一种锂离子电池双层自动容量测试机散热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及锂电池制备领域，具体是一种锂离子电池双层自动容量测试机散热装置，包括双层自动容量测试机，所述双层自动容量测试机的外侧设有封闭结构，双层自动容量测试机的内部设有多个用于固定锂电池电芯的夹具工装；每个夹具工装对应可拆卸设有一套散热装置主体，散热装置主体用于将双层自动容量测试机外部环境温度较低的空气吸入并增压吹入封闭结构内，形成较高速度的空气射流吹向夹具工装夹紧固定的锂电池电芯。本实用新型专利技术依靠高速射流空气强化换热，在空气与电芯表面形成较高的强迫对流换热系数，实现电芯与空气有限接触面积的强化散热。

A heat dissipating device of double layer automatic capacity testing machine for lithium ion battery

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池双层自动容量测试机散热装置
本技术涉及锂电池制备领域，具体是一种锂离子电池双层自动容量测试机散热装置，可用于对锂电池电芯在制备过程中的冷却。
技术介绍
锂离子电池具有高能量密度，可达150～200Wh/kg；开路电压高，可达3.3～4.2V；输出功率大，可达300～1500W/kg；无记忆效应；低自放电等诸多优点。因此，锂离子电池广泛应用于消费电子产品、军用产品、航空产品等领域。锂离子电池制备过程中，需对锂离子电芯进行充放电容量测试，为提高测试效率，实现锂离子电芯批量充放电测试，工艺过程中采用自动容量测试机(简称ACT)自动化装置进行批量充放电测试。自动容量测试机(ACT)内部主要包括：1)电芯自动装配装置：用于将被测电芯自动安装于测试夹具工装内，并在测试后自动将电芯转移出夹具工装；2)夹具工装：用于将多个电芯夹紧定位，提供充放电测试电接口，通过其内部阵列层板将多个电芯交替压紧定位，层板内一般内置测温传感器和电加热器用于容量测试过程中的温度监测和电加热；3)封闭结构：为保证容量测试过程中环境洁净度，利用封闭结构将多个夹具工装、电芯自动装配装置等与周围环境封闭隔离。例如典型的双层自动容量测试机，采用玻璃罩形成封闭结构将10套夹具工装和电芯自动装配装置封闭，夹具工装分为上下两层布置。为保证锂电池电芯性能稳定，在容量测试过程中需控制电芯温度不超出最高允许温度，一般为50℃。自动容量测试机内电芯放电过程为产热过程，电芯放电发热导致电芯温度升高，超出电芯允许的最高温度影响锂电池性能稳定性，必须采取有效的散热措施。由于双层自动容量测试机内多个电芯被夹具工装内的阵列层板压紧、电芯与环境空气接触面积小、自动容量测试机为封闭结构，十分不利于电芯放电过程的散热，导致的电芯放电过程超温成为影响产品性能的关键因素，必须采取有效的散热措施。现有锂离子电池双层自动容量测试机主要包括自然对流冷却、通风冷却、液冷冷却(水冷)。自然对流冷却是通过电芯与封闭结构内的空气通过自然对流方式进行散热，特点是较为简单无附加装置，但由于自然对流传热系数低、电芯与环境空气接触面积小、自动容量测试机为封闭结构导致自然对流散热效果差，也是目前采用自然对流冷却方式的自动容量测试机内电芯放电过程中超温的主要原因。为改善通风换热，部分自动容量测试机在封闭结构内采用通风循环方式改善散热，但由于电芯与环境空气接触面积小、气流组织不合理导致强迫对流换热系数低等原因，导致增加通风措施后仍存在电芯放电过程中超温的问题。液冷冷却相对于自然对流和通风冷却，散热性能大幅提高，即通过在电芯的压紧层板内通一定流量和温度的冷却工质(一般为水)，将电芯产热直接通过冷却工质带走，可满足电芯温度控制要求。但液冷冷却方式需在外部配置供液冷却装置、管路系统、层板内需配置冷却工质流道结构，系统复杂性和成本大大增加，且在自动容量测试机内存在冷却工质泄漏风险，有安全隐患。因而有必要寻求更为安全可靠、冷却效率更高的锂离子电池双层自动容量测试机冷却方式，以克服当前实际应用中的不足。
技术实现思路
本技术实施例的目的在于针对现有自然对流冷却、一般通风冷却方式散热效率低，液冷冷却系统复杂、存在安全性隐患的问题，克服现有双层自动容量测试机冷却技术的不足，提供一种锂离子电池双层自动容量测试机散热装置。为实现上述目的，本技术实施例提供如下技术方案：一种锂离子电池双层自动容量测试机散热装置，包括双层自动容量测试机，所述双层自动容量测试机的外侧设有封闭结构，双层自动容量测试机的内部设有多个用于固定锂电池电芯的夹具工装；每个所述夹具工装对应可拆卸设有一套散热装置主体，所述散热装置主体用于将双层自动容量测试机外部环境温度较低的空气吸入并增压吹入封闭结构内，形成较高速度的空气射流吹向夹具工装夹紧固定的锂电池电芯。作为本技术进一步的方案：所述双层自动容量测试机内部的夹具工装布置有上下两层。