一种锂电池化成自动化设备的散热结构和布置方法
【专利摘要】本发明涉及一种锂电池化成自动化设备的散热结构和布置方法，包括充放电柜体、风箱、两组托盘支撑、两组送风风扇、抽风风扇和风道，所述充放电柜体为一面开口的方形箱体，包括底板、顶板、后侧板、左侧板和右侧板，所述两组送风风扇分别装在左侧板和右侧板的近底端位置，所述两组托盘支撑对称布置于底板上，用于放置电池托盘，所述电池托盘内的托架上等间距竖直平行放置有若干电池，所述风箱放置在底板上，并且风箱的箱体位于两组托盘支撑之间，所述风箱的进风端口与两组送风风扇相连，所述抽风风扇装在后侧板的近顶端位置，抽风风扇连接通往外界的风道。本发明通过散热结构的布局设计，使电池间隙的空气加快流动，达到较好的散热效果。
【专利说明】一种锂电池化成自动化设备的散热结构和布置方法
【技术领域】
[0001]本发明属于锂电池化成【技术领域】，特别是涉及一种锂电池化成自动化设备的散热结构和布置方法。
【背景技术】
[0002]一般来说，在锂电池化成自动化设备中，电池被成组的被放置在一个电池托盘中，间隔很小，而锂电池化成工艺过程的多次充放电的电化学反应使其产生大量的热量，热量不及时消散不但会引起电池组整体温度高而且单体间温度不均匀性严重，而锂电池对高温敏感，其性能和寿命都受到温度的影响。需要提出可以适合化成自动化设备结构设计，又能保证每个电池间隙中冷却空气流量一致，冷却效果良好的散热结构和布置方法。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种锂电池化成自动化设备的散热结构和布置方法，从而解决在化成阶段的多次充放电过程中，密集放置的锂电池组因热量聚集和消散不及时造成的高温点和锂电池间的温度不均匀问题。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种锂电池化成自动化设备的散热结构，包括充放电柜体、风箱、两组托盘支撑、两组送风风扇、抽风风扇和风道，所述充放电柜体为一面开口的方形箱体，包括底板、顶板、后侧板、左侧板和右侧板，所述两组送风风扇分别装在左侧板和右侧板的近底端位置，所述两组托盘支撑对称布置于底板上，用于放置电池托盘，所述电池托盘内的托架上等间距竖直平行放置有若干电池，所述风箱放置在底板上，并且风箱的箱体位于两组托盘支撑之间，所述风箱的进风端口与两组送风风扇相连，所述抽风风扇装在后侧板的近顶端位置，抽风风扇连接通往外界的风道。
[0005]所述风箱的箱体为薄壁中空封闭的长方形箱体，其进风端口为楔形，楔形端部两侧连接两个对称风管一端，两个风管的另一端分别与两组送风风扇连接。
[0006]所述风箱的箱体内部对角面上装有斜板，将箱体内部分隔为上部风道和下部支撑，所述上部风道靠近进风端口侧的开口大、另一侧的开口小。
[0007]所述风箱的箱体上表面开有多排小型出风孔，相邻排小型出风孔之间的间隔与位于电池托盘内相邻电池的间隔相对应。
[0008]所述抽风风扇的位置中心位于电池托盘纵向对称面上，并且位于电池托盘斜上方。
[0009]一种使用如上述的锂电池化成自动化设备散热结构的布置方法，包括以下步骤:
[0010]a)将若干电池等间距竖直平行放置于电池托盘内的托架上，电池托盘放置在托盘支撑(5)上，电池托盘下底面与风箱上表面之间留有间隙；
[0011]b)风箱进风端口为楔形，楔形端部两侧连接两个对称的风管一端，两个风管另一端分别连接位于左侧板和右侧板上的送风风扇，并且送风风扇向风箱内吹风；
[0012]c)风箱表面开有多排与相邻电池间隔对应的小型出风孔，风箱内的对角面上装有斜板，将风箱内部分隔为上部风道和下部支撑，送风风扇向风箱箱体内吹进的风沿上部风道穿过小型排风孔，进入相邻电池之间的间隙；
