專利名稱：一種用于鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具。
背景技術(shù)：
大容量的鈉硫電池的電極結(jié)構(gòu)，與通用電池的電極功能一樣是以盡可能小的電阻阻抗、足夠強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度來確保電池運(yùn)行時(shí)能高效安全地輸入、輸出電池產(chǎn)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)，通過金屬和陶瓷釬焊工藝制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(jié)構(gòu)必須有良好剛性的特點(diǎn)。大容量的鈉硫電池的電極是采用a陶瓷頭與不銹鋼環(huán)狀電極片在高真空熱壓設(shè)備中釬焊成型的。由于在密封真空狀態(tài)下溫度傳感器測量到的溫度與實(shí)際溫度偏差較大，特別是真空狀態(tài)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(yīng)力很大，如果將工件先加壓定位后抽真空、加熱，工件會因?yàn)槭芰Σ痪筧陶瓷頭開裂損壞。反之若將工件先不加壓定位抽真空，加熱釬料溫度到臨界狀態(tài)時(shí)再加壓成型，不銹鋼環(huán)狀電極片與a陶瓷頭的相對位置極易因?yàn)樯隙ㄎ粔侯^的運(yùn)動而壓偏。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于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釬焊工藝打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:一種用于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(shè)在陶瓷管的口部的a陶瓷頭和一一對應(yīng)地設(shè)在a陶瓷頭的上、下端面的負(fù)極金屬環(huán)片和正極金屬環(huán)片，所述定位模具包括上定位壓頭、上定位墊、負(fù)極壓墊、負(fù)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；該上定位墊位于所述上定位壓頭的下部；所述負(fù)極壓墊的內(nèi)腔面為上大下小的一級臺階圓柱面，該負(fù)極壓墊設(shè)在所述上定位墊的下部，并且該負(fù)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(fù)極定位件的外表面為上大下小的三級臺階圓柱面，該負(fù)極定位件設(shè)在所述上定位墊的下部，并且該負(fù)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(yīng)地插置在所述負(fù)極壓墊的上部內(nèi)腔面、所述負(fù)極壓墊的下部內(nèi)腔面、所述負(fù)極金屬環(huán)片的內(nèi)腔面及所述a陶瓷頭的內(nèi)腔面上；所述下模套位于所述陶瓷管的外部并且上端面支撐在所述正極金屬環(huán)片的下端面上。上述的用于鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具，其中，所述負(fù)極壓墊與所述上定位墊之間、所述負(fù)極壓墊與所述負(fù)極定位件之間均為緊配合；所述負(fù)極定位件與所述負(fù)極金屬環(huán)片之間為緊配合。[0007]本實(shí)用新型的用于鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具，能對產(chǎn)生10噸以上壓力時(shí)設(shè)備的上下壓頭間產(chǎn)生的徑向位移自行調(diào)整中心，防止熱壓工件受力不均，負(fù)極壓墊和負(fù)極定位件在傳遞壓力給工件的同時(shí)，能對釬料處于臨界溫度時(shí)上方特別容易位移的電極環(huán)片進(jìn)行有效的定位，對鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓釬焊工藝打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

圖1為本實(shí)用新型的用于鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了能更好地對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行理解，下面通過具體實(shí)施例并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明:請參閱圖1，鈉硫電池包括陶瓷管1、設(shè)在陶瓷管I的口部的a陶瓷頭2和一一對應(yīng)地設(shè)在a陶瓷頭2的上、下端面的負(fù)極金屬環(huán)片4和正極金屬環(huán)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(fù)極金屬環(huán)片5和正極金屬環(huán)片3須與a陶瓷頭4經(jīng)過熱壓后再真空纖焊成一體。本實(shí)用新型的用于鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具，就是應(yīng)用在a陶瓷頭4分別與負(fù)極金屬環(huán)片5及正極金屬環(huán)片3熱壓時(shí)的場合。本實(shí)用新型的用于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(fù)極壓墊13、負(fù)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位于上定位壓頭11下部；負(fù)極壓墊13的內(nèi)腔面為上大下小的一級臺階圓柱面，該負(fù)極壓墊13設(shè)在上定位墊12的下部，并且該負(fù)極壓墊13的上部圓柱面套在上定位墊12的小圓柱面上；負(fù)極定位件14的外表面為上大下小的三級臺階圓柱面,該負(fù)極定位件14設(shè)在上
