CN109004290A - 一种高性能电池恒温化成***及其使用工艺 - Google Patents

一种高性能电池恒温化成***及其使用工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高性能电池恒温化成***及其使用工艺，包括电池输送线、循环水***、带水循环功能的化成水槽和带水循环功能的流水线，使用工艺步骤如下：首先将电池进行加酸，再将电池放入带水循环功能的流水线，进行冷却，而后流入电池上架输送线，通过电池上架升降小车将电池转入带水循环功能的化成水槽，将电池连接好充电线，在1‑2h内按照工艺对电池进行化成充电即可。本发明的优点是：通过对充电工艺上设定多段式充放电，控制充放电过程中电池热量的产生，控制循环水进水的温度及循环水的流量，确保电池化成全过程的温度控制在35±2摄氏度，使得制备得到的电池的极板上中下活性物质化成均匀，电池一致性好，性能稳定。

Description

一种高性能电池恒温化成***及其使用工艺
技术领域
本发明涉及电池生产设备领域，具体涉及一种高性能电池恒温化成***及其使用工艺。
背景技术
随着国家禁止含镉电池及外化成电池的生产，动力电池近年来全部调整为无镉内化成生产工艺，电池采用内化成的技术关键在化成工序，如化成条件控制不好导致电池过充或欠充均会严重影响电池的寿命。电池化成过程中的一个重要条件是温度，不同的温度下电池的活性物质转化效率及充电接受能力不同，我国地域广四季分明，冬季温度低，化成效果差，易出现化成不透的现象，夏季温度高，易出现过度充电现象。通过近几年的研究发现电池在30—45℃的条件下化成效果比较理想，有些厂家通过空调、冰块、保温墙、冷却水等方式对化成环境进行降温，通过这些方式冷却不是成本偏高就是效果不理想，不能很好地控制电池的化成条件。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高性能电池恒温化成***及其使用工艺，可确保制备得到的电池的极板上中下活性物质化成均匀，电池一致性好，性能稳定。
本发明采用的技术方案是：
一种高性能电池恒温化成***，包括电池输送线、循环水***、带水循环功能的化成水槽和带水循环功能的流水线；
所述电池输送线包括电池上架输送线和电池下架输送线，所述电池上架输送线和电池下架输送线分别位于带水循环功能的化成水槽两端，所述电池上架输送线旁还设置有电池上架升降小车，电池下架输送线旁设置有电池下架升降小车；
所述循环水***包括用隔墙隔开的冷却循环水***和加热循环水***，所述冷却循环水***包括冷水池和位于冷却水池内的冷却水塔，所述加热循环水***包括热水池和安装在热水池外壁上的蒸汽加热***；
所述带水循环功能的流水线通过循环水进水管道与循环水***相连接，且所述带水循环功能的流水线侧边设置有若干个加酸机；
所述带水循环功能的化成水槽分别通过循环水进水管道和循环水出水管道与循环水***相连接。
进一步的，所述加酸机共有六个，并排设置于带水循环功能的流水线侧边，所述带水循环功能的化成水槽共有六个。
进一步的，所述循环水进水管道上于靠近循环水***位置处设置有循环水进水压力缓冲罐。
进一步的，所述热水池和冷水池分别通过管道与循环水进水管道相连通，热水池与冷水池也通过管道相连通，所述热水池与循环水进水管道之间的连通管道上设置有热水转循环水压力罐阀和热水进水泵，所述冷水池与循环水进水管道之间的连通管道上设置有冷水进水泵，所述热水池和冷水池之间的连通管道上设置有热水转冷却***阀。
进一步的，所述电池上架升降小车位于电池上架输送线和带水循环功能的化成水槽之间，所述电池下架升降小车位于电池下架输送线和带水循环功能的化成水槽之间。
进一步的，所述热水池内安装有温度测量传感器A，冷水池内安装有温度测量传感器B。
进一步的，还包括动力控制柜，所述温度测量传感器A、温度测量传感器B、热水进水泵、冷水进水泵、蒸汽加热***、冷却水塔、热水转循环水压力罐阀和热水转冷却***阀分别与动力控制柜相连接。
一种高性能电池恒温化成***的使用工艺，具体操作过程如下：
首先将电池放入加酸机中进行加酸，加酸完毕后将电池放入带水循环功能的流水线，电池在带水循环功能的流水线里冷却15min以上，而后流入电池上架输送线，通过电池上架升降小车将电池转入带水循环功能的化成水槽，将电池连接好充电线，在1-2h内按照如下工艺对电池进行化成充电即可：
。
本发明的有益效果是：通过对充电工艺上设定多段式充放电，控制充放电过程中电池热量的产生，冬季充分利用电池化成过程中自身产生的热量，控制循环水进水的温度及循环水的流量，确保电池化成全过程的温度控制在35±2摄氏度，使得制备得到的电池的极板上中下活性物质化成均匀，电池一致性好，性能稳定。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中带水循环功能的化成水槽的结构示意图。
其中：1、电池输送线，2、循环水***，3、带水循环功能的化成水槽，4、带水循环功能的流水线，5、电池上架升降小车，6、加酸机，7、循环水进水管道，8、循环水出水管道，9、循环水进水压力缓冲罐，10、动力控制柜，11、电池上架输送线，12、电池下架输送线，13、电池下降升降小车，21、冷却循环水***，22、加热循环水***，23、热水转冷却***阀，24、隔墙，211、冷水池，212、冷却水塔，213、冷水进水泵，214、温度测量传感器B， 221、热水池，222、蒸汽加热***，223、热水转循环水压力罐阀，224、热水进水泵，225、温度测量传感器A。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。
如图1和图2所示，一种高性能电池恒温化成***，包括电池输送线1、循环水***2、带水循环功能的化成水槽3、动力控制柜10和带水循环功能的流水线4；
