本實用新型涉及一種用于極片收卷結(jié)構(gòu)中的溫度控制系統(tǒng),屬于動力鋰電池自動化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
鋰離子電池由于具有高電壓、高能量密度和長循環(huán)壽命的優(yōu)勢,成為應(yīng)用范圍最廣的二次電池之一。但隨著便攜式電子設(shè)備微型化、長待機的不斷發(fā)展,以及電動自行車、電動汽車等大功率、高能量設(shè)備的啟用,都對作為儲能電源的鋰離子電池的能量密度提出了越來越高的要求。
對于極片來說,在電池的首次充電過程中都會由于固體電解質(zhì)膜(SEI膜)的形成而消耗部分鋰,由此而造成正極材料鋰的損失,從而降低了電池的容量,造成首次效率的降低。
針對與此,可以通過碾壓覆鋰增加極片中鋰的含量來提高首次效率。極片由于碾壓補鋰等工序帶來的溫度上升會導(dǎo)致安全問題,補鋰后的極片含鋰濃度高,如果溫度過高,有可能會導(dǎo)致極片自燃。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,提供一種用于極片收卷結(jié)構(gòu)中的溫度控制系統(tǒng),在極片收卷裝置中進行溫度控制,以消除極片收卷時的安全隱患。
按照本實用新型提供的技術(shù)方案,所述用于極片收卷結(jié)構(gòu)中的溫度控制系統(tǒng),其特征是:包括溫度傳感器和冷卻系統(tǒng),溫度傳感器和冷卻系統(tǒng)安裝在極片收卷裝置上的極片卷端側(cè);
所述溫度傳感器設(shè)置在移動驅(qū)動部件的移動端上,移動驅(qū)動部件驅(qū)動溫度傳感器沿極片卷的徑向移動。
進一步的,所述溫度傳感器在極片收卷裝置的卷芯到極片卷的最大卷繞厚度之間移動。
進一步的,所述冷卻系統(tǒng)包括1個或多個沿極片卷的徑向布置的冷卻管,冷卻管的長度方向沿極片卷的徑向布置,在冷卻管上設(shè)置多個對極片卷進行冷卻的通氣小孔。
進一步的,所述冷卻管沿極片卷的徑向均勻布置。
進一步的,所述溫度傳感器的輸出端連接控制器,控制器連接報警裝置。
進一步的,所述溫度傳感器的輸出端連接控制器,控制器的控制端連接冷卻系統(tǒng)。
進一步的,所述溫度傳感器的導(dǎo)線穿設(shè)在拖鏈中。
進一步的,所述通氣小孔沿冷卻管的軸向均勻設(shè)置。
本實用新型所述用于極片收卷結(jié)構(gòu)中的溫度控制系統(tǒng),考慮到了極片收卷時由于上游工序帶來的溫升以及此時極片的富鋰狀態(tài)而帶來的安全隱患,對極片收卷裝置中的極片卷進行溫度監(jiān)控和冷卻,借此來消除極片收卷時的安全隱患。
附圖說明
圖1為本實用新型所述用于極片收卷結(jié)構(gòu)中的溫度控制系統(tǒng)的示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體附圖對本實用新型作進一步說明。
如圖1所示:所述用于極片收卷結(jié)構(gòu)中的溫度控制系統(tǒng)包括卷芯1、撫平輥2、糾偏系統(tǒng)3、退料系統(tǒng)4、移動測溫系統(tǒng)5、冷卻系統(tǒng)6、冷卻管7、電機8、聯(lián)軸器9、模組10、傳感器支架11、溫度傳感器12、極片13。
如圖1所示,一般極片收卷裝置包括卷芯1、撫平輥2、糾偏系統(tǒng)3、退料系統(tǒng)4。以垂直紙面向外的方向為前,極片13卷繞在卷芯1上,退料系統(tǒng)4設(shè)置在卷繞的極片13的后側(cè),本實用新型基于發(fā)現(xiàn)極片由于經(jīng)過上游的碾壓補鋰等工序存在溫度上升和富鋰而帶來的安全隱患,設(shè)計了一套溫度控制系統(tǒng)。
如圖1所示,本實用新型所述用于極片收卷結(jié)構(gòu)中的溫度控制系統(tǒng),包括移動測溫系統(tǒng)5和冷卻系統(tǒng)6。移動測溫系統(tǒng)5和冷卻系統(tǒng)6均設(shè)置在卷繞的極片13的端面?zhèn)龋颂幩龅脑O(shè)置在端面?zhèn)仁侵笇⒁苿訙y溫系統(tǒng)5和冷卻系統(tǒng)6同時設(shè)置在卷繞的極片的前面或后面,或者將移動測溫系統(tǒng)5和冷卻系統(tǒng)6分別設(shè)置在卷繞的極片13的前面和后面。其中,所述移動測溫系統(tǒng)5主要包括電機8、聯(lián)軸器9、模組10、溫度傳感器12,電機8通過聯(lián)軸器9連接模組10中的絲杠,溫度傳感器12通過傳感器支架11安裝至模組10的滑塊,從而電機8通過模組10將旋轉(zhuǎn)動力轉(zhuǎn)換成水平驅(qū)動力用以驅(qū)動溫度傳感器12,溫度傳感器12測量卷芯1到最大卷繞厚度之間極片13的溫度。
所述冷卻系統(tǒng)6主要通過冷卻管7來輸送空氣對極片進行風(fēng)冷,冷卻管7沿極片卷的徑向布置,優(yōu)選設(shè)置2-4個,并且沿圓周均勻布置,在沿冷卻管7朝向極片卷的方向開設(shè)通氣小孔,通氣小孔沿冷卻管7軸向均勻設(shè)置。
本實用新型的工作過程:電機8帶動模組10的絲杠旋轉(zhuǎn),從而通過模組10的滑塊帶動傳感器支架11水平沿極片卷的徑向移動,溫度傳感器12檢測卷芯1到外徑的極片13的動態(tài)溫度,當檢測到溫度超過某一溫度時報警,在溫度檢測期間,冷卻系統(tǒng)6一直對極片進行空冷。
本實用新型的另一工作過程:通過溫度傳感器12實時監(jiān)控極片13的溫度,在一定溫度范圍內(nèi),控制器根據(jù)溫度傳感器12所測量的溫度對冷卻管7中空氣風(fēng)量進行控制,隨溫度傳感器12檢測的溫度的上升而增加供氣量,當溫度超過溫度范圍上限值時報警。
為精確控制,電機8優(yōu)選伺服電機。為了防止溫度傳感器12的導(dǎo)線在模組10運行過程中造成障礙或自身損害,為導(dǎo)線設(shè)置拖鏈,導(dǎo)線在拖鏈中穿過,拖鏈一端固定至傳感器支架11,一端固定至模組10。