耐熱橡膠與金屬?gòu)?fù)合加熱塊及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在鋁塑膜包裝動(dòng)力電池生產(chǎn)過(guò)程中熱熔復(fù)合所使用的耐熱橡膠與金屬?gòu)?fù)合加熱塊及其制備方法和應(yīng)用。共涉及兩個(gè)熱熔復(fù)合的過(guò)程，分別是外包裝材料鋁塑膜復(fù)合封口和電池隔膜與極片之間復(fù)合成型。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁塑膜包裝動(dòng)力電池外包裝材料鋁塑膜復(fù)合封口和電池隔膜與極片之間復(fù)合成型，行業(yè)內(nèi)通行的是采取金屬直接與被復(fù)合材料接觸并加熱直接復(fù)合的方式，這種硬接觸的方式對(duì)設(shè)備精度的要求高，封裝頭表面的質(zhì)量要求高。并由于金屬在加熱過(guò)程中的變形不可控，導(dǎo)致了在使用過(guò)程中可靠性不好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有的封裝方式對(duì)設(shè)備精度要求過(guò)高，熱變形控制困難，可靠性不高的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了新的加熱塊一耐熱橡膠與金屬?gòu)?fù)合加熱塊。
[0004]本申請(qǐng)?zhí)峁┑哪蜔嵯鹉z和金屬?gòu)?fù)合加熱塊，主要用于鋁塑膜包裝動(dòng)力電池生產(chǎn)過(guò)程中鋁塑膜的熱熔復(fù)合封口和電池隔膜與極片之間復(fù)合成型，使得鋁塑膜的熱熔復(fù)合封口和電池隔膜與極片之間復(fù)合成型可靠性有了極大的提高，并且大大降低了對(duì)設(shè)備精度的要求。
[0005]本發(fā)明提供的耐熱橡膠與金屬?gòu)?fù)合加熱塊，可以承受被復(fù)合物在厚度上一定的波動(dòng)。具有一定的溫度緩沖，加熱溫度偏差可以大一些。加工工藝簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)批量化定制生產(chǎn)，降低了制造和使用成本。
[0006]本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N耐熱橡膠和金屬?gòu)?fù)合加熱塊，該復(fù)合加熱塊是在黃銅、鋁合金或者熱作模具鋼加熱塊的表面上復(fù)合一層耐熱硅橡膠。
[0007]所述耐熱硅橡膠可采用燙金印刷用硅膠板，因其彈性佳，耐高溫300度以上，傳熱快，使用壽命長(zhǎng)。
[0008]耐熱石圭橡膠厚度為0.5?2mm。
[0009]上述耐熱橡膠和金屬?gòu)?fù)合加熱塊，可以采用如下方法制備:耐熱硅橡膠直接復(fù)合在黃銅、鋁合金或者熱作模具鋼加熱塊上或者在黃銅、鋁合金或者熱作模具鋼加熱塊上用彈性耐熱娃基膠粘接一層耐熱娃橡膠。
[0010]即可通過(guò)直接硫化復(fù)合上一層耐熱硅橡膠或者在金屬表面用彈性耐熱硅基膠粘接上一層預(yù)制厚度的耐熱硅橡膠。
[0011]所述耐熱硅基膠可采用粘接強(qiáng)度高、穩(wěn)定性能好，能在-60?310°C范圍內(nèi)長(zhǎng)期發(fā)揮其效能的耐高溫有機(jī)硅橡膠。例如，可采用甲基苯基乙烯基硅橡膠。
[0012]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0013]1、選擇選用熱傳導(dǎo)性能好、抗老化性能好與長(zhǎng)期工作溫度超過(guò)300°C的耐熱硅橡膠，使得復(fù)合過(guò)程中損耗的熱量能夠得到迅速補(bǔ)充；