定位墊12的下部，并且該負(fù)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(yīng)地插置在負(fù)極壓墊13的上部內(nèi)腔面、負(fù)極壓墊13的下部內(nèi)腔面、負(fù)極金屬環(huán)片4的內(nèi)腔面及a陶瓷頭2的內(nèi)腔面上；負(fù)極壓墊13與上定位墊12之間、負(fù)極壓墊13與負(fù)極定位件14之間均為緊配合；負(fù)極定位件14與負(fù)極金屬環(huán)片3之間也為緊配合；下模套15位于陶瓷管I的外部并且上端面支撐在正極金屬環(huán)片3的下端面上。本實(shí)用新型的用于鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具，由于上定位壓頭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(chǎn)生10噸以上壓力時(shí)設(shè)備的上下壓頭間產(chǎn)生的徑向位移自行調(diào)整中心；由于負(fù)極定位件14與負(fù)極金屬環(huán)片3之間為緊配合，負(fù)極壓墊13和負(fù)極定位件14在傳遞壓力給工件的同時(shí)，能對釬料處于臨界溫度時(shí)上方特別容易位移的負(fù)極金屬環(huán)片4進(jìn)行有效的定位。在采用了本實(shí)用新型的定位模具后，可以采用新的真空熱壓工藝，即在真空升溫階段使工件處于不加壓自然狀態(tài)下釬焊，并且加大升溫速率，大大縮短熱壓時(shí)間，在釬料升溫到臨界狀態(tài)時(shí)，對鈉硫電池的陶瓷電極進(jìn)行高真空狀態(tài)下的加壓成型工序。由于本實(shí)用新型的定位模具具有自定位糾偏功能，對產(chǎn)生一種全自動節(jié)能型的鈉硫電池的陶瓷電極高真空熱壓釬焊工藝打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本實(shí)用新型，而并非用作為對本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于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(shè)在陶瓷管的口部的a陶瓷頭和一一對應(yīng)地設(shè)在a陶瓷頭的上、下端面的負(fù)極金屬環(huán)片和正極金屬環(huán)片，所述定位模具包括上定位壓頭、上定位墊、負(fù)極壓墊、負(fù)極定位件及下模套，其特征在于， 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；該上定位墊位于所述上定位壓頭的下部； 所述負(fù)極壓墊的內(nèi)腔面為上大下小的一級臺階圓柱面，該負(fù)極壓墊設(shè)在所述上定位墊的下部，并且該負(fù)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(fù)極定位件的外表面為上大下小的三級臺階圓柱面，該負(fù)極定位件設(shè)在所述上定位墊的下部，并且該負(fù)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(yīng)地插置在所述負(fù)極壓墊的上部內(nèi)腔面、所述負(fù)極壓墊的下部內(nèi)腔面、所述負(fù)極金屬環(huán)片的內(nèi)腔面及所述a陶瓷頭的內(nèi)腔面上； 所述下模套位于所述陶瓷管的外部并且上端面支撐在所述正極金屬環(huán)片的下端面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鈉硫電池陶瓷電極高真空熱壓的定位模具，其特征在于，所述負(fù)極壓墊與所述上定位墊之間、所述負(fù)極壓墊與所述負(fù)極定位件之間均為緊配合；所述負(fù)極定位件與所述負(fù)極金屬環(huán)片之間為緊配合。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有糾偏自定位功能的用于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(fù)極壓墊、負(fù)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，該上定位墊位于上定位壓頭的下部；負(fù)極壓墊設(shè)在上定位墊的下部，該負(fù)極壓墊的上部圓柱面套在上定位墊的小圓柱面上；負(fù)極定位件的外表面為上大下小的三級臺階圓柱面，該負(fù)極定位件設(shè)在上定位墊的下部，該負(fù)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(yīng)地插置在負(fù)極壓墊的上部內(nèi)腔面、負(fù)極壓墊的下部內(nèi)腔面、負(fù)極金屬環(huán)片的內(nèi)腔面及α陶瓷頭的內(nèi)腔面上；下模套的上端面支撐在正極金屬環(huán)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(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)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(shù)有限公司