一种电池粉末摊平装置及方法与流程

1.本发明属于热电池粉末制备技术领域，尤其涉及一种电池粉末摊平装置及方法。


背景技术：

2.热电池是以熔盐作为电解质，利用自带热源使其熔化而激活的一次储备电池。具有激活时间短、使用环境温度宽、储存周期长、免维护的优点，在武器装备系统中的应用越来越广泛。
3.热电池工作时，用外部电信号或机械力使电池内部的点火器发火，点火器的火源通过引燃条引导到电池内部的加热片，使单体电池达到其工作温度，将常温不导电的固态电解质加热熔融呈离子型导体，正负极之间发生电化学反应，产生电能。
4.热电池电池粉末是组成热电池的核心，是提供电能量的“源泉”主要为加热片、复合片，加热片、复合片由相应粉料摊平后通过模具在液压机作用下压制成型。
5.目前加热片、复合片成型工序均为人工操作，操作方法如下：
6.1)装粉：人工将称好的粉料倒入模具模腔内。
7.2)摊粉：人工用刮板将模具模腔内的粉料进行摊平。
8.3)预压：人工将上模芯放入模具模腔内。
9.热电池电池粉末是一种易燃品，制造过程中容易发生自燃。摊粉过程中如遇到火星、静电等因素时均有很大概率发生燃烧。而采用人工进行热电池电池粉末摊平，极容易引发安全事故。另外，采用手工进行热电池电池粉末摊平，生产效率低，质量一致性得不到有效保证，无法满足热电池生产对质与量的需求。
10.申请号为202011056393x的专利文献公开了一种电池筒入粉机，该入粉机经过填粉、压粉、定量的工序后再将粉末压入到电池筒内，可更精准地控制到压入到电池筒内的粉末量。但其没有电池粉末电极摊平的功能。