电池输送线1包括电池上架输送线11和电池下架输送线12，电池上架输送线11和电池下架输送线12分别位于带水循环功能的化成水槽3两端，电池上架输送线11旁还设置有电池上架升降小车5，电池下架输送线12旁还设置有电池下架升降小车13，电池上架升降小车5位于电池上架输送线11和带水循环功能的化成水槽3之间，电池下架升降小车13位于电池下架输送线12和带水循环的化成水槽3之间；
循环水***2包括用隔墙24隔开的冷却循环水***21和加热循环水***22，冷却循环水***21包括冷水池211和位于冷却水池211内的冷却水塔212，冷却水塔212共有两个，加热循环水***22包括热水池221和安装在热水池221外壁上的蒸汽加热***222；
带水循环功能的流水线4通过循环水进水管道7与循环水***2相连接，且带水循环功能的流水线4侧边设置有六个加酸机6，六个加酸机6并排设置于带水循环功能的流水线4侧边；
带水循环功能的化成水槽3共有六个，均分别通过循环水进水管道7和循环水出水管道8与循环水***2相连接；
进一步的，循环水进水管道7上于靠近循环水***2位置处设置有循环水进水压力缓冲罐9；
本实施方式中，循环水进水管道7上于靠近循环水***2位置处设置有循环水进水压力缓冲罐9，用以缓存热水池221和冷水池211中的水；
进一步的，热水池211和冷水池221分别通过管道与循环水进水管道7相连通，热水池221与冷水池211也通过管道相连通，热水池221与循环水进水管道7之间的连通管道上设置有热水转循环水压力罐阀223和热水进水泵224，冷水池211与循环水进水管道7之间的连通管道上设置有冷水进水泵213，热水池221和冷水池211之间的连通管道上设置有热水转冷却***阀23；
本实施方式中，热水池211和冷水池221分别通过管道与循环水进水管道7相连通，热水池221与冷水池211也通过管道相连通，热水池221与循环水进水管道7之间的连通管道上设置有热水转循环水压力罐阀223和热水进水泵224，用于控制热水池221中水的排放，冷水池211与循环水进水管道7之间的连通管道上设置有冷水进水泵213，用于控制冷水池211中水的排放，热水池221和冷水池211之间的连通管道上设置有热水转冷却***阀23，用于控制冷水池211和热水池221之间水的流通；
进一步的，热水池221内安装有温度测量传感器A225，冷水池211内安装有温度测量传感器B214，温度测量传感器A225、温度测量传感器B214、热水进水泵224、冷水进水泵213、热水转循环水压力罐阀223和热水转冷却***阀23分别与动力控制柜10相连接；
本实施方式中，热水池221内安装有温度测量传感器A225，冷水池211内安装有温度测量传感器B214，温度测量传感器A225、温度测量传感器B214、热水进水泵224、冷水进水泵213、蒸汽加热***222、冷却水塔212、热水转循环水压力罐阀223和热水转冷却***阀23分别与动力控制柜10相连接，温度测量传感器A225、温度测量传感器B214、热水进水泵224、冷水进水泵213、热水转循环水压力罐阀223和热水转冷却***阀23均由动力控制柜10进行控制；
上述一种高性能电池恒温化成***的运行原理如下：温度测量传感器A225和温度测量传感器B214分别对热水池221和冷水池211中的温度进行监测，并将监测结果传送给动力控制柜10，动力控制柜10对接收到的温度监测结果进行分析：
当热水池221中的温度低于33℃时，动力控制柜10向蒸汽加热***222发出指令，蒸汽加热***222对热水池221中的水进行加热，当热水池221中的温度达到35±2℃时，动力控制柜10启动热水进水泵224，打开热水转循环水压力罐阀223，循环水沿着管道进入循环水进水压力缓冲罐9，而后经过循环水进水管道7送入循环水使用点，包括带水循环功能的化成水槽3和带水循环功能的流水线4，循环水分别从带水循环功能的化成水槽3和带水循环功能的流水线4的底部进入其中，再从上部的溢流口流出到循环水出水管道8，经循环水出水管道8再流回到热水池221中，形成一个闭环；
当热水池221中的温度在33--37℃时，启动热水进水泵224，打开热水转循环水压力罐阀223，循环水进入循环水进水压力缓冲罐9，而后经过循环水进水管道7送入循环水使用点，包括带水循环功能的化成水槽3和带水循环功能的流水线4，循环水分别从带水循环功能的化成水槽3和带水循环功能的流水线4的底部进入其中，再从上部的溢流口流出到循环水出水管道8，经循环水出水管道8再流回到热水池221中，形成一个闭环；
当热水池221中的温度大于37℃时，启动热水进水泵224，同时打开热水转冷却***阀23，热水池221中的热水进入冷水池211中，动力控制柜10根据热水池221和冷水池211中的温度，调节冷水池211中的冷却水塔212的冷却风量，当冷水池211中的温度达到35±2℃时，启动冷水进水泵213，循环水从冷水池211中进入循环水进水压力缓冲罐9中，而后经过循环水进水管道7送入循环水使用点，包括带水循环功能的化成水槽3和带水循环功能的流水线4，循环水分别从带水循环功能的化成水槽3和带水循环功能的流水线4的底部进入其中，再从上部的溢流口流出到循环水出水管道8，经循环水出水管道8再流回到热水池221中，形成一个闭环。
上述一种高性能电池恒温化成***的使用工艺，具体操作过程如下：首先将电池放入加酸机6中进行加酸，因电池内活性物质与酸会瞬间发生反应产生大量的热，加酸后2min内将电池放入带水循环功能的流水线4，电池在带水循环功能的流水线4里冷却15min以上，而后流入电池上架输送线11，通过电池上架升降小车5将电池转入带水循环功能的化成水槽3，将电池连接好充电线，在1-2h内按照如下工艺对电池进行化成充电（以12V20Ah电池工艺为例）：
，
充电完毕通过电池下架升降小车13转到电池下架输送线12上输出即可；
采用本发明制备出的电池与常规方法生产的电池性能对比如下表所示：
本发明通过对充电工艺上设定多段式充放电，控制充放电过程中电池热量的产生，冬季充分利用电池化成过程中自身产生的热量，控制循环水进水的温度及循环水的流量，确保电池化成全过程的温度控制在35±2摄氏度，使得制备得到的电池的极板上中下活性物质化成均匀，电池一致性好，性能稳定。

