进风口或第一出风口设置有第三风机,所述第三风机的出风侧朝向所述第一库位设置。
9.根据权利要求3-7任一项所述的电池生产系统,其特征在于,所述第一柜体包括由第二隔板隔开的第二库位和第二换热腔,所述第二库位用于放置会使所述第二库位内温度上升的工件,所述蒸发器位于所述第二换热腔内,所述第二隔板设有连通所述第二库位和所述第二换热腔的第二进风口和第二出风口,所述第二进风口或第二出风口上设有第四风机,所述第四风机的出风侧朝向所述第二库位设置。
10.根据权利要求1-7任一项所述的电池生产系统,其特征在于,
所述第一柜体为电源柜,所述吸热部用于使所述电源柜内的温度降低,所述电源柜内放置的工件为电源;
所述第二柜体为化成柜,所述放热部用于使所述第二柜体内的温度上升,所述化成柜用于放置待化成的电池。
11.根据权利要求1-7任一项所述的电池生产系统,其特征在于,所述第二柜体内还设置有温度调节件及温度检测器,所述温度调节件用于对所述第二柜体的内腔加热或者降温,所述温度检测器与所述温度调节件电连接。
12.根据权利要求1-7任一项所述的电池生产系统,其特征在于,所述第二柜体上设置有通风口,所述通风口用于在所述第二柜体内的温度高于预设温度时与外界连通。
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GR01 | Patent grant | ||
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