CN211829102U - 锂电池化成设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型的锂电池化成设备包括机架、定位治具、限位装置及监控装置；监控装置的设置，使得化成设备实现了对各单体电池温度的点对点监测，当某个故障单体的温度过高而该故障单体电池所处区域的整体温度无明显变化时，化成设备仍然能够及时监控出故障单体电池的异常，提高了化成设备的温度监控精度；隔温板的设置，避免了单体电池两两之间互相接触，避免故障单体电池影响其余单体电池的化成及分容，提高了分容设备的化成优率及分容精度；支撑柱的设置，避免了定位治具直接与机架互相接触，从而避免定位治具直接将热量传递至机架上，进而避免机架上出现积热的现象，最终进一步提高了分容设备的分容精度。

Description

锂电池化成设备

技术领域

本实用新型涉及化成设备技术领域，特别是涉及一种锂电池化成设备。

背景技术

现如今，一般是使用化成设备来对电池进行化成的，化成设备会对电池进行充放电，以激活锂电池内部的化学物质，在对电池进行化成过程中，化成设备还将判断出电池容量的优劣程度。

然而，化成设备在对锂电池进行充放电的过程中，锂电池会产生一定的热量，热量会在化成柜内积蓄，从而导致锂电池无法准确对锂电池的容量进行准确的判断，因此，制造商一般会在化成设备上设置散热风扇；但是，散热风扇有可能会导致锂电池的温度偏低，导致电池的化成温度与理想化成温度相差过大。如此一来，现有的化成设备就需要拥有较高的温度监控精度，以便工作人员能够及时监控到电池化成温度的变化。但是，现有的化成设备温度监控精度低，只能对化成设备内的空间进行区域性的温度监控，但是，当某个区域内的某个单体电池的温度过高时，温度过高的单体电池对该单体电池所处区域的整体温度的影响较低，导致化成设备无法对故障单体电池进行及时的监控，化成设备的监控精度较低。更进一步的说，当单个单体电池温度过高，而化成设备却无法及时监控时，很容易导致单体电池发生泄漏、***或者燃烧等情形。

还需要知道的是，现有的化成设备一般都会设置有配套使用的电池治具，但是，使用电池治具对电池进行固定后，电池两两之间紧密接触，温度互相传递，彼此之间互相影响，最终影响电池的化成以及电池的分容精度；此外，电池治具一般是直接与化成设备的机架直接接触的，从而导致电池产生的热量会通过治具传递至化成设备的机架上，从而导致化成设备的机架上很容易出现热量积蓄的现象，从而影响化成电池的化成及分容。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种锂电池化成设备，该锂电池化成设备能够对各个单体电池分别进行监控，从而提高化成设备的温度监控精度；同时，该锂电池化成设备还能够防止电池在化成分容过程中互相接触，从而防止了各单体电池在化成及分容过程中互相影响，提高了化成设备的分容精度；此外，该锂电池化成设备还能够避免电池产生的热量在设备机架上积蓄。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种锂电池化成设备，其包括：

机架；

定位治具，所述定位治具包括承托板、限位环壁及若干隔温板，所述限位环壁设置于所述承托板上，各所述隔温板分别设置于所述承托板上，相邻两个所述隔温板之间设置有容置间隙，各所述容置间隙均用于容置单体电池；

限位装置，所述限位装置包括支撑柱、托盘及若干限位件，所述支撑柱设置于所述机架上，所述托盘安装于所述支撑柱上，所述托盘与所述机架之间设置有散热间隙，各所述限位件分别设置于所述托盘上，各所述限位件于所述托盘上共同围成治具限位区，所述治具限位区用于放置所述承托板；及

监控装置，所述监控装置包括驱动件、升降架及若干温度传感器，所述驱动件安装于所述机架上，所述升降架与所述驱动件的输出轴连接，各所述温度传感器分别设置于所述升降架上，所述驱动件用于驱动所述升降架朝远离或者靠近所述托盘的方向移动，从而使各所述温度传感器一一对应***各所述容置间隙内。

在其中一种实施方式中，还包括导流装置，所述导流装置包括导流驱动套件、安装板及若干极耳导流件，所述导流驱动套件设置于机架上，所述安装板与所述导流驱动套件的输出轴连接，各所述极耳导流件分别设置于所述安装板上，各所述极耳导流件均用于与电池极耳紧密接触。

