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
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技術領域
[0002]本發明涉及自動化儀表與裝置領域，具體涉及一種超薄熱電池極片制備裝置。
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【背景技術】
[0004]熱電池作為一次性貯備電池，在其未激活時電解質為不導電的固體，可長期貯存而無性能衰減;激活時，電解質迅速熔融形成高電導的離子導體，電池可在極短時間內對外高功率輸電。這些優勢使得熱電池在武器系統和空間勘測系統中得以廣泛應用。熱電池在其它領域也有應用，如電動汽車、飛機應急系統、以及地熱鉆孔等。
[0005]極片作為熱電池中的核心部件，其電化學體系包括負極、正極以及電解質隔離層。負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，將上述電化學體系激活，形成一個導通的輕薄電池體系，對外輸出電能。熱電池極片由加熱粉、正極粉、隔離粉、負極粉和石棉圈組成，依次攤平，進而通過壓制與脫模技術，形成層次清晰，外觀平整的超薄熱電池極片。四種粉料依據放電性能要求粉料配比不同，重量不同，經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部的損壞開裂，影響超薄熱電池極片的制備合格率。
[0007]
【發明內容】
[0008]本發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]為了達到上述的目的，本發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;所述上壓墊設置在壓機的上壓板上，所述上壓頭內嵌在所述上壓墊上;所述下壓墊設置在壓機的下壓板上，所述下壓頭內嵌在所述下壓墊;所述模具部分放置在所述下壓墊上；所述壓機導軌部分包括上導軌、下導軌、導軌底座和氣動穩定裝置;所述上導軌設置在壓機的上壓板上，且包圍在所述上壓墊和上壓頭外;所述導軌底座設置在壓機的下壓板上，所述下導軌設置在所述導軌底座上，且所述導軌底座和下導軌包圍在所述下壓墊和下壓頭外;所述氣動穩定裝置設置在所述導軌底座的外側，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;所述螺母設有內腔，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腔內，與螺母活動連接。
[0010]上述超薄熱電池極片制備裝置，其中，所述氣動穩定裝置包括氣缸、支架和折形構件，所述氣缸和支架均設置在壓機的下壓板上，且均位于所述導軌底座的外側，所述折形構件的折點與所述支架連接，所述折形構件的一端與所述氣缸的連桿連接，其另一端伸入所述導軌底座內，所述折形構件伸入導軌底座的一端設有凸起。
[0011]上述超薄熱電池極片制備裝置，其中，所述導軌底座的側壁上設有開窗，所述折形構件通過該開窗伸入所述導軌底座內。
[0012]上述超薄熱電池極片制備裝置，其中，有兩套氣動穩定裝置，分別置于所述導軌底座的兩側;有四個開窗，該四個開窗沿所述導軌底座的側壁圓周均勻排布。
[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腔內，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，所述下導軌的內徑等于所述上導軌的外徑。
[0016]本發明的超薄熱電池極片制備裝置，通過導軌設計，有效保障了下壓板上升過程中上壓頭與下壓頭精確對準，通過氣動穩定裝置，有效保障了下壓板上升過程中模具部分位置的穩定，保證模具部分在壓制過程中不會出現錯位，可實現精準壓制，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部應力的瞬時釋放，實現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。
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【附圖說明】
[0018]本發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是本發明較佳實施例中壓制模塊內部結構示意圖。
[0020]圖2是本發明較佳實施例中壓制模塊外部結構示意圖。
[0021]圖3是本發明較佳實施例中脫模模塊的結構示意圖。
[0022]圖4(a)?圖4(c)是本發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]以下將結合圖1?圖4(c)對本發明的超薄熱電池極片制備裝置作進一步的詳細描述。
[0025]本發明的超薄熱電池極片制備裝置包括壓制模塊和脫模模塊，現以一具體實施例詳細說明本發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、負極粉)需經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行精準壓制，減少壓制過程中對極片的損壞，減少出現熱電池極片厚薄不均、表面粗糙等問題。
[0027]圖1所示為本發明較佳實施例中壓制模塊內部結構示意圖，圖2所示為本發明較佳實施例中壓制模塊外部結構示意圖。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的內腔內，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的內腔內，且其上部置于所述分體模具上部件11的內腔內，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的內腔內移動。所述模芯13的頂端與所述分體模具上部件11的內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設置在壓機的上壓板31上，所述上壓頭22內嵌在所述上壓墊21上，并通過螺母鎖死定位;所述下壓墊23設置在壓機的下壓板32上，所述下壓頭24內嵌在所述下壓墊23，并通過螺母鎖死定位。
[0030]所述壓機導軌部分包括上導軌41、下導軌42、導軌底座43和氣動穩定裝置;所述上導軌41設置在壓機的上壓板31上，且包圍在所述上壓墊21和上壓頭22外，即所述上導軌41為環柱體結構，所述上壓墊21和上壓頭22位于該環柱體內；所述導軌底座43設置在壓機的下壓板31上，所述下導軌42設置在所述導軌底座43上，且所述導軌底座43和下導軌42包圍在所述下壓墊23和下壓頭24外，即所述導軌底座43和下導軌42均為環柱體結構，所述下壓墊23和下壓頭24位于該環柱體內；所述氣動穩定裝置設置在所述導軌底座43的外側，壓制熱電池極片時，該氣動穩定裝置用于固定模具部分的位置。
[0031 ]較佳地，所述氣動穩定裝置包括氣缸44、支架45和折形構件46，所述氣缸44和支架45均設置在壓機的下壓板31上，且均位于所述導軌底座43的外