技术实现要素：

11.为解决上述技术问题，本发明提供了一种电池粉末摊平装置及方法，可以解决电池粉末摊平工序效率低、安全性低和质量一致性差的问题。
12.本发明通过以下技术方案得以实现。
13.本发明提供的一种电池粉末摊平装置，包括机架体、摊平机构、模具、顶升旋转机构、预压机构和模具顶升机构，所述机架体上设置工作台，所述工作台上设置支撑架，所述摊平机构设置在工作台上，所述模具设置在工作台上，所述顶升旋转机构和模具顶升机构设置在机架体上，所述预压机构设置在支撑架上。
14.优选地，所述摊平机构包括压板、刮板、压紧机构、料斗和双直线模组，所述压板设置在双直线模组上，所述刮板、压紧机构和料斗设置在压板上，所述双直线模组设置在工作台上。
15.优选地，所述顶升旋转机构设置在工作台下方，顶升旋转机构包括顶升电缸、安装
支架、安装支耳a和旋转电机a，所述顶升电缸通过安装支架与工作台连接，所述旋转电机a通过安装支耳a与顶升电缸连接。
16.优选地，所述预压机构包括直线模组、安装支耳b、旋转电机b、压力调节机构和预压块，所述直线模组通过安装支耳b与旋转电机b连接，所述压力调节机构和预压块设置在旋转电机b上。
17.优选地，所述模具设置在工作台的放置槽内，模具包括模腔和模芯，所述模芯设置在模腔内。
18.优选地，所述模具顶升机构设置在工作台下方，模具顶升机构包括顶升气缸和模具放置轴，所述顶升气缸设置在机架体上，模具放置轴一端与顶升气缸连接，模具放置轴另一端与模具连接。
19.优选地，所述模芯一端设置卡槽。
20.优选地，所述旋转电机a上设置转接轴，所述转接轴一端通过工作台的放置槽贯穿工作台后伸入卡槽内与模芯连接。
21.优选地，所述机架体上设置仓门。
22.一种电池粉末摊平装置使用方法，包括以下步骤：
23.s1：将电池粉末倒入料斗中，启动所述电池粉末摊平装置，顶升电缸开始运动，待顶升电缸运动至转接轴伸入卡槽内后，旋转电机a启动带动模芯转动，同时顶升电缸上行运动直至模芯顶部与模腔顶部齐平，摊平机构开始往复运动，同时顶升旋转机构配合摊平机构逐渐下行运动，此时料斗的电池粉末落入模腔中，直至模腔中的电池粉末被摊平完整；
24.s2：上述动作完成后，摊平机构回退，预压机构开始运动下行将模腔中摊平的电池粉末进行预压，预压完成后，预压机构上行回退，模具顶升机构将整个模具顶出工作台的放置槽，人工将模具转移即可。
25.本发明的有益效果在于：
26.本发明的电池粉末摊平装置通过摊粉机构、顶升机构、模芯旋转机构、预压机构配合实现了高精度定量热电池电池粉末的自动高平整性摊平，实现了热电池电池粉末摊平由手工制造转变成自动制造。本发明的装置采用了全自动的方式实现热电池粉末电极摊平，可以大幅度的压减操作人员，提高生产效率，同时由于人机隔离，提高企业的本质安全度；本发明的装置具有自动化程度高、安全性高、生产效率高等特点，满足高可靠性热电池的批量生产需求，能够提高产品的质量一致性。
附图说明
27.图1是本发明的结构示意图；
28.图2是本发明摊平机构的结构示意图；
29.图3是本发明模具的结构示意图；
30.图4是本发明顶升旋转机构的结构示意图；
31.图5是本发明预压机构的结构示意图；
32.图6是本发明模具顶升机构的结构示意图；
33.图中：1-机架体，11-工作台，12-支撑架，13-仓门，2-摊平机构，21-压板，22-刮板，23-压紧机构，24-料斗，25-双直线模组，3-模具，31-模腔，32-模芯，33-卡槽，4-顶升旋转机
构，41-顶升电缸，42-安装支架，43-安装支耳a，44-旋转电机a，45-转接轴，5-预压机构，51-直线模组，52-安装支耳b，53-旋转电机b，54-压力调节机构，55-预压块，6-模具顶升机构，61-顶升气缸，62-模具放置轴。
具体实施方式
34.下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
35.实施例1：
36.如图1至6所示，一种电池粉末摊平装置，包括机架体1、摊平机构2、模具3、顶升旋转机构4、预压机构5和模具顶升机构6，所述机架体1上设置工作台11，所述工作台11上设置支撑架12，所述摊平机构2设置在工作台11上，所述模具3设置在工作台11上，所述顶升旋转机构4和模具顶升机构6设置在机架体1上，所述预压机构5设置在支撑架12上，预压机构5设置在模具3上方。
37.所述摊平机构2包括压板21、刮板22、压紧机构23、料斗24和双直线模组25，所述压板21设置在双直线模组25上，所述刮板22、压紧机构23和料斗24设置在压板21上，所述双直线模组25设置在工作台11上。在电池粉末摊平过程中，双直线模组25带动压板21、刮板22、压紧机构23和料斗24做往复运动，从而带动料斗24中电池粉末(热电池粉末电极)进行运动，使料斗24内的电池粉末落入模具3内，进而达到摊平电池粉末的效果。其中，压板21以及压紧机构23将刮板22紧贴于模具3表面，刮板22往复运动过程中将电池粉末摊平。
38.所述顶升旋转机构4设置在工作台11下方，顶升旋转机构4包括顶升电缸41、安装支架42、安装支耳a43和旋转电机a44，所述顶升电缸41通过安装支架42与工作台11连接，所述旋转电机a44通过安装支耳a43与顶升电缸41连接。在电池粉末摊平过程中，顶升电缸41从最低位置开始往上运动，使得旋转电机44上升直至转接轴45与模芯32连接，同时旋转电机44旋转带动模芯32进行旋转运动。
39.所述预压机构5包括直线模组51、安装支耳b52、旋转电机b53、压力调节机构54和预压块55，所述直线模组51通过安装支耳b52与旋转电机b53连接，所述压力调节机构54和预压块55设置在旋转电机b53上。当电池粉末摊平后，直线模组51带动旋转电机b53、预压块55进行电池粉末的预压，预压块55在压力调节机构54作用下对粉料进行相应压力施加。
40.所述模具3设置在工作台11的放置槽内，模具3包括模腔31和模芯32，所述模芯32设置在模腔31内。模腔31和模芯32有配合关系，模芯32能够在模腔31内旋转和竖直方向的运动。
41.所述模具顶升机构6设置在工作台11下方，模具顶升机构6包括顶升气缸61和模具放置轴62，所述顶升气缸61设置在机架体1上，模具放置轴62一端与顶升气缸61连接，模具放置轴62另一端与模具3连接。
42.所述模芯32一端设置卡槽33，卡槽33呈非圆形，方便转接轴45带动模芯32转动。
43.所述旋转电机a44上设置转接轴45，转接轴45截面形状与卡槽33截面形状对应设置，所述转接轴45一端通过工作台11的放置槽贯穿工作台11后伸入卡槽33内与模芯32滑动连接。
44.所述机架体1上设置仓门13，打开后便于检修顶升旋转机构4和模具顶升机构6。机架体1周围设置有挡板，以保护顶升旋转机构4和模具顶升机构6。
45.一种电池粉末摊平装置使用方法，包括以下步骤：
46.s1：将电池粉末倒入料斗24中，启动所述电池粉末摊平装置，顶升电缸41开始运动，待顶升电缸41运动至转接轴45伸入卡槽33内后，旋转电机a44启动带动模芯32转动，同时顶升电缸41上行运动直至模芯32顶部与模腔31顶部齐平，摊平机构2开始往复运动，同时顶升旋转机构4配合摊平机构2逐渐下行运动，此时料斗24的电池粉末落入模腔31中，顶升旋转机构4逐渐下行运动的过程中，摊平机构2每次往复运动都会将模芯32上的电池粉末摊平，直至模腔31中的电池粉末被摊平完整，此时模芯32顶部在模腔31内腾出的空间大于电池粉末的体积，便于后续预压步骤的进行；
47.s2：上述动作完成后，摊平机构2回退至不阻碍预压机构5下行的位置，预压机构5开始运动下行将模腔31中摊平的电池粉末进行预压，预压完成后，预压机构5上行回退，模具顶升机构6将整个模具3顶出工作台11的放置槽，人工将模具3转移至粉末电极压制工序即可。