在其中一种实施方式中，所述导流驱动套件包括Z轴电机、Z轴滑动板、X 轴电机及X轴移动座，所述Z轴电机设置于所述机架上，所述Z轴滑动板与所述Z轴电机的伸缩轴连接，所述X轴电机安装于所述Z轴滑动板上，所述X轴移动座与所述X轴电机的输出轴连接，各所述极耳导流件均位于所述X轴移动座上。

在其中一种实施方式中，所述定位治具还包括限位条，所述限位条设置于所述承托板上，且各所述隔温板分别与所述限位条连接。

在其中一种实施方式中，所述监控装置还包括若干连接件及若干固定套筒，各所述连接件的一端分别与所述升降架连接，各所述连接件的另一端一一对应与各所述固定套筒连接，各所述温度传感器一一对应位于各所述固定套筒内。

在其中一种实施方式中，还包括散热风扇，各所述散热风扇分别设置于所述机架上。

在其中一种实施方式中，所述定位治具为轴对称结构。

在其中一种实施方式中，还包括红外传感器，所述红外传感器位于所述机架上，所述红外传感器的感应端朝向所述升降架设置。

在其中一种实施方式中，所述升降架上设置有圆角部。

在其中一种实施方式中，所述承托板和所述限位环壁为一体成型结构。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下的优点及有益效果：

本实用新型的锂电池化成设备包括机架、定位治具、限位装置及监控装置；监控装置的设置，使得化成设备实现了对各单体电池温度的点对点监测，当某个故障单体的温度过高而该故障单体电池所处区域的整体温度无明显变化时，化成设备仍然能够及时监控出故障单体电池的异常，提高了化成设备的温度监控精度；隔温板的设置，避免了单体电池两两之间互相接触，避免故障单体电池影响其余单体电池的化成及分容，提高了分容设备的化成优率及分容精度；支撑柱的设置，避免了定位治具直接与机架互相接触，从而避免定位治具直接将热量传递至机架上，进而避免机架上出现积热的现象，最终进一步提高了分容设备的分容精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型一实施方式中的锂电池化成设备的结构示意图；

图2为本实用新型一实施方式中的定位治具的结构示意图；

图3为图1所示锂电池化成设备在A处的放大示意图；

图4为图1所示锂电池化成设备在B处的放大示意图；

图5为图1所示锂电池化成设备在C处的放大示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，锂电池化成设备10包括机架100、定位治具200、限位装置 300及监控装置400，定位治具200、限位装置300及监控装置400分别设置于机架100上。

需要说明的是，锂电池化成设备10用于对锂电池进行化成及分容；机架100 用于安装及固定定位治具200、限位装置300和监控装置400；定位治具200用于固定电池；限位装置300用于对定位治具200进行限位；监控装置400用于监控各个单体电池的温度。

请参阅图2，定位治具200包括承托板210、限位环壁220及若干隔温板230，限位环壁220设置于承托板210上，各隔温板230分别设置于承托板210上，相邻两个隔温板230之间设置有容置间隙240，各容置间隙240均用于容置单体电池。

需要说明的是，承托板210不仅用于安装及固定限位环壁220及各隔温板 230，还用于支撑各单体电池；限位环壁220起到限位的作用，用于防止单体电池滑出承托板210上；隔温板230用于防止单体电池之间互相接触，从而起到隔绝温度的作用，进而防止各单体电池的产生的热量传递至相邻的单体电池上，最终提高了分容设备的化成优率及分容精度；容置间隙240起到放置单体电池的作用。

还需要说明的是，由于单个定位治具200包括有多个隔温板230，故而单个定位治具200上也会存在有多个容置间隙240；在实际应用过程中，当需要对单体电池进行固定时，可以将各单体电池一一对应***各容置间隙240内即可完成各个单体电池的固定。

请再次参阅图2，在其中一种实施方式中，定位治具200还包括限位条250，限位条250设置于承托板210上，且各隔温板230分别与限位条250连接。

需要说明的是，限位条250起到进一步限位单体电池的作用；同时，限位条250用于与单体电池紧密接触；在实际应用过程中，限位条250的设置，会使得单体电池无法相对承托板210滑动，从而达到进一步限位单体电池的作用。

请一并参阅图1及图2，在其中一种实施方式中，定位治具200为轴对称结构。

需要说明的是，将定位治具200设置为轴对称结构，将使得定位治具200 施加于限位装置300上各位置处的压力互相平衡，进而防止限位装置300因局部受力过大而损坏。

请再次参阅图2，在其中一种实施方式中，承托板210和限位环壁220为一体成型结构。

需要说明的是，一体成型共同制成承托板210和限位环壁220，能够提高定位治具200的整体机械强度，从而提高定位治具200的耐用性。

请参阅图3，限位装置300包括支撑柱310、托盘320及若干限位件330，支撑柱310设置于机架100上，托盘320安装于支撑柱310上，托盘320与机架100之间设置有散热间隙340，各限位件330分别设置于托盘320上，各限位件330于托盘320上共同围成治具限位区350，治具限位区350用于放置承托板 210。