Claims (8)

1.一种高性能电池恒温化成***，其特征在于，包括电池输送线、循环水***、带水循环功能的化成水槽和带水循环功能的流水线；
所述电池输送线包括电池上架输送线和电池下架输送线，所述电池上架输送线和电池下架输送线分别位于带水循环功能的化成水槽两端，所述电池上架输送线旁还设置有电池上架升降小车，电池下架输送线旁设置有电池下架升降小车；
所述循环水***包括用隔墙隔开的冷却循环水***和加热循环水***，所述冷却循环水***包括冷水池和位于冷却水池内的冷却水塔，所述加热循环水***包括热水池和安装在热水池外壁上的蒸汽加热***；
所述带水循环功能的流水线通过循环水进水管道与循环水***相连接，且所述带水循环功能的流水线侧边设置有若干个加酸机；
所述带水循环功能的化成水槽分别通过循环水进水管道和循环水出水管道与循环水***相连接。
2.根据权利要求1所述的一种高性能电池恒温化成***，其特征在于，所述加酸机共有六个，并排设置于带水循环功能的流水线侧边，所述带水循环功能的化成水槽共有六个。
3.根据权利要求1所述的一种高性能电池恒温化成***，其特征在于，所述循环水进水管道上于靠近循环水***位置处设置有循环水进水压力缓冲罐。
4.根据权利要求1所述的一种高性能电池恒温化成***，其特征在于，所述热水池和冷水池分别通过管道与循环水进水管道相连通，热水池与冷水池也通过管道相连通，所述热水池与循环水进水管道之间的连通管道上设置有热水转循环水压力罐阀和热水进水泵，所述冷水池与循环水进水管道之间的连通管道上设置有冷水进水泵，所述热水池和冷水池之间的连通管道上设置有热水转冷却***阀。
5.根据权利要求1所述的一种高性能电池恒温化成***，其特征在于，所述电池上架升降小车位于电池上架输送线和带水循环功能的化成水槽之间，所述电池下架升降小车位于电池下架输送线和带水循环功能的化成水槽之间。
6.根据权利要求1所述的一种高性能电池恒温化成***，其特征在于，所述热水池内安装有温度测量传感器A，冷水池内安装有温度测量传感器B。
7.根据权利要求1至6所述的一种高性能电池恒温化成***，其特征在于，还包括动力控制柜，所述温度测量传感器A、温度测量传感器B、热水进水泵、冷水进水泵、蒸汽加热***、冷却水塔、热水转循环水压力罐阀和热水转冷却***阀分别与动力控制柜相连接。
8.根据权利要求1至6任意一项所述的一种高性能电池恒温化成***的使用工艺，其特征在于，具体操作过程如下：
首先将电池放入加酸机中进行加酸，加酸完毕后将电池放入带水循环功能的流水线，电池在带水循环功能的流水线里冷却15min以上，而后流入电池上架输送线，通过电池上架升降小车将电池转入带水循环功能的化成水槽，将电池连接好充电线，在1-2h内按照如下工艺对电池进行化成充电即可：
。
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