本发明涉及锂电池制备技术,尤其涉及一种制备新能源锂电池的模具。
背景技术:
1、极耳是锂电池中的重要组成部分,用于将电池中的电引出来产生回路。极耳的生产是一个独立的过程,极耳包括能够导电的金属极耳片和设于极耳片上的极耳胶。当前的极耳生产工艺采用了一种特定的方法,即将两片极耳胶通过热压的方式牢固地粘合在极耳片的上下表面,使极耳胶与极耳片形成一个整体。
2、现有技术有:如公开号cn114801044a的中国专利申请提供了一种极耳成型装置以及极耳成型方法。在该专利中,通过第一转换头和第二转换头完成第一次注胶和第二次注胶,提高电池的极耳部分的密封性,防止电池的电解液泄露。
3、然而,为确保极耳胶具有更长的液态时间以及良好的善流动性,模具的温度一般较高,在进行脱模时,部分极耳胶容易粘附在模具上。若降低模具温度,可能在极耳内部形成较大的热应力,导致微观结构的不均匀,甚至产生气孔或出现裂痕,影响锂电池的质量。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术存在的缺陷,本发明提出了一种制备新能源锂电池的模具。
2、本发明的技术方案是这样实现的:
3、一种制备新能源锂电池的模具,包括下模具和上模具,由液压缸控制下模具和上模具开合,其特征在于,
4、下模具包括依次固定连接的第一承载板、第一导热板以及第一模板,第一模板的中部设置有容纳空腔用于供极耳片安装;
5、上模具包括依次固定连接的第二承载板、第二导热板以及第二模板,第二模板的中部设置有通道导板,通道导板上设置有交错分布的导流通道;
6、液压缸包括缸体,缸体的两端分别滑动连接有活塞缸,活塞缸分别具有第一活塞阀和第二活塞阀,第一活塞阀在缸体的第一密封腔内活动,第二活塞阀在缸体的第二密封腔内活动,
7、其中,所述液压缸根据开模时的模具型腔温度切换,由有第一活塞阀带动活塞缸移动或第二活塞阀带动活塞缸移动。
8、在本发明中,液态极耳胶注入下模具和上模具前,向所述下模具和上模具内输入蒸汽进行预热,并获取工作时的模具型腔温度bg,根据工作时的模具型腔温度bg,获得开模时的模具型腔温度bk。
9、在本发明中,所述工作时的模具型腔温度bg,计算公式如下其中,k为传热介质系数,ti为某一时刻i的温度,tj为冷却介质的温度,m为极耳胶的质量,c为极耳胶的比热容。
10、在本发明中,所述下模具与第一温度传感器连接,上模具与第二温度传感器连接,所述第一温度传感器和第二温度传感器检测蒸汽温度,并计算出下模具以及上模具的平均温度tm,
11、其中,计算公式为:k为传热介质系数,
12、通过第四温度传感器检测液态极耳胶的温度tn,根据模具平均温度tm以及液态极耳胶温度tn计算出工作时的模具腔型温度bg,计算公式为:bg=(pn×tn+pm×tm)/(pn+tm)。
13、在本发明中,所述第一模板的中部设置有容纳空腔,容纳空腔两侧分别设置有,第一横向注胶孔,与第一横向注胶孔的垂直方向上设置有第一纵向注胶孔,第一横向注胶孔和第一纵向注胶孔均与容纳空腔连通,
14、所述第二模板的两侧设置有第二横向注胶孔,与第二横向注胶孔的垂直方向上设置有第二纵向注胶孔,极耳胶通过第二横向注胶孔和第二纵向注胶孔流向通道导板。
15、在本发明中,所述第一导热板以及第二导热板的两侧分别设置有下连接腔以及上连接腔,所述下连接腔和上连接腔的中部还分别设置有下肋条和上肋条,
16、其中,在下连接腔中,通过下肋条将其分隔为第一容腔和第二容腔;在上连接腔中,通过上肋条将其分隔为第三容腔和第四容腔,
17、所述活塞缸顶部设置有能够横向自由收缩的顶杆,
18、在下模具与上模具闭合时,顶杆分别卡合在下连接腔的第二容腔与上连接腔的第四容腔内;
19、在下模具与上模具开合时,控制顶杆收缩,使其位于下连接腔的第一容腔与上连接腔的第三容腔内。
20、在本发明中,所述第一活塞阀将第一密封腔分为第一密封上腔以及第一密封下腔,
21、第一密封上腔的一侧设置有收缩进液孔,向收缩进液孔内输入液压油,带动两个活塞缸朝相互靠近的方向移动,所述第一密封下腔的一侧设置有第一伸长进液孔,向第一伸长进液孔内输入液压油,带动两个活塞缸朝相互远离的方向移动。
22、在本发明中,所述液压缸的一侧设置有三位四通电磁换向阀,三位四通电磁换向阀与动力泵连接,用于改变所述动力泵和收缩进液孔以及第一伸长进液孔之间的油路。
23、在本发明中,所述活塞缸的顶部设置有第三密封腔,第三密封腔内滑动连接有推动活塞,由推动活塞将第三密封腔分为第三密封上腔以及第三密封下腔,