需要说明的是，支撑柱310用于支撑托盘320；托盘320用于支撑承托板 210，还用于固定各限位件330；各限位件330均对定位治具200起到限位作用，防止定位治具200在机架100上发生偏移，以使监控装置400能够准确地对各个单体电池进行温度监控；散热间隙340的设置，避免了定位治具200直接与机架100相接触，从而防止定位治具200上的热量直接传递至机架100上，防止分容设备出现内部积热的现象；治具限位区350用于放置定位治具200。

还需要说明的是，当需要在机架100上对定位治具200进行定位时，将定位治具200朝靠近限位装置300的方向移动，以使定位治具200的侧边与各限位件330紧密接触，并使承托板210能够落入至托盘320上，完成定位治具200 的固定，最终使得定位治具200上的各个单体电池移动至预定位置上，以便监控装置400能够准确地对各单体电池进行点对点的温度监控。

请一并参阅图1及图4，监控装置400包括驱动件410、升降架420及若干温度传感器430，驱动件410安装于机架100上，升降架420与驱动件410的输出轴连接，各温度传感器430分别设置于升降架420上，驱动件410用于驱动升降架420朝远离或者靠近托盘320的方向移动，从而使各温度传感器430一一对应***各容置间隙240内。

需要说明的是，驱动件410用于提供动力给升降架420；升降架420用于固定及安装各个温度传感器430；各温度传感器430用于一一对应监测各单体电池的温度变化，从而提高了分容设备的分容精度。

请再次参阅图4，在其中一种实施方式中，监控装置400还包括若干连接件440及若干固定套筒450，各连接件440的一端分别与升降架420连接，各连接件440的另一端一一对应与各固定套筒450连接，各温度传感器430一一对应位于各固定套筒450内。

需要说明的是，固定套筒450用于固定及保护温度传感器430；连接件440 用于将固定套筒450与升降架420连接至一起，从而使得固定套筒450能够与升降架420同向等速移动，进而使得各温度传感器430能够准确落入各个容置间隙240内。

请再次参阅图1，在其中一种实施方式中，升降架420上设置有圆角部。

需要说明的是，圆角部的设置，能够防止升降架420的边角位置处因应力集中而损毁。

请一并参阅图1及图3，在其中一种实施方式中，还包括导流装置500，导流装置500包括导流驱动套件510、安装板520及若干极耳导流件530，导流驱动套件510设置于机架100上，安装板520与导流驱动套件510的输出轴连接，各极耳导流件530分别设置于安装板520上，各极耳导流件530均用于与电池极耳紧密接触。

需要说明的是，导流装置500用于将电池极耳与分容设备导通，使得电流能够在电池极耳与分容设备之间传输；导流驱动套件510用于驱动安装板520 相对机架100移动；安装板520用于固定各极耳导流件530；各极耳导流件530 用于将分容设备与电池极耳相导通，从而使得分容设备能够对电池进行化成及分容。

还需要说明的是，极耳导流件530与市面上常销售的分容设备上用于与电池极耳相接触的零部件相同。

请参阅图5，在其中一种实施方式中，导流驱动套件510包括Z轴电机511、 Z轴滑动板512、X轴电机513及X轴移动座514，Z轴电机511设置于机架100 上，Z轴滑动板512与Z轴电机513的伸缩轴连接，X轴电机513安装于Z轴滑动板512上，X轴移动座514与X轴电机513的输出轴连接，各极耳导流件 530均位于X轴移动座514上。

需要说明的是，Z轴电机511用于驱动Z轴滑动板512沿Z轴方向移动；Z 轴滑动板512用于安装及固定X轴电机513，从而使得X轴电机513和X轴移动座514均能够沿Z轴方向做直线往复式移动；而X轴电机513用于驱动X轴移动座514沿X轴方向移动，从而使得X轴移动座514能够分别沿Z轴及X轴方向移动，进而使得各极耳导流件530能够沿Z轴及X轴方向移动，最终使得各极耳导流件530能够与电池极耳相接触。

