一種用於鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具的製作方法
2023-11-10 10:39:37
專利名稱：一種用於鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具。
背景技術：
大容量的鈉硫電池的電極結構，與通用電池的電極功能一樣是以儘可能小的電阻阻抗、足夠強的機械強度來確保電池運行時能高效安全地輸入、輸出電池產生的最大功率。與通用電池不同的是大容量鈉硫電池的工況溫度較高(> 300°C)，通過金屬和陶瓷釺焊工藝製作的鈉硫電池的陶瓷電極，不僅滿足電池高功率輸出電性能的要求，而且在鈉硫電池工況溫度較高的情況下，電極的結構必須有良好剛性的特點。大容量的鈉硫電池的電極是採用a陶瓷頭與不鏽鋼環狀電極片在高真空熱壓設備中釺焊成型的。由於在密封真空狀態下溫度傳感器測量到的溫度與實際溫度偏差較大，特別是真空狀態下熱傳遞是以熱輻射方式為主，這樣工件在熱壓爐中受熱是不均勻的。在熱壓工件升溫過程中，材料受熱不一致，形變的應力很大，如果將工件先加壓定位後抽真空、加熱，工件會因為受力不均，使a陶瓷頭開裂損壞。反之若將工件先不加壓定位抽真空，加熱釺料溫度到臨界狀態時再加壓成型，不鏽鋼環狀電極片與a陶瓷頭的相對位置極易因為上定位壓頭的運動而壓偏。
發明內容本實用新型的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種用於鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具，它具有糾偏自定位功能，對鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓釺焊工藝打下堅實的技術基礎。實現上述目的的技術方案是:一種用於鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具，所述鈉硫電池包括陶瓷管、設在陶瓷管的口部的a陶瓷頭和一一對應地設在a陶瓷頭的上、下端面的負極金屬環片和正極金屬環片，所述定位模具包括上定位壓頭、上定位墊、負極壓墊、負極定位件及下模套，其中，所述上定位壓頭的下端面為凸弧面；所述上定位墊的上端面為與所述上定位壓頭的下端面適配的凹弧面，該上定位墊的外表面為上大下小的一級臺階圓柱面；該上定位墊位於所述上定位壓頭的下部；所述負極壓墊的內腔面為上大下小的一級臺階圓柱面，該負極壓墊設在所述上定位墊的下部，並且該負極壓墊的上部圓柱面套在所述上定位墊的小圓柱面上；所述負極定位件的外表面為上大下小的三級臺階圓柱面，該負極定位件設在所述上定位墊的下部，並且該負極定位件的最上部、次上部、次下部和最下部的圓柱面一一對應地插置在所述負極壓墊的上部內腔面、所述負極壓墊的下部內腔面、所述負極金屬環片的內腔面及所述a陶瓷頭的內腔面上；所述下模套位於所述陶瓷管的外部並且上端面支撐在所述正極金屬環片的下端面上。上述的用於鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具，其中，所述負極壓墊與所述上定位墊之間、所述負極壓墊與所述負極定位件之間均為緊配合；所述負極定位件與所述負極金屬環片之間為緊配合。[0007]本實用新型的用於鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具，能對產生10噸以上壓力時設備的上下壓頭間產生的徑向位移自行調整中心，防止熱壓工件受力不均，負極壓墊和負極定位件在傳遞壓力給工件的同時，能對釺料處於臨界溫度時上方特別容易位移的電極環片進行有效的定位，對鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓釺焊工藝打下堅實的技術基礎。
圖1為本實用新型的用於鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具的結構示意圖。
具體實施方式
為了能更好地對本實用新型的技術方案進行理解，下面通過具體實施例並結合附圖進行詳細說明:請參閱圖1，鈉硫電池包括陶瓷管1、設在陶瓷管I的口部的a陶瓷頭2和一一對應地設在a陶瓷頭2的上、下端面的負極金屬環片4和正極金屬環片3，a陶瓷頭2通過玻璃封接20固定在陶瓷管I的口部外。負極金屬環片5和正極金屬環片3須與a陶瓷頭4經過熱壓後再真空纖焊成一體。本實用新型的用於鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具，就是應用在a陶瓷頭4分別與負極金屬環片5及正極金屬環片3熱壓時的場合。本實用新型的用於鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具，包括上定位壓頭
