本申请涉及一种高电压恒温防爆充放电设备,属于电池制造技术领域。其高压化成仓中有若干液热板和恒温箱，与恒温箱前后门对应的探针阵列板；充电时对总正探针阵列板与总负探针阵列板之间输入高电压与大电流；恒温箱中设置有若干导热金属管组成的至少2个导热金属管阵列，焊接均热板，单体电池放入导热金属管内；导热金属管阵列两端面与探针阵列对应；恒温箱一面或两面为金属板，且与液热板相接触；恒温箱箱体具有保温层和防爆层，前后门为绝缘网格；恒温箱设有液氮进出口。本申请热传导效率高，空间利用率高，能耗大幅度降低。确保整个高温化成仓安全。灵活性强，成本低。充放电通道单一，电源转换及电控简单，能耗小。操作简单，设备成本低。备成本低。备成本低。
【技术实现步骤摘要】
一种高电压恒温防爆充放电设备
[0001]本申请涉及一种高电压恒温防爆充放电设备,属于电池制造
技术介绍
[0002]电池化成需要恒温环境，温度对SEI膜的形成、电池容量、内阻、循环寿命及安全性等均有显著影响。高温化成，可使电极表面的SEI膜层更薄、致密及低内阻。研究发现，化成时形成良好的SEI膜的适宜温度是20～35℃，电池最佳的预充电温度是30℃。目前的通用做法是对化成车间进行温度管控，但是车间空间大，能耗需求高，且高温下不安全。
[0003]除了良好的恒温环境，目前的化成设备对电池的化成，都是点对点小电流进行，需要把动力电通过无数个转换电源变成单个电池需要的电压、电流，设备复杂且造价高，前期投入大。
技术实现思路
[0004]为解决上述问题，本申请提出了一种高电压恒温防爆充放电设备的设计及使用方法。对若干串、并联的单体电池统一高电压、大电流输入，一次电源转换；高压化成仓中有若干个上下移动的液热板和若干个与液热板对应的带移动轮的恒温箱，与恒温箱前后门对应的探针阵列板，探针阵列板内每个探针之间并联，每个探针阵列板之间串联；充电时对总正探针阵列板与总负探针阵列板之间输入高电压与大电流；恒温箱中设置有若干个导热金属管组成的至少2个导热金属管阵列，每2个导热金属管阵列的中间部位焊接一块垂直于底板的均热板，单体电池放入导热金属管内；导热金属管阵列两端面与探针阵列对应；恒温箱一面或两面为金属板，且与液热板相接触；恒温箱箱体具有保温层和防爆层，前后门为绝缘网格，关上后挡住管内电池在运输过程中不会掉出；恒温箱设有液氮进出口，充入液氮进行降温；恒温箱通过底部的滚轮进入高压化成仓后，液热板与恒温箱的金属面板接触，通过金属板与含有均热板的金属管阵列加热、传热和均热，控制金属管内单体电池的温度，充入液氮进行降温，通过温度探头实时监控单体电池温度。
[0005]高压化成仓内布有连接到头尾的探针阵列板上的充放电主电缆、信号线、液热板的进出水主管道、液氮主管道、进排水接头、液氮接头、排烟口；主电缆位于头尾恒温箱前端或后端的探针阵列板后面；信号线位于每个探针阵列板后面；液热板的进出水管道设置于恒温箱的后门上部；液氮主管道安装在恒温箱后面；进出水主管接头、液氮接头、排烟口设在高压化成仓侧面。
[0006]高压化成仓内布有烟雾传感器，安装在恒温箱的前后门正上方的仓体上。
[0007]高压化成仓内对应恒温箱的前后门，设有探针阵列板，探针阵列板之间进行两两串联导通；探针阵列板上布有防爆泄压阀。
[0008]液热板中密封有高导热的液体，液热板的上表面集成有加热片；液热板也可采用循环液体，从高压化成仓外部引入和导出。
[0009]均热板外形为平面板，由金属制成，首选铝；均热板内部为充填纯水或乙醇、甲醇、
丙酮等介质的毛细结构或光滑结构的真空管，优选毛细结构。
[0010]恒温箱的上下面板为金属板；恒温箱下部装有滚轮；恒温箱的前后门为网格状，在挡住电池在运输过程不会掉出的同时，不影响探针与电池端面的接触。
[0011]恒温箱通过滚轮进入高压化成仓，所有恒温箱推到位置，前后两端探针阵列面板移动到恒温箱两端，与箱体密封，同时探针压到恒温箱两端的电池的正负极上；液热板由气缸驱动压在恒温箱的金属面板上，同时启动液热板的加热。也可当所有恒温箱进入高压化成仓后，打开循环液体的管道阀门，用循环液体加热。
[0012]导热金属管的形状与电池的形状相匹配，可以是圆形、方形、菱形，椭圆形或其他任意形状。
[0013]将一定数量的导热金属管，通过壳壁贴合焊接为一个导热金属管阵列，做出至少2个导热金属管阵列；在两个导热金属管阵列中间插入均热板，并将三者焊接在一起。把带有均热板的导热金属管矩阵放入恒温箱，并安装温度传感器，温度传感器集中对外接头与高压化成仓的接插件匹配；在导热金属管中依次插入形状匹配的单体电池，所有单体电池的极性摆放方向一致。
[0014]恒温箱及高压化成仓运行操作方法如以下步骤：
[0015](1)打开恒温箱的前门，把单体电池方向一致地依次放入恒温箱的导热金属管内，关闭前门。