[0014]2、將耐熱硅橡膠與金屬?gòu)?fù)合，在黃銅、鋁合金或者熱作模具鋼加熱塊上通過(guò)直接硫化復(fù)合上一層耐熱硅橡膠或者在金屬表面用彈性耐熱硅基膠粘接上一層預(yù)制厚度的耐熱硅橡膠。使得金屬與耐熱橡膠的復(fù)合面的粘結(jié)強(qiáng)度可以承受復(fù)合時(shí)的橫向變形剪切力；并保持被復(fù)合面的平整性；
[0015]3、可調(diào)整耐熱橡膠的硬度(范圍:40?60HA)和厚度(范圍:0.5?2mm)，使得耐熱硅橡膠可以包覆厚度有一定變化的被復(fù)合材料；被復(fù)合材料厚度變化與耐熱硅橡膠的硬度和厚度選定的相關(guān)規(guī)律是:厚度變化越大，耐熱硅橡膠的硬度越低，耐熱硅橡膠的厚度越大。
[0016]4、耐熱橡膠表面隨著被復(fù)合金屬面的預(yù)制形狀而改變，使得能夠復(fù)合形狀較為復(fù)雜的表面；
[0017]5、由金屬的表面形狀來(lái)保證復(fù)合加熱塊的表面形狀，由耐熱橡膠的表面質(zhì)量來(lái)保證材料復(fù)合后的表面質(zhì)量。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
[0019]1、由于與被復(fù)合物接觸的是橡膠面，橡膠有柔性，可以允許被復(fù)合物在厚度方向上的一定波動(dòng)。2、由于金屬未和被復(fù)合物直接接觸，使得具有一定的溫度緩沖，加熱溫度偏差可以大一些。3、加工工藝簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)批量化定制生產(chǎn)，降低了制造和使用成本。
[0020]本發(fā)明提供一種在鋁塑膜包裝動(dòng)力電池生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)包裝材料鋁塑膜熱熔復(fù)合封口和電池隔膜與極片之間復(fù)合成型所使用的一種由耐熱橡膠和加熱金屬塊復(fù)合而成的新型加熱塊。加熱塊由加熱金屬塊和工作溫度為300°C的耐熱橡膠復(fù)合。它通過(guò)調(diào)整耐熱橡膠的硬度和厚度，可以承受被復(fù)合物在厚度上一定的變化。同時(shí)由于加熱塊與被復(fù)合物的接觸是軟接觸，耐熱橡膠熱傳導(dǎo)性好，具有一定的溫度緩沖，加熱溫度偏差可以大一些，降低了設(shè)備制造的精度要求。并且耐熱橡膠表面隨著金屬面的預(yù)制形狀而改變，使得能夠制成復(fù)雜的空間形狀復(fù)合加熱塊，從而可以熱復(fù)合相應(yīng)形狀的材料。最后復(fù)合加熱塊的加工工藝簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)批量化定制生產(chǎn)，而實(shí)際工作溫度低于300°C，使得復(fù)合加熱塊具有很長(zhǎng)的工作壽命，降低了制造和使用成本。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖一是本發(fā)明實(shí)施例1的平面復(fù)合加熱塊結(jié)構(gòu)示意圖(左上為主視圖，左下為俯視圖，右上為側(cè)視圖)。
[0022]圖二是本發(fā)明實(shí)施例2的復(fù)合加熱軸結(jié)構(gòu)示意圖(左邊為側(cè)視圖，右邊為主視圖)。
[0023]圖三是本發(fā)明實(shí)施例3的電芯鋁塑膜平面熱復(fù)合實(shí)施例圖(左邊為主視圖，右邊為側(cè)視圖)。