[0013]d)经电池间隙的风将电池表面的热量带出电池托盘，电池托盘斜上方的后侧板上装有抽风风扇，抽风风扇将热量吸入通向外界的风道。
[0014]有益效果
[0015]由于采用上述的技术方案，与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:
[0016]本发明采用在电池托盘底部放置风箱，在电池托盘斜上方放置抽风，使电池间隙的空气加快流动，风箱很好地解决了锂电池化成过程中的散热不理想的缺点，既保证了电池组整体温度在最优范围内，又保证了电池组内单体间良好的温度均匀性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明的总体结构示意图；
[0018]图2为图1的侧视图；
[0019]图3为图1的俯视图；
[0020]图4为图1涉及的风箱的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0022]本发明的第一实施方式涉及一种锂电池化成自动化设备的散热结构，如图1-4所示，包括充放电柜体1、风箱4、两组托盘支撑5、两组送风风扇6、抽风风扇7和风道8，所述充放电柜体I为一面开口的方形箱体，包括底板11、顶板12、后侧板13、左侧板14、右侧板15，所述两组送风风扇6分别装在左侧板14和右侧板15的近底端位置，所述两组托盘支撑5对称布置于底板11上，用于放置电池托盘2，所述电池托盘2内的托架上等间距竖直平行放置有若干电池3，所述风箱4放置在底板11上，并且风箱4箱体位于两组托盘支撑5之间，所述风箱4的进风端口与两组送风风扇6相连，所述抽风风扇7装在后侧板13的近顶端位置，抽风风扇7连接通往外界的风道8。
[0023]所述风箱4的箱体为薄壁中空封闭的长方形箱体，其进风端口为楔形，楔形端部两侧连接两个对称风管41 一端，两个风管41的另一端分别与两组送风风扇6连接。
[0024]所述风箱4的箱体内部对角面上装有斜板43，将箱体内部分隔为上部风道42和下部支撑45，所述上部风道42靠近进风端口侧的开口大、另一侧的开口小。
[0025]所述风箱4的箱体上表面开有多排小型出风孔44，相邻排小型出风孔44之间的间隔与位于电池托盘2内相邻电池3的间隔相对应。
[0026]所述抽风风扇7位置中心位于电池托盘2纵向对称面上，并且位于电池托盘2斜上方。
[0027]本发明的第二实施方式涉及一种锂电池化成自动化设备散热结构的布置方法，包括以下步骤:a)将若干电池3等间距竖直平行放置于电池托盘2内的托架上，电池托盘2放置在托盘支撑5上，电池托盘2下底面与风箱4上表面之间留有间隙；b)风箱4进风端口为楔形，楔形端部两侧连接两个对称的风管41 一端，两个风管41另一端分别连接位于左侧板14和右侧板15上的送风风扇6，并且送风风扇6向风箱4内吹风；c)风箱4表面开有多排与相邻电池3间隔对应的小型出风孔44，风箱4内的对角面上装有斜板43，将风箱4内部分隔为上部风道42和下部支撑45，送风风扇6向风箱4箱体内吹进的风沿上部风道42穿过小型排风孔44，进入相邻电池3之间的间隙；d)经电池3间隙的风将电池3表面的热量带出电池托盘2，电池托盘2斜上方的后侧板13上装有抽风风扇7，抽风风扇7将热量吸入通向外界的风道8。
[0028]实施例1
[0029]如图1-3所示，本装置包括充放电柜体I，风箱4，托盘支撑5，送风风扇6，抽风风扇7，以及风道8等。成组的锂电池3按一定间距竖直放置在内部设有托架的电池托盘2内，电池托盘2被放置在支撑5上，安装在充放电柜体左侧板12和右侧板14上的送风风扇6向风箱4内部吹风，在电池托盘2的斜上方位置，充放电柜体后板13上安装有抽风风扇7，抽风风扇7与通向外界的风道8相连。