[0016](2)将装满单体电池的恒温箱沿着滑轮轨道推入高压化成仓内，关闭仓门后，启动化成程序，开始化成；前后两端探针阵列面板受气缸驱动移动到恒温箱两端，与箱体密封，同时探针压到恒温箱两端的电池的正负极上；液热板受气缸驱动下压至恒温箱上金属面板开始加热，并启动液热板的加热片开始辅助加热；当温度超温，自动充液氮降温；保持箱内恒温。
[0017](3)当单体电池温度异常时，温度传感器检测到高温并预警；当单体电池爆燃时，金属管的内部气体压力急剧升高，冲开探针阵列板上布的防爆泄压阀，不会导致整个恒温箱气压过大而爆炸；烟雾传感器探测到烟雾，启动高压化成仓排烟。
[0018](4)电池化成结束，恒温箱退出高压化成仓，打开前后门，前面推送，后面收电池将电池取出。
[0019]本申请具有如下的技术效果和优点：
[0020](1)恒温箱内的电池依次无间隙放置于导热金属管里，各金属管之间焊接在一起，热传导效率高，空间利用率高。
[0021](2)每个恒温箱通过液热板对恒温箱定向加热，恒温箱有保温层，减少热量损失，相比整个空间加热能耗大幅度降低。
[0022](3)高压化成仓内设有烟雾传感器和温度传感器，任一金属管内的电池发生温度异常或短路时，可快速启动预警，即使某个电芯出现爆燃，探针阵列板上有防爆泄压阀，确保整个高温化成仓安全。
[0023](4)恒温箱和高温化成仓均可扩展，可任意放置于室外或室内，对环境温度要求低，灵活性强，成本低。
[0024](5)充放电通道单一，电源转换及电控简单，便于利用市电充电及放电时回馈电网，能耗小。
[0025](6)操作简单，设备成本低。
附图说明
[0026]图1为本申请的高温化成仓的外观图。
[0027]图2为本申请的高温化成仓打开门正视图。
[0028]图3为本申请的高温化成仓内部后视图。
[0029]图4为本申请的高温化成仓内部俯视图。
[0030]图5为本申请的高温化成仓内水(液)热板结构图。
[0031]图6为本申请的恒温箱的外观图。
[0032]图7为本申请的恒温箱内导热金属管矩阵结构图。
[0033]图8为恒温箱前门结构图。
[0034]图9为恒温箱后门结构图。
[0035]图10为导热金属管内电池放置图。
[0036]图11为恒温箱前后门内侧图。
具体实施方式
[0037]下面结合附图详细说明本申请的具体实施方式。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
[0038]在附图中，1为仓体，2为仓门，3为总负进线口，4为总正进线口，5为液氮进口，6为热水进水口，7为热水出水口，8为排烟口，9为探针阵列板，10为热水进水管，11为热水出水管，12为箱体液氮进入本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高电压恒温防爆充放电设备，其特征在于，其高压化成仓中有若干个上下移动的液热板和若干个与液热板对应的带移动轮的恒温箱，与恒温箱前后门对应的探针阵列板，探针阵列板内每个探针之间并联，每个探针阵列板之间串联；充电时对总正探针阵列板与总负探针阵列板之间输入高电压与大电流；恒温箱中设置有若干个导热金属管组成的至少2个导热金属管阵列，每2个导热金属管阵列的中间部位焊接一块垂直于底板的均热板，单体电池放入导热金属管内；导热金属管阵列两端面与探针阵列对应；恒温箱一面或两面为金属板，且与液热板相接触；恒温箱箱体具有保温层和防爆层，前后门为绝缘网格，关上后挡住管内电池在运输过程中不会掉出；恒温箱设有液氮进出口，充入液氮进行降温；恒温箱通过底部的滚轮进入高压化成仓后，液热板与恒温箱的金属面板接触，通过金属板与含有均热板的金属管阵列加热、传热和均热，控制金属管内单体电池的温度，充入液氮进行降温，通过温度探头实时监控单体电池温度。2.根据权利要求1所述的高电压恒温防爆充放电设备，其特征在于，高压化成仓内布有连接到头尾的探针阵列板上的充放电主电缆、信号线、液热板的进出水主管道、液氮主管道、进排水接头、液氮接头、排烟口；主电缆位于头尾恒温箱前端或后端的探针阵列板后面；信号线位于每个探针阵列板后面；液热板的进出水管道设置于化成仓内恒温箱的上部；液氮主管道安装在化成仓内恒温箱的上部；进出水主管接头、液氮接头设在高压化成仓侧面，排烟口设在高压化成仓后面。3.根据权利要求1或2所述的高电压恒温防爆充放电设备，其特征在于，高压化成仓内布有烟雾传感器，安装在恒温箱的前后门正上方的仓体上。4.根据权利要求1或2所述的高电压恒温防爆充放电设备，其特征在于，高压化成仓内对应恒温箱的前后门，设有探针阵列板，探针阵列板之间进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：许祎凡，娄豫皖，孟祎凡，李紫璇，
申请(专利权)人：上海比耐信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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