11、上定位墊12、負極壓墊13、負極定位件14及下模套15，其中，上定位壓頭11的下端面為凸弧面；上定位墊12的上端面為與上定位壓頭11的下端面適配的凹弧面，該上定位墊12的外表面為上大下小的一級臺階圓柱面；該上定位墊12位於上定位壓頭11下部；負極壓墊13的內腔面為上大下小的一級臺階圓柱面，該負極壓墊13設在上定位墊12的下部，並且該負極壓墊13的上部圓柱面套在上定位墊12的小圓柱面上；負極定位件14的外表面為上大下小的三級臺階圓柱面,該負極定位件14設在上
定位墊12的下部，並且該負極定位件14的最上部、次上部、次下部和最下部的圓柱面--
對應地插置在負極壓墊13的上部內腔面、負極壓墊13的下部內腔面、負極金屬環片4的內腔面及a陶瓷頭2的內腔面上；負極壓墊13與上定位墊12之間、負極壓墊13與負極定位件14之間均為緊配合；負極定位件14與負極金屬環片3之間也為緊配合；下模套15位於陶瓷管I的外部並且上端面支撐在正極金屬環片3的下端面上。本實用新型的用於鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具，由於上定位壓頭11的下端面與上定位墊12的上端面為吻合的圓弧面，能對產生10噸以上壓力時設備的上下壓頭間產生的徑向位移自行調整中心；由於負極定位件14與負極金屬環片3之間為緊配合，負極壓墊13和負極定位件14在傳遞壓力給工件的同時，能對釺料處於臨界溫度時上方特別容易位移的負極金屬環片4進行有效的定位。在採用了本實用新型的定位模具後，可以採用新的真空熱壓工藝，即在真空升溫階段使工件處於不加壓自然狀態下釺焊，並且加大升溫速率，大大縮短熱壓時間，在釺料升溫到臨界狀態時，對鈉硫電池的陶瓷電極進行高真空狀態下的加壓成型工序。由於本實用新型的定位模具具有自定位糾偏功能，對產生一種全自動節能型的鈉硫電池的陶瓷電極高真空熱壓釺焊工藝打下堅實的技術基礎。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，而並非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質精神範圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求書範圍內。
權利要求1.一種用於鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具，所述鈉硫電池包括陶瓷管、設在陶瓷管的口部的a陶瓷頭和一一對應地設在a陶瓷頭的上、下端面的負極金屬環片和正極金屬環片，所述定位模具包括上定位壓頭、上定位墊、負極壓墊、負極定位件及下模套，其特徵在於， 所述上定位壓頭的下端面為凸弧面； 所述上定位墊的上端面為與所述上定位壓頭的下端面適配的凹弧面，該上定位墊的外表面為上大下小的一級臺階圓柱面；該上定位墊位於所述上定位壓頭的下部； 所述負極壓墊的內腔面為上大下小的一級臺階圓柱面，該負極壓墊設在所述上定位墊的下部，並且該負極壓墊的上部圓柱面套在所述上定位墊的小圓柱面上； 所述負極定位件的外表面為上大下小的三級臺階圓柱面，該負極定位件設在所述上定位墊的下部，並且該負極定位件的最上部、次上部、次下部和最下部的圓柱面一一對應地插置在所述負極壓墊的上部內腔面、所述負極壓墊的下部內腔面、所述負極金屬環片的內腔面及所述a陶瓷頭的內腔面上； 所述下模套位於所述陶瓷管的外部並且上端面支撐在所述正極金屬環片的下端面上。
2.根據權利要求1所述的用於鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具，其特徵在於，所述負極壓墊與所述上定位墊之間、所述負極壓墊與所述負極定位件之間均為緊配合；所述負極定位件與所述負極金屬環片之間為緊配合。
專利摘要本實用新型公開了一種具有糾偏自定位功能的用於鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具，包括上定位壓頭、上定位墊、負極壓墊、負極定位件及下模套。上定位壓頭的下端面為凸弧面；上定位墊的上端面為凹弧面，該上定位墊位於上定位壓頭的下部；負極壓墊設在上定位墊的下部，該負極壓墊的上部圓柱面套在上定位墊的小圓柱面上；負極定位件的外表面為上大下小的三級臺階圓柱面，該負極定位件設在上定位墊的下部，該負極定位件的最上部、次上部、次下部和最下部的圓柱面一一對應地插置在負極壓墊的上部內腔面、負極壓墊的下部內腔面、負極金屬環片的內腔面及α陶瓷頭的內腔面上；下模套的上端面支撐在正極金屬環片的下端面上。
文檔編號H01M4/04GK202996957SQ20122068651
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月12日 優先權日2012年12月12日
發明者鄒曉易, 韓金鐸, 王國林, 邵偲蔚, 黃毓敏 申請人:上海電氣鈉硫儲能技術有限公司