24、其中,活塞缸的两侧还设置有贯通腔,贯通腔与第一密封腔之间设置有第一油孔,通过第一油孔使第一密封腔与贯通腔连通,所述第三密封下腔的内侧设置有第二油孔,第三密封上腔的内侧设置有第三油孔,由第二油孔、第三油孔将第三密封下腔、第三密封上腔与贯通腔连通,
25、在第一油孔、第二油孔以及第三油孔内依次设置有第一电磁阀、第二电磁阀以及第三电磁阀。
26、在本发明中,所述拨杆经复位弹簧滑动连接在活塞缸顶部的两侧,且拨杆靠近推动活塞的一端设置有第一电磁铁,推动活塞上设置有第二电磁铁,所述第一电磁铁与第二电磁铁相对,且在第一状态下第一电磁铁与第二电磁铁相互吸引,带动顶杆向内收缩。
27、在本发明中,所述液压缸控制下模具与上模具的开模压力的具体步骤如下:
28、步骤1:温度传感器q1和温度传感器q2,计算模具平均温度tm;
29、步骤2:根据模具平均温度tm以及液态极耳胶温度tn,计算工作时的模具型腔温度bg;
30、步骤3:再根据工作时的模具腔型温度bg计算开模时的模具腔型温度bk;
31、步骤4:判断开模时的模具温度bk是否在预设开幕温度bs±15%以内;
32、步骤5:若开模时的模具温度bk在预设开幕温度bs±15%以内,则动力泵与第一伸长进液孔进行油路导通;
33、步骤6:若开模时的模具温度bk不在预设开幕温度bs±15%以内,则动力泵与第二伸长进液孔进行油路导通。
34、实施本发明的这种制备新能源锂电池的模具,具有以下有益效果:
35、1、本发明通过液压缸的精细控制,可根据模具温度自动调整开模压力,避免因温度变化导致的模具损伤或产品变形,确保生产过程的稳定性和产品质量,并且基于模具腔型温度的计算,控制开模时的压力,采用不同直径的活塞阀来调节液压缸的推力,既保护了模具又优化了生产流程。
36、2、通过第一导热板和第二导热板的加热机制,确保模具温度适宜,从而改善极耳胶的流动性,避免提前凝固,保证极耳胶在模具中的均匀分布和固化质量,利用蒸汽和导热板内部结构设计(如导热槽、分流板、输热管等),确保热量分布均匀,防止局部过热或过冷,减少产品内部的热应力,提高电池组件的稳定性。
37、3、下模具和上模具分别设有横向和纵向注胶孔,确保极耳胶能够均匀覆盖模具内壁,提高极耳片与极耳胶的结合强度,增强电池的电气性能,在模具闭合的同时进行注胶,减少了等待时间,提高了生产效率。
1.一种制备新能源锂电池的模具,包括下模具和上模具,由液压缸控制下模具和上模具开合,其特征在于,
2.根据权利要求1所述一种制备新能源锂电池的模具,其特征在于,液态极耳胶注入下模具和上模具前,向所述下模具和上模具内输入蒸汽进行预热,并获取工作时的模具型腔温度bg,根据工作时的模具型腔温度bg,获得开模时的模具型腔温度bk。
3.根据权利要求2所述一种制备新能源锂电池的模具,其特征在于,所述工作时的模具型腔温度bg,计算公式如下其中,k为传热介质系数,ti为某一时刻i的温度,tj为冷却介质的温度,m为极耳胶的质量,c为极耳胶的比热容。
4.根据权利要求3所述一种制备新能源锂电池的模具,其特征在于,所述下模具与第一温度传感器连接,上模具与第二温度传感器连接,所述第一温度传感器和第二温度传感器检测蒸汽温度,并计算出下模具以及上模具的平均温度tm,其中,计算公式为:k为传热介质系数,
5.根据权利要求1或4所述一种制备新能源锂电池的模具,其特征在于,所述第一导热板以及第二导热板的两侧分别设置有下连接腔以及上连接腔,所述下连接腔和上连接腔的中部还分别设置有下肋条和上肋条,
6.根据权利要求5所述一种制备新能源锂电池的模具,其特征在于,所述第一活塞阀将第一密封腔分为第一密封上腔以及第一密封下腔,
7.根据权利要求6所述一种制备新能源锂电池的模具,其特征在于,所述液压缸的一侧设置有三位四通电磁换向阀,三位四通电磁换向阀与动力泵连接,用于改变所述动力泵和收缩进液孔以及第一伸长进液孔之间的油路。
8.根据权利要求5所述一种制备新能源锂电池的模具,其特征在于,所述活塞缸的顶部设置有第三密封腔,第三密封腔内滑动连接有推动活塞,由推动活塞将第三密封腔分为第三密封上腔以及第三密封下腔,
9.根据权利要求8所述一种制备新能源锂电池的模具,其特征在于,所述拨杆经复位弹簧滑动连接在活塞缸顶部的两侧,且拨杆靠近推动活塞的一端设置有第一电磁铁,推动活塞上设置有第二电磁铁,所述第一电磁铁与第二电磁铁相对,且在第一状态下第一电磁铁与第二电磁铁相互吸引,带动顶杆向内收缩。
10.根据权利要求所述一种制备新能源锂电池的模具,其特征在于,所述液压缸控制下模具与上模具的开模压力的具体步骤如下:
