化成分容一体设备的制作方法

1.本技术涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种化成分容一体设备。


背景技术：

2.在锂电池的制造过程中，化成和分容是两道非常重要的工序，两者都会影响电池的品质，而由于化成和分容的基本原理存在共性，因此可通过化成分容设备完成这两道工序，其中，化成分容设备通常包括电源部件和针床部件。
3.在化成或分容的过程中需确保电芯的温度均匀性，由于电源部件和电芯均会产生大量热量，因此在传统技术中，通常将电源部件和针床部件分别设置在独立的机柜中并分隔放置，两者之间通过长电缆连接，如此可以避免两者之间的相互影响，例如，电源部件产生的热量影响电芯的温度均匀性。但是，长电缆会导致成本的增加，而且，大电流充放电时会消耗一部分电能在长电缆上，导致能耗增大。


技术实现要素：

4.基于此，本技术提供一种化成分容一体设备，将电源部件和针床部件集成于一个机柜中，避免长电缆带来的成本增加、能耗增大的问题。
5.本技术提供的一种化成分容一体设备，包括：
6.壳体，所述壳体的内腔经隔热板分隔成上柜体和下柜体；
7.电源部件，设置于所述上柜体；所述上柜体的至少一个侧板设置有邻近所述隔热板设置的进风装置，所述上柜体的顶板设置有排风装置，所述进风装置可供外部空气进入所述上柜体，所述排风装置用于将所述上柜体内的空气排到外部；以及
8.针床部件，设置于所述下柜体；所述下柜体内还设置有至少一个冷风源和导流装置，所述导流装置用于将所述至少一个冷风源吹出的冷风吹向所述针床部件。
9.可选地，所述进风装置包括多个进气孔和/或至少一个第一风扇，所述第一风扇用于将外部空气吹向所述上柜体；和/或，所述排风装置包括至少一个第二风扇，所述第二风扇用于将所述上柜体内的空气吹向外部。
10.可选地，所述冷风源包括固定连接的水冷板和第三风扇；
11.所述水冷板具有多个出风孔，所述多个出风孔设置于所述第三风扇的出风口处；所述水冷板还具有进水口和出水口。
12.可选地，所述多个出风孔的下方设置有水槽；和/或，所述水槽的出水口与所述水冷板的出水口连接。
13.可选地，所述至少一个冷风源邻近所述隔热板设置；
14.所述隔热板上设置有间隙，所述间隙邻近设置于所述至少一个冷风源的出风口。
15.可选地，所述下柜体的内腔经第一竖向板、第二竖向板依次分隔成第一风源区、针床放置区以及第二风源区；
16.所述针床部件设置于所述针床放置区，所述针床部件包括水平设置的第一针床和
第二针床，所述第一针床和所述第二针床之间的区域用于放置电芯；
17.所述至少一个冷风源包括第一冷风源和第二冷风源；所述第一冷风源和所述第二冷风源分别设置于所述第一风源区和所述第二风源区。
18.可选地，所述导流装置包括至少一个第一顶部风扇和至少一个第二顶部风扇；
19.所述至少一个第一顶部风扇和所述至少一个第二顶部风扇均设置于所述电芯的上方，分别用于将所述第一冷风源吹出的风、所述第二冷风源吹出的风吹向所述电芯。
20.可选地，所述第一竖向板和第二竖向板均在底部设置有回风装置；
21.所述导流装置还包括至少一个第一底部风扇和至少一个第二底部风扇；
22.所述至少一个第一底部风扇设置于所述第一针床的下方，用于将所述至少一个第一顶部风扇吹出的风吹向所述第一竖向板的回风装置；
23.所述至少一个第二底部风扇设置于所述第二针床的下方，用于将所述至少一个第二顶部风扇吹出的风吹向所述第二竖向板的回风装置。
24.可选地，所述针床部件距离所述针床放置区底部的高度值大于或等于所述回风装置的高度值。
25.可选地，所述回风装置包括多个回风孔和/或至少一个回风风扇，所述回风风扇用于将外部空气吹向所述第一风源区或所述第二风源区
26.基于上述技术方案，电源部件和针床部件集成于一个机柜中，因此两者之间可以用铜条等连接，避免了使用长电缆导致的成本增加、能耗增大。并且，上述技术方案使用隔热板将电源部件、针床部件分隔开来并设置了各自的降温机构，能够避免两者之间在热量方面的相互影响。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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技术的一些实施例，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。
28.图1为本技术实施例提供的化成分容一体设备的一种结构示意图；
29.图2为本技术实施例中上柜体的一种结构示意图；
30.图3为本技术实施例中冷风源的一种结构示意图；
31.图4为本技术实施例中冷风源的另一种结构示意图；
32.图5为本技术实施例中隔热板设置间隙的一种结构示意图；
33.图6为本技术实施例中下柜体的一种结构示意图。
具体实施方式
34.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
