超薄熱電池極片制備裝置的制造方法
【專利說明】超薄熱電池極片制備裝置
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及自動化儀表與裝置領(lǐng)域，具體涉及一種超薄熱電池極片制備裝置。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]熱電池作為一次性貯備電池，在其未激活時電解質(zhì)為不導(dǎo)電的固體，可長期貯存而無性能衰減;激活時，電解質(zhì)迅速熔融形成高電導(dǎo)的離子導(dǎo)體，電池可在極短時間內(nèi)對外高功率輸電。這些優(yōu)勢使得熱電池在武器系統(tǒng)和空間勘測系統(tǒng)中得以廣泛應(yīng)用。熱電池在其它領(lǐng)域也有應(yīng)用，如電動汽車、飛機應(yīng)急系統(tǒng)、以及地?zé)徙@孔等。
[0005]極片作為熱電池中的核心部件，其電化學(xué)體系包括負(fù)極、正極以及電解質(zhì)隔離層。負(fù)極材料可以是鋰鋁合金、鋰硅合金、鋰硼合金或者是LAN(金屬鋰固定在鐵粉或其它金屬粉中)。電解質(zhì)為低溫共熔鹽，可以是混合鹵化物體系，也可以是混合硝酸鹽體系，如氯化鋰-氯化鉀體系、氯化鋰-溴化鋰-氟化鋰體系、氯化鋰-溴化鋰-溴化鉀體系等。熱電池使用的正極材料中，含有的活性物質(zhì)可以是金屬硫化物、金屬氧化物、金屬鹵化物，如二硫化鐵、二硫化鈷、氯化鎳、銀氧化合物等。
[0006]熱電池極片激活時由加熱粉提供熱量，將上述電化學(xué)體系激活，形成一個導(dǎo)通的輕薄電池體系，對外輸出電能。熱電池極片由加熱粉、正極粉、隔離粉、負(fù)極粉和石棉圈組成，依次攤平，進(jìn)而通過壓制與脫模技術(shù)，形成層次清晰，外觀平整的超薄熱電池極片。四種粉料依據(jù)放電性能要求粉料配比不同，重量不同，經(jīng)過壓制成型的極片厚度為0.46?0.54mm，該超薄極片在壓制和脫模過程中易造成極片內(nèi)部的損壞開裂，影響超薄熱電池極片的制備合格率。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種超薄熱電池極片制備裝置，解決了超薄熱電池極片制備過程中的精準(zhǔn)壓制和無損脫模，提高了超薄熱電池極片的制備合格率。
[0009]為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供一種超薄熱電池極片制備裝置包括壓制模塊和脫模模塊，所述壓制模塊包括模具部分、壓頭部分和壓機導(dǎo)軌部分;所述壓頭部分包括上壓墊、上壓頭、下壓墊和下壓頭;所述上壓墊設(shè)置在壓機的上壓板上，所述上壓頭內(nèi)嵌在所述上壓墊上;所述下壓墊設(shè)置在壓機的下壓板上，所述下壓頭內(nèi)嵌在所述下壓墊;所述模具部分放置在所述下壓墊上；所述壓機導(dǎo)軌部分包括上導(dǎo)軌、下導(dǎo)軌、導(dǎo)軌底座和氣動穩(wěn)定裝置;所述上導(dǎo)軌設(shè)置在壓機的上壓板上，且包圍在所述上壓墊和上壓頭外;所述導(dǎo)軌底座設(shè)置在壓機的下壓板上，所述下導(dǎo)軌設(shè)置在所述導(dǎo)軌底座上，且所述導(dǎo)軌底座和下導(dǎo)軌包圍在所述下壓墊和下壓頭外;所述氣動穩(wěn)定裝置設(shè)置在所述導(dǎo)軌底座的外側(cè)，用于固定所述模具部分的位置;所述脫模模塊包括壓蓋、螺母、拉桿和壓頭;所述壓蓋通過所述螺母固連在脫模機的上氣缸活塞上;所述螺母設(shè)有內(nèi)腔，所述拉桿一端與所述壓頭固連，所述拉桿的另一端置于所述螺母的內(nèi)腔內(nèi)，與螺母活動連接。
[0010]上述超薄熱電池極片制備裝置，其中，所述氣動穩(wěn)定裝置包括氣缸、支架和折形構(gòu)件，所述氣缸和支架均設(shè)置在壓機的下壓板上，且均位于所述導(dǎo)軌底座的外側(cè)，所述折形構(gòu)件的折點與所述支架連接，所述折形構(gòu)件的一端與所述氣缸的連桿連接，其另一端伸入所述導(dǎo)軌底座內(nèi)，所述折形構(gòu)件伸入導(dǎo)軌底座的一端設(shè)有凸起。
[0011]上述超薄熱電池極片制備裝置，其中，所述導(dǎo)軌底座的側(cè)壁上設(shè)有開窗，所述折形構(gòu)件通過該開窗伸入所述導(dǎo)軌底座內(nèi)。
[0012]上述超薄熱電池極片制備裝置，其中，有兩套氣動穩(wěn)定裝置，分別置于所述導(dǎo)軌底座的兩側(cè);有四個開窗，該四個開窗沿所述導(dǎo)軌底座的側(cè)壁圓周均勻排布。
[0013]上述超薄熱電池極片制備裝置，其中，所述壓制模塊還包括模具部分，所述模具部分包括分體模具上部件、分體模具下部件和模芯;所述分體模具上部件置于所述分體模具下部件的內(nèi)腔內(nèi)，且支撐在所述分體模具下部件上;所述模芯的上部活動支撐在所述分體模具上部件上;所述模芯的頂端與所述分體模具上部件的內(nèi)腔之間形成一容置腔。
[0014]上述超薄熱電池極片制備裝置，其中，所述上壓頭的凸起部位的直徑與所述容置腔的直徑相匹配;所述壓頭的直徑與所述容置腔的直徑相匹配。