[0024]圖四是本發(fā)明實(shí)施例4的極片與隔膜輥壓熱復(fù)合實(shí)施例圖(左邊為側(cè)視圖，右邊為主視圖)。
[0025]圖五是本發(fā)明實(shí)施例5的帶PP管的厚度變化平面熱復(fù)合實(shí)施例圖(左邊為主視圖，右邊為側(cè)視圖)。
[0026]圖六是本發(fā)明實(shí)施例6的極耳處厚度變化平面熱復(fù)合封裝實(shí)施例圖(左邊為主視圖，右邊為側(cè)視圖)。
[0027]圖七是本發(fā)明實(shí)施例7的厚度變化輥壓熱復(fù)合實(shí)施例圖(左邊為側(cè)視圖，右邊為主視圖)。
[0028]圖中標(biāo)號(hào):
[0029]1-金屬本體(黃銅、鋁合金或者熱作模具鋼加熱塊)；2_耐熱硅橡膠；3-熱作模具鋼加熱軸；4_黃銅加熱塊；5-電芯，6-鋁塑膜；7_涂膠隔膜；8-電池極片；9-PP管；10_極耳。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面的理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
[0031]實(shí)施例1
[0032]在圖一所示平面復(fù)合加熱塊結(jié)構(gòu)示意圖中，在黃銅、鋁合金或者熱作模具鋼加熱塊上通過(guò)直接硫化復(fù)合上一層耐熱硅橡膠或者在金屬表面用彈性耐熱硅基膠粘接上一層預(yù)制厚度的耐熱硅橡膠。使得金屬與耐熱橡膠的復(fù)合面的粘結(jié)強(qiáng)度可以承受復(fù)合時(shí)的橫向變形剪切力；并保持被復(fù)合面的平整性。
[0033]本實(shí)施例的復(fù)合加熱塊是在黃銅、鋁合金或者熱作模具鋼加熱塊的表面上復(fù)合一層耐熱娃橡膠。
[0034]耐熱硅橡膠通過(guò)直接硫化復(fù)合在黃銅、鋁合金或者熱作模具鋼加熱塊上。
[0035]也可以在黃銅、鋁合金或者熱作模具鋼加熱塊上用彈性耐熱硅基膠粘接一層耐熱硅橡膠。
[0036]所述耐熱硅橡膠可采用彈性佳，耐高溫300度以上，傳熱快，使用壽命長(zhǎng)的燙金印刷用硅膠板。
[0037]所述耐熱硅基膠可采用粘接強(qiáng)度高、穩(wěn)定性能好，能在-60?310°C范圍內(nèi)長(zhǎng)期發(fā)?車(chē)其效能的耐聞溫甲基苯基乙稀基娃橡月父。
[0038]所述耐熱石圭橡膠厚度為0.5mm。
[0039]實(shí)施例2
[0040]在圖二所示復(fù)合加熱軸結(jié)構(gòu)示意圖中，在熱作模具鋼加熱軸的表面通過(guò)直接硫化復(fù)合上一層耐熱硅橡膠或者在金屬表面用彈性耐熱硅基膠粘接上一層預(yù)制厚度的耐熱硅橡膠。使得金屬與耐熱橡膠的復(fù)合面的粘結(jié)強(qiáng)度可以承受復(fù)合時(shí)的橫向變形剪切力；并保持被復(fù)合面的平整性。
[0041]本實(shí)施例的復(fù)合加熱塊是在模具鋼加熱軸的表面上復(fù)合一層耐熱硅橡膠。
[0042]耐熱硅橡膠通過(guò)直接硫化復(fù)合在模具鋼加熱軸上或者在熱作模具鋼加熱軸上用彈性耐熱娃基膠粘接一層耐熱娃橡膠。
[0043]所述耐熱硅橡膠可采用彈性佳，耐高溫300度以上，傳熱快，使用壽命長(zhǎng)的燙金印刷用硅膠板。
[0044]所述耐熱硅基膠可采用粘接強(qiáng)度高、穩(wěn)定性能好，能在-60?310°C范圍內(nèi)長(zhǎng)期發(fā)?車(chē)其效能的耐聞溫甲基苯基乙稀基娃橡月父。
[0045]耐熱娃橡膠厚度為1.5mm。
[0046]實(shí)施例3
[0047]在圖三所示的電芯鋁塑膜平面熱復(fù)合實(shí)施例中，將平面被復(fù)合的兩層鋁塑膜的PP面相對(duì)重疊放