35.应当理解，本技术的说明书、权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第
三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。另外，本技术的说明书、权利要求书或上述附图中的术语“连接”(如果存在)应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接，并且，“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。此外，在本技术的说明书、权利要求书或上述附图中使用的术语“和/或”(如果存在)是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
36.本技术实施例提供的一种化成分容一体设备，如图1和图2所示，包括壳体10、电源部件20以及针床部件30。
37.壳体10的内腔经隔热板40分隔成上柜体110和下柜体120，也即，整个机柜被隔热板40划分成上下两个子柜。需先说明，由于隔热板40的设置，分别放置于上下柜体的电源部件20和电芯之间不会产生热量方面的相互影响。示例性地，隔热板40的布设位置可根据上下两个柜体所需空间合理设置，例如隔热板40的布设使得上柜体110占壳体10内腔的三分之一，下柜体120占壳体10内腔的三分之二。示例性地，壳体10可设置多个高度档位，如此在实际使用中可根据实际需求将隔热板40置于相应的高度档位。示例性地，上柜体110和下柜体120可以独立设置各自的柜门，也可共用一个柜门。
38.电源部件20设置于上柜体110，电源部件20指的是为设备中为各个用电零部件供电的多个电源模块，例如ac/dc电源、dc/dc电源、控制器电源、逆变器等等。在本技术实施例中，上柜体110的至少一个侧板设置有进风装置111，顶板设置有排风装置112，并且，进风装置111邻近隔热板40设置。示例性地，上柜体110除隔热板40、顶板之外的四个侧板，至少一个设置有进风装置111，例如如图2所示，长度最长的一个侧板(即图中所示的后侧板)设置有进风装置111。基于此，进风装置111可供外部空气进入上柜体110，排风装置112用于将上柜体110内的空气排到外部，由于进风装置111邻近隔热板40设置，因此外部的冷空气可通过进风装置111进入上柜体110内给电源部件20降温，同时，降温后产生的热风由排风装置112排出上柜体110外，如此即可实现对电源部件20的降温。在一实施例中，进风装置111包括多个进气孔和/或至少一个第一风扇，第一风扇用于将外部空气吹向上柜体110，也即，外部的冷空气可通过进气孔、第一风扇进入到上柜体110，以冷却电源部件20。示例性地，上柜体110的后侧板设置有进气孔，而左右两个侧板均设置有第一风扇。在一实施例中，排风装置112包括至少一个第二风扇，第二风扇用于将上柜体110内的空气吹向外部，也即，通过第二风扇将上柜体110内的热气“吸”出去。示例性地，上柜体110的顶板设置有第二风扇阵列。
39.针床部件30设置于下柜体120，针床部件30可以包括旁路板、电流探针、负压吸嘴、气缸、温度探针等等用于电芯化成分容的零部件。在本技术实施例中，下柜体120内还设置有至少一个冷风源50和导流装置60，导流装置60用于将至少一个冷风源50吹出的冷风吹向针床部件30。具体地，冷风源50即为具备吹出冷风能力的装置，因此通过导流装置60将冷风吹向针床部件30，即可为正在化成分容中的电芯降温。示例性地，冷风源50的进风来源可以下柜体120外的空气，导流装置60在将冷风吹向电芯后可直接将风吹出下柜体120。示例性地，导流装置60在将冷风吹向电芯后还可将风吹向冷风源50，也即，冷风源50的进风来源可以是给电芯冷却之后的风，而由于冷风源50具备吹出冷风的能力，可将热风变成冷风。
40.由此可知，本技术实施例将电源部件20和针床部件30集成于一个机柜中，因此两
者之间可以用铜条等连接，避免了使用长电缆导致的成本增加、能耗增大。并且，本技术实施例使用隔热板40将电源部件20、针床部件30分隔开来并设置了各自的降温机构，能够避免两者之间在热量方面的相互影响。
41.在一实施例中，如图3和图4所示，冷风源50包括固定连接的水冷板510和第三风扇520。其中，水冷板510具有多个出风孔511，多个出风孔511设置于第三风扇520的出风口处，同时，水冷板510还具有进水口512和出水口513。由此可知，第三风扇520吹出来的风经过多个出风孔511，而水冷板510内又存在流动的水，因此，通过热交换的方式可以将第三风扇520吹出来的风的温度降低，即可以使得第三风扇520吹出冷风。另外，通过控制进水口512的进水速度、出水口513的出水速度即可控制水冷板510内水的流速，从而控制第三风扇520吹出的风的温度。示例性地，在设备的使用过程中，因热交换可能会使得多个出风孔511处产生冷凝水，因此可在多个出风孔511的下方设置水槽，由水槽积聚冷凝水。示例性地，水槽可设置出水口，该出水口可与水冷板510的出水口513连接，也即，通过出水口513将冷凝水排出，节省了水管等材料的使用。