[0030]如图4所示，风箱4的进风端口设计为楔形，楔形端部的两侧设计有两个风管41，风管41的另一端与送风风扇6相连，风箱4上表面上开设多排与锂电池3间隙对应的小型排风孔44。风箱4对角面上安装一块倾斜的板43，将风箱4分隔为上下两个部分，上部42为进风风道，下部45起支撑风箱作用。
[0031]在锂电池3化成充放电过程中，送风风扇6通过风管41向上部风道42中送风，空气在压力作用下通过小型排风孔44流向锂电池3之间的间隙，经过锂电池3表面后被抽风风扇7吸走，通过风道8被排到充放电柜体I以外。
【权利要求】
1.一种锂电池化成自动化设备的散热结构，包括充放电柜体(I)、风箱(4)、两组托盘支撑(5)、两组送风风扇(6)、抽风风扇(7)和风道(8)，所述充放电柜体(I)为一面开口的方形箱体，包括底板(11)、顶板(12)、后侧板(13)、左侧板(14)和右侧板(15)，其特征是:所述两组送风风扇(6 )分别装在左侧板(14)和右侧板(15 )的近底端位置，所述两组托盘支撑(5)对称布置于底板(11)上，用于放置电池托盘(2)，所述电池托盘(2)内的托架上等间距竖直平行放置有若干电池(3 )，所述风箱(4 )放置在底板(11)上，并且风箱(4 )的箱体位于两组托盘支撑(5)之间，所述风箱(4)的进风端口与两组送风风扇(6)相连，所述抽风风扇(7 )装在后侧板(13)的近顶端位置，抽风风扇(7 )连接通往外界的风道(8 )。
2.根据权利要求1所述的锂电池化成自动化设备的散热结构，其特征是:所述风箱(4)的箱体为薄壁中空封闭的长方形箱体，其进风端口为楔形，楔形端部两侧连接两个对称风管(41) 一端，两个风管(41)的另一端分别与两组送风风扇(6)连接。
3.根据权利要求2所述的锂电池化成自动化设备的散热结构，其特征是:所述风箱(4)的箱体内部对角面上装有斜板(43)，将箱体内部分隔为上部风道(42)和下部支撑(45)，所述上部风道(42 )靠近进风端口侧的开口大、另一侧的开口小。
4.根据权利要求3所述的锂电池化成自动化设备的散热结构，其特征是:所述风箱(4)的箱体上表面开有多排小型出风孔(44)，相邻排小型出风孔(44)之间的间隔与位于电池托盘(2)内相邻电池(3)的间隔相对应。
5.根据权利要求1所述的锂电池化成自动化设备的散热结构，其特征是:所述抽风风扇(7)的位置中心位于电池托盘(2)纵向对称面上，并且位于电池托盘(2)斜上方。
6.一种使用如权利要求1-5所述的锂电池化成自动化设备散热结构的布置方法，其特征是，包括以下步骤: a)将若干电池(3)等间距竖直平行放置于电池托盘(2)内的托架上，电池托盘(2)放置在托盘支撑(5)上，电池托盘(2)下底面与风箱(4)上表面之间留有间隙； b)风箱(4)进风端口为楔形，楔形端部两侧连接两个对称的风管(41)一端，两个风管(41)另一端分别连接位于左侧板(14)和右侧板(15)上的送风风扇(6)，并且送风风扇(6)向风箱(4)内吹风； c)风箱(4)表面开有多排与相邻电池(3)间隔对应的小型出风孔(44)，风箱(4)内的对角面上装有斜板(43)，将风箱(4)内部分隔为上部风道(42)和下部支撑(45)，送风风扇(6)向风箱(4)箱体内吹进的风沿上部风道(42)穿过小型排风孔(44)，进入相邻电池(3)之间的间隙； d)经电池(3)间隙的风将电池(3 )表面的热量带出电池托盘(2 )，电池托盘(2 )斜上方的后侧板(13)上装有抽风风扇(7)，抽风风扇(7)将热量吸入通向外界的风道(8)。
【文档编号】H01M10/62GK103943886SQ201410142845
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2014年4月10日
【发明者】丁彩红, 冯娜, 杨延竹, 张天宇 申请人:东华大学