作为本技术进一步的方案：所述双层自动容量测试机内上层的所述夹具工装对应设置的散热装置主体通过支撑结构布置于所述双层自动容量测试机的顶部对应区域；所述双层自动容量测试机内下层的所述夹具工装对应设置的散热装置主体直接布置于下层夹具工装对应的底部区域。作为本技术进一步的方案：所述散热装置主体包括风机、过滤装置、连接管道、过渡管道、均匀布风管道、射流喷嘴阵列板和射流喷嘴，所述风机的进风口上安装有过滤装置，风机的出风口上安装有连接管道，所述连接管道的另一端通过过渡管道与均匀布风管道连接，所述均匀布风管道的底部安装有射流喷嘴阵列板，所述射流喷嘴阵列板上安装有若干射流喷嘴。作为本技术进一步的方案：所述风机为离心风机。作为本技术进一步的方案：所述过滤装置包括不锈钢丝网，且不锈钢丝网的孔径不小于200目。作为本技术进一步的方案：所述连接管道、过渡管道、均匀布风管道、射流喷嘴阵列板和射流喷嘴均采用1mm厚的不锈钢板制作而成。作为本技术进一步的方案：所述均匀布风管道采用矩形变截面管道，且所述均匀布风管道从入口端至封闭末端为渐缩变化，入口端与末端截面面积比控制在2～4。作为本技术进一步的方案：所述射流喷嘴采用渐缩结构，射流喷嘴入口直径为出口直径的2～3倍；所述射流喷嘴包括曲线过渡段和直线段，且曲线过渡段的曲率半径不小于射流喷嘴出口直径的2倍。与现有技术相比，本技术实施例的有益效果是：1)散热装置主体采用了空气高速射流冷却方式，较自然对流冷却和一般通风冷却，对流换热系数显著提高，可以实现电芯与空气有限接触面积下的散热需求；2)散热装置主体较液冷散热方式，采用空气高速射流冷却，无冷却工质泄漏风险，散热装置更为安全可靠；3)散热装置主体与双层自动容量测试机内部的夹具工装、压紧层板、电芯自动装配装置等均无机械安装接口，特别适用于已有双层自动容量测试机的散热系统改造；4)散热装置主体为紧凑的集成组件形式，可根据夹具工装的数量、位置灵活选配，安装方便。附图说明图1为本技术实施例的布局位置示意图。图2为本技术实施例的组成结构示意图。图3为本技术实施例中射流喷嘴阵列板结构示意图。图4为本技术实施例中射流喷嘴的结构示意图。图5为本技术实施例中射流喷嘴与夹具工装电芯的尺寸位置关系示意图。图中：1-封闭结构，2-双层自动容量测试机，3-夹具工装，4-支撑结构，10-散热装置主体，101-风机，102-过滤装置，103-连接管道，104-过渡管道，105-均匀布风管道，106-射流喷嘴阵列板，107-射流喷嘴。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池双层自动容量测试机散热装置，包括双层自动容量测试机(2)，所述双层自动容量测试机(2)的外侧设有封闭结构(1)，双层自动容量测试机(2)的内部设有多个用于固定锂电池电芯的夹具工装(3)，其特征在于：/n每个所述夹具工装(3)对应可拆卸设有一套散热装置主体(10)，所述散热装置主体(10)用于将所述双层自动容量测试机(2)外部环境温度较低的空气吸入并增压吹入所述封闭结构(1)内，形成较高速度的空气射流吹向所述夹具工装(3)夹紧固定的锂电池电芯。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池双层自动容量测试机散热装置，包括双层自动容量测试机(2)，所述双层自动容量测试机(2)的外侧设有封闭结构(1)，双层自动容量测试机(2)的内部设有多个用于固定锂电池电芯的夹具工装(3)，其特征在于：
每个所述夹具工装(3)对应可拆卸设有一套散热装置主体(10)，所述散热装置主体(10)用于将所述双层自动容量测试机(2)外部环境温度较低的空气吸入并增压吹入所述封闭结构(1)内，形成较高速度的空气射流吹向所述夹具工装(3)夹紧固定的锂电池电芯。


2.根据权利要求1所述的锂离子电池双层自动容量测试机散热装置，其特征在于，所述双层自动容量测试机(2)内部的夹具工装(3)布置有上下两层。


3.根据权利要求2所述的锂离子电池双层自动容量测试机散热装置，其特征在于，所述双层自动容量测试机(2)内上层的所述夹具工装(3)对应设置的散热装置主体(10)通过支撑结构(4)布置于所述双层自动容量测试机(2)的顶部对应区域；所述双层自动容量测试机(2)内下层的所述夹具工装(3)对应设置的散热装置主体(10)布置于下层夹具工装(3)对应的底部区域。


4.根据权利要求1-3任一项所述的锂离子电池双层自动容量测试机散热装置，其特征在于，所述散热装置主体(10)包括风机(101)、过滤装置(102)、连接管道(103)、过渡管道(104)、均匀布风管道(105)、射流喷嘴阵列板(106)和射流喷嘴(107)，所述风机(101)的进风口上安装有过滤装置(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘金锋，万仁俊，江火发，
申请(专利权)人：东莞市赢泰通智能装备有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44