42.在一实施例中，如图5所示，所述至少一个冷风源50邻近隔热板40设置，也即，冷风源50的出风通道靠近隔热板40。同时，隔热板40上设置有间隙(可理解为比较小的出风孔)，间隙邻近设置于所述至少一个冷风源50的出风口。由此可知，由于间隙靠近冷风源50，因此冷风源50吹出的冷风，一小部分会进入到上柜体110，可理解，这一小部分的冷风会给电源部件20散热后通过排风装置112排出，因此，本技术实施例增强了上柜体110的散热能力。另外，由于冷风源50的出风口的风压较大，因此上柜体110内的空气不会流入下柜体120中，确保能避免电源部件20与电芯两者之间在热量方面的相互影响。
43.在一实施例中，如图6所示，下柜体120的内腔经第一竖向板121、第二竖向板122依次分隔成第一风源区1201、针床放置区1202以及第二风源区1203，也即，下柜体120经两个竖向板划分成三个区域，同样地，两个竖向板的布设方式可以合理设置。
44.其中，针床部件30设置于针床放置区1202。在本实施例中，针床部件30包括水平设置的第一针床310和第二针床320。示例性地，第一针床310和第二针床320以针床放置区1202的纵轴线对称设置，也即，第一针床310和第二针床320是左右对称的。并且，第一针床310和第二针床320之间的区域用于放置电芯。示例性地，第一针床310和第二针床320可用于长度较长的电芯的化成分容，例如刀片电池。基于此，在本实施例中，所述至少一个冷风源50包括第一冷风源510和第二冷风源520，并且，第一冷风源510和第二冷风源520分别设置于第一风源区1201和第二风源区1203。示例性地，第一冷风源510设置于第一风源区1201，第二冷风源520设置于第二风源区1203。示例性地，通过导流装置60，第一冷风源510吹出来的冷风可主要吹向第一针床310，而第二冷风源520吹出来的冷风可主要吹向第二针床320，由此给两个针床之间的电芯降温。示例性地，冷风源固定设置在竖向板上，且竖向板上设置有适配冷风源出风口的开口或出风孔，以确保冷风源能够向针床放置区1202吹出冷风。
45.在一实施例中，如图6所示，导流装置60包括至少一个第一顶部风扇610和至少一个第二顶部风扇620，并且，所述至少一个第一顶部风扇610和所述至少一个第二顶部风扇620均设置于电芯的上方，分别用于将第一冷风源510吹出的风、第二冷风源520吹出的风吹向电芯。示例性地，第一冷风源510吹出的冷风主要通过第一顶部风扇610吹向电芯，而第二
冷风源520吹出的冷风主要通过第二顶部风扇620吹向电芯。示例性地，冷风源的设置高度可等于、略大于或者略小于顶部风扇的设置高度，也即，两者差不多处于同一高度，如此起到更好的导流效果。示例性地，顶部风扇可与针床部件30固定连接。
46.在一实施例中，如图6所示，第一竖向板121和第二竖向板122均在底部设置有回风装置，回风装置用于将针床放置区1202里的空气吹向第一风源区1201或第二风源区1203，也即吹向冷风源，可理解，冷风源的进风来源为给电芯冷却之后的风。示例性地，第一竖向板121的底部设置有回风装置1211，第二竖向板122的底部设置有回风装置1221。基于此，导流装置60还包括至少一个第一底部风扇630和至少一个第二底部风扇640。其中，所述至少一个第一底部风扇630设置于第一针床310的下方，用于将所述至少一个第一顶部风扇610吹出的风吹向第一竖向板121的回风装置1211，也即，第一冷风源510吹出的冷风，通过第一顶部风扇610吹向电芯，接着经过电芯之后的风通过第一底部风扇630吹向回风装置1211，最后回风装置1211将风吹向第一冷风源510。其中，所述至少一个第二底部风扇640设置于第二针床320的下方，用于将所述至少一个第二顶部风扇620吹出的风吹向第二竖向板122的回风装置1221，同样的，第二冷风源520吹出的冷风，通过第二顶部风扇620吹向电芯，接着经过电芯之后的风通过第二底部风扇640吹向回风装置1221，最后回风装置1221将风吹向第二冷风源520。示例性地，针床部件30距离针床放置区1202底部的高度值大于或等于回风装置的高度值，也即，针床部件30距离底部有一定距离，从而不影响回风装置的回风效果。示例性地，回风装置可以包括多个回风孔和/或至少一个回风风扇，回风风扇用于将外部空气吹向第一风源区或第二风源区，也即将针床放置区1202内的空气吹向第一风源区或第二风源区。
47.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。