[0015]上述超薄熱電池極片制備裝置，其中，所述下導(dǎo)軌的內(nèi)徑等于所述上導(dǎo)軌的外徑。
[0016]本發(fā)明的超薄熱電池極片制備裝置，通過導(dǎo)軌設(shè)計，有效保障了下壓板上升過程中上壓頭與下壓頭精確對準(zhǔn)，通過氣動穩(wěn)定裝置，有效保障了下壓板上升過程中模具部分位置的穩(wěn)定，保證模具部分在壓制過程中不會出現(xiàn)錯位，可實現(xiàn)精準(zhǔn)壓制，在下氣缸活塞將熱電池極片頂出置腔過程中，壓頭與熱電池極片一起運動，延緩了熱電池極片內(nèi)部應(yīng)力的瞬時釋放，實現(xiàn)了熱電池極片的無損脫模，大大減少了壓制過程中對極片的損壞，減少了出現(xiàn)熱電池極片厚薄不均、表面粗糙等問題，大大提高了超薄熱電池極片的制備合格率。
[0017]
【附圖說明】
[0018]本發(fā)明的超薄熱電池極片制備裝置由以下的實施例及附圖給出。
[0019]圖1是本發(fā)明較佳實施例中壓制模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明較佳實施例中壓制模塊外部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明較佳實施例中脫模模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4(a)?圖4(c)是本發(fā)明較佳實施例中脫模模塊的工作原理圖。
[0023]
【具體實施方式】
[0024]以下將結(jié)合圖1?圖4(c)對本發(fā)明的超薄熱電池極片制備裝置作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0025]本發(fā)明的超薄熱電池極片制備裝置包括壓制模塊和脫模模塊，現(xiàn)以一具體實施例詳細(xì)說明本發(fā)明超薄熱電池極片制備裝置的壓制模塊和脫模模塊。
[0026]I)壓制模塊熱電池極片的四種粉料(加熱粉、正極粉、隔離粉、負(fù)極粉)需經(jīng)過一次壓制成型才能使用。超薄熱電池極片制備過程對壓制有著極高的要求，需要對超薄熱電池極片進(jìn)行精準(zhǔn)壓制，減少壓制過程中對極片的損壞，減少出現(xiàn)熱電池極片厚薄不均、表面粗糙等問題。
[0027]圖1所示為本發(fā)明較佳實施例中壓制模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，圖2所示為本發(fā)明較佳實施例中壓制模塊外部結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖1和圖2，本實施例中，所述壓制模塊包括模具部分、壓頭部分和壓機導(dǎo)軌部分。
[0028]所述模具部分包括分體模具上部件11、分體模具下部件12和模芯13;所述分體模具上部件11置于所述分體模具下部件12的內(nèi)腔內(nèi)，且支撐在所述分體模具下部件12上;所述模芯13位于所述分體模具下部件12的內(nèi)腔內(nèi)，且其上部置于所述分體模具上部件11的內(nèi)腔內(nèi)，所述模芯13的上部活動支撐在所述分體模具上部件11上，所述模芯13可在所述分體模具上部件11和分體模具下部件12的內(nèi)腔內(nèi)移動。所述模芯13的頂端與所述分體模具上部件11的內(nèi)腔之間形成一容置腔14，該容置腔14用于盛裝熱電池極片的制備材料(即四種粉料)。
[0029]所述壓頭部分包括上壓墊21、上壓頭22、下壓墊23和下壓頭24;所述上壓墊21設(shè)置在壓機的上壓板31上，所述上壓頭22內(nèi)嵌在所述上壓墊21上，并通過螺母鎖死定位;所述下壓墊23設(shè)置在壓機的下壓板32上，所述下壓頭24內(nèi)嵌在所述下壓墊23，并通過螺母鎖死定位。
[0030]所述壓機導(dǎo)軌部分包括上導(dǎo)軌41、下導(dǎo)軌42、導(dǎo)軌底座43和氣動穩(wěn)定裝置;所述上導(dǎo)軌41設(shè)置在壓機的上壓板31上，且包圍在所述上壓墊21和上壓頭22外，即所述上導(dǎo)軌41為環(huán)柱體結(jié)構(gòu)，所述上壓墊21和上壓頭22位于該環(huán)柱體內(nèi)；所述導(dǎo)軌底座43設(shè)置在壓機的下壓板31上，所述下導(dǎo)軌42設(shè)置在所述導(dǎo)軌底座43上，且所述導(dǎo)軌底座43和下導(dǎo)軌42包圍在所述下壓墊23和下壓頭24外，即所述導(dǎo)軌底座43和下導(dǎo)軌42均為環(huán)柱體結(jié)構(gòu)，所述下壓墊23和下壓頭24位于該環(huán)柱體內(nèi)；所述氣動穩(wěn)定裝置設(shè)置在所述導(dǎo)軌底座43的外側(cè)，壓制熱電池極片時，該氣動穩(wěn)定裝置用于固定模具部分的位置。
[0031 ]較佳地，所述氣動穩(wěn)定裝置包括氣缸44、支架45和折形構(gòu)件46，所述氣缸44和支架45均設(shè)置在壓機的下壓板31上，且均位于所述導(dǎo)軌底座43的外