请再次参阅图1，在其中一种实施方式中，还包括散热风扇600，各散热风扇600分别设置于机架100上。

需要说明的是，散热风扇600起到加快机架100内部与外界的空气流动速率，防止机架100内出现积热的现象，从而防止单体电池因机架100内部温度过高而化成失败，还能够避免分容设备对单体电池的容量造成误判，提高分容设备的分容精度。

请再次参阅图1，在其中一种实施方式中，还包括红外传感器700，红外传感器700位于机架100上，红外传感器700的感应端朝向升降架420设置。

需要说明的是，红外传感器700用于监测升降架420与机架100的相对位置，当红外传感器700监测到升降架420移动至预定位置时，驱动件410将停止运转；如此，能够避免分容设备出现温度传感器430因下降高度不足而并未落入各容置间隙240内，从而保证了分容设备的温度监测精度。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下的优点及有益效果：

本实用新型的锂电池化成设备包括机架、定位治具、限位装置及监控装置；监控装置的设置，使得化成设备实现了对各单体电池温度的点对点监测，当某个故障单体的温度过高而该故障单体电池所处区域的整体温度无明显变化时，化成设备仍然能够及时监控出故障单体电池的异常，提高了化成设备的温度监控精度；隔温板的设置，避免了单体电池两两之间互相接触，避免故障单体电池影响其余单体电池的化成及分容，提高了分容设备的化成优率及分容精度；支撑柱的设置，避免了定位治具直接与机架互相接触，从而避免定位治具直接将热量传递至机架上，进而避免机架上出现积热的现象，最终进一步提高了分容设备的分容精度。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种锂电池化成设备，其特征在于，包括：

机架；

定位治具，所述定位治具包括承托板、限位环壁及若干隔温板，所述限位环壁设置于所述承托板上，各所述隔温板分别设置于所述承托板上，相邻两个所述隔温板之间设置有容置间隙，各所述容置间隙均用于容置单体电池；

限位装置，所述限位装置包括支撑柱、托盘及若干限位件，所述支撑柱设置于所述机架上，所述托盘安装于所述支撑柱上，所述托盘与所述机架之间设置有散热间隙，各所述限位件分别设置于所述托盘上，各所述限位件于所述托盘上共同围成治具限位区，所述治具限位区用于放置所述承托板；及

监控装置，所述监控装置包括驱动件、升降架及若干温度传感器，所述驱动件安装于所述机架上，所述升降架与所述驱动件的输出轴连接，各所述温度传感器分别设置于所述升降架上，所述驱动件用于驱动所述升降架朝远离或者靠近所述托盘的方向移动，从而使各所述温度传感器一一对应***各所述容置间隙内。

2.根据权利要求1所述的锂电池化成设备，其特征在于，还包括导流装置，所述导流装置包括导流驱动套件、安装板及若干极耳导流件，所述导流驱动套件设置于机架上，所述安装板与所述导流驱动套件的输出轴连接，各所述极耳导流件分别设置于所述安装板上，各所述极耳导流件均用于与电池极耳紧密接触。

3.根据权利要求2所述的锂电池化成设备，其特征在于，所述导流驱动套件包括Z轴电机、Z轴滑动板、X轴电机及X轴移动座，所述Z轴电机设置于所述机架上，所述Z轴滑动板与所述Z轴电机的伸缩轴连接，所述X轴电机安装于所述Z轴滑动板上，所述X轴移动座与所述X轴电机的输出轴连接，各所述极耳导流件均位于所述X轴移动座上。

4.根据权利要求1所述的锂电池化成设备，其特征在于，所述定位治具还包括限位条，所述限位条设置于所述承托板上，且各所述隔温板分别与所述限位条连接。

5.根据权利要求1所述的锂电池化成设备，其特征在于，所述监控装置还包括若干连接件及若干固定套筒，各所述连接件的一端分别与所述升降架连接，各所述连接件的另一端一一对应与各所述固定套筒连接，各所述温度传感器一一对应位于各所述固定套筒内。

6.根据权利要求1所述的锂电池化成设备，其特征在于，还包括散热风扇，各所述散热风扇分别设置于所述机架上。

7.根据权利要求1所述的锂电池化成设备，其特征在于，所述定位治具为轴对称结构。

8.根据权利要求1所述的锂电池化成设备，其特征在于，还包括红外传感器，所述红外传感器位于所述机架上，所述红外传感器的感应端朝向所述升降架设置。

9.根据权利要求1所述的锂电池化成设备，其特征在于，所述升降架上设置有圆角部。

10.根据权利要求1所述的锂电池化成设备，其特征在于，所述承托板和所述限位环壁为一体成型结构。

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