技术特征：
1.一种电池粉末摊平装置，其特征在于：包括机架体(1)、摊平机构(2)、模具(3)、顶升旋转机构(4)、预压机构(5)和模具顶升机构(6)，所述机架体(1)上设置工作台(11)，所述工作台(11)上设置支撑架(12)，所述摊平机构(2)设置在工作台(11)上，所述模具(3)设置在工作台(11)上，所述顶升旋转机构(4)和模具顶升机构(6)设置在机架体(1)上，所述预压机构(5)设置在支撑架(12)上。2.如权利要求1所述的一种电池粉末摊平装置，其特征在于：所述摊平机构(2)包括压板(21)、刮板(22)、压紧机构(23)、料斗(24)和双直线模组(25)，所述压板(21)设置在双直线模组(25)上，所述刮板(22)、压紧机构(23)和料斗(24)设置在压板(21)上，所述双直线模组(25)设置在工作台(11)上。3.如权利要求1所述的一种电池粉末摊平装置，其特征在于：所述顶升旋转机构(4)设置在工作台(11)下方，顶升旋转机构(4)包括顶升电缸(41)、安装支架(42)、安装支耳a(43)和旋转电机a(44)，所述顶升电缸(41)通过安装支架(42)与工作台(11)连接，所述旋转电机a(44)通过安装支耳a(43)与顶升电缸(41)连接。4.如权利要求1所述的一种电池粉末摊平装置，其特征在于：所述预压机构(5)包括直线模组(51)、安装支耳b(52)、旋转电机b(53)、压力调节机构(54)和预压块(55)，所述直线模组(51)通过安装支耳b(52)与旋转电机b(53)连接，所述压力调节机构(54)和预压块(55)设置在旋转电机b(53)上。5.如权利要求1所述的一种电池粉末摊平装置，其特征在于：所述模具(3)设置在工作台(11)的放置槽内，模具(3)包括模腔(31)和模芯(32)，所述模芯(32)设置在模腔(31)内。6.如权利要求1所述的一种电池粉末摊平装置，其特征在于：所述模具顶升机构(6)设置在工作台(11)下方，模具顶升机构(6)包括顶升气缸(61)和模具放置轴(62)，所述顶升气缸(61)设置在机架体(1)上，模具放置轴(62)一端与顶升气缸(61)连接，模具放置轴(62)另一端与模具(3)连接。7.如权利要求5所述的一种电池粉末摊平装置，其特征在于：所述模芯(32)一端设置卡槽(33)。8.如权利要求3所述的一种电池粉末摊平装置，其特征在于：所述旋转电机a(44)上设置转接轴(45)，所述转接轴(45)一端通过工作台(11)的放置槽贯穿工作台(11)后伸入卡槽(33)内与模芯(32)连接。9.如权利要求所述的一种电池粉末摊平装置，其特征在于：所述机架体(1)上设置仓门(13)。10.一种如权利要求1-9任一项所述的电池粉末摊平装置使用方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：将电池粉末倒入料斗(24)中，启动所述电池粉末摊平装置，顶升电缸(41)开始运动，待顶升电缸(41)运动至转接轴(45)伸入卡槽(33)内后，旋转电机a(44)启动带动模芯(32)转动，同时顶升电缸(41)上行运动直至模芯(32)顶部与模腔(31)顶部齐平，摊平机构(2)开始往复运动，同时顶升旋转机构(4)配合摊平机构(2)逐渐下行运动，此时料斗(24)的电池粉末落入模腔(31)中，直至模腔(31)中的电池粉末被摊平完整；s2：上述动作完成后，摊平机构(2)回退，预压机构(5)开始运动下行将模腔(31)中摊平的电池粉末进行预压，预压完成后，预压机构(5)上行回退，模具顶升机构(6)将整个模具
(3)顶出工作台(11)的放置槽，人工将模具(3)转移即可。

技术总结
本发明公开了一种电池粉末摊平装置及方法，所述电池粉末摊平装置，包括机架体、摊平机构、模具、顶升旋转机构、预压机构和模具顶升机构，所述机架体上设置工作台，所述工作台上设置支撑架，所述摊平机构设置在工作台上，所述模具设置在工作台上，所述顶升旋转机构和模具顶升机构设置在机架体上，所述预压机构设置在支撑架上。本发明的电池粉末摊平装置通过摊粉机构、顶升机构、模芯旋转机构、预压机构配合实现了高精度定量热电池电池粉末的自动高平整性摊平，实现了热电池电池粉末摊平由手工制造转变成自动制造。转变成自动制造。转变成自动制造。


技术研发人员：李吉金 刘宏 候涛 刘丹 王连绪 孟剑 邹睿 翟明恩 卢崇庆 余艇
受保护的技术使用者：贵州梅岭电源有限公司
技术研发日：2023.03.14
技术公布日：2023/7/25