CN107706468B - 一种防化成变形快速拆装框架 - Google Patents

Abstract

本发明属于化学电源领域，公开了一种防化成变形快速拆装框架，其特征在于：至少包括翻转框、固定框、定位板和用于压紧翻转框和固定框的压紧部件；所述翻转框叠放于所述固定框的上表面；所述翻转框的一侧和所述固定框的一侧由铰链连接；所述定位板设于所述翻转框与所述固定框之间，且定位板固定于固定框上；所述定位板设有与正极匹配的放置槽；所述翻转框和所述固定框上均设有向正极输入电解液的浸液孔；所述压紧部件贯穿所述翻转框和所述固定框。本发明具有能防止正极变形、操作简便、可化成不同厚度的正极等特点。

Description

一种防化成变形快速拆装框架

技术领域

本发明属于化学电源设计领域，特别是涉及一种防化成变形快速拆装框架。

背景技术

作为一种新型化学动力储备电源，铝银体系电池具有比能量高、大电流放电性能卓越、无毒、无污染等优点。在欧洲，铝银体系电池已得到较成熟的应用，美国和亚洲国家也都对铝银体系电池给予了高度的关注。

在电池制造完成后，需要通过一定的充放电方式将其内部正负极物质激活，以改善电池的充放电性能及自放电、储存等综合性能，此过程称为化成。目前，铝银体系电池中的银电极，多采用单化成式成型工艺。所谓单化成，就是将银电极活性物质辊压至银拉网上，经裁剪烧结后装入化成框架内作为阳极，辅助不锈钢极板为阴极，然后将化成框架与辅助极板装配至化成槽，注入一定密度电解液进行充电，充至规定容量后，拆开化成装置，取出银电极即正极，用蒸馏水洗至中性，烘干。

但铝银体系电池正极尺寸比较大、厚度薄，经一般的化成框架化成后，存在正极变形大、拆装繁琐以及化成厚度单一等问题。正极变形大的原因是在化成过程中，正极不仅受到辊压导致面密度不均匀，也会因电力线分布不均导致电解液温度不均，从而使正极产生变形。正极变形大的后果是，在装配成电池单体时容易发生短路现象，最终放电发生起火或者爆炸。另外，一般情况下，一套化成装置只能化成某一固定厚度的正极，且操作起来比较繁琐。

发明内容

本发明针对公知技术中存在的技术问题而提供一种防止正极变形的、操作简便、能化成不同厚度正极的防化成变形快速拆装框架。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种防化成变形快速拆装框架，至少包括翻转框、固定框、定位板和用于压紧翻转框和固定框的压紧部件；

所述翻转框叠放于所述固定框的上表面；所述翻转框的一侧和所述固定框的一侧由铰链连接；

所述定位板设于所述翻转框与所述固定框之间，且定位板固定于固定框上；所述定位板设有与正极匹配的放置槽；

所述翻转框和固定框上都设有向正极输入电解液的浸液孔；

所述翻转框和固定框通过压紧部件实现活动连接。

进一步，所述压紧部件包括压缩弹簧、调节螺母和“T”字形的二档旋钮；

所述二档旋钮包括条形的旋钮端部和带外螺纹的旋钮转轴；

在所述翻转框上开设有旋钮端部通过的条形连接通孔；在所述固定框上开设有与连接通孔导通的固定孔；

旋钮端部的下表面与翻转框的上表面贴合，旋钮转轴的端部依次穿过连接通孔和固定孔后与调节螺母连接，所述压缩弹簧套接于旋钮转轴上，所述压缩弹簧位于固定框与调节螺母之间。

进一步，所述翻转框和固定框的浸液孔之间的框架形成“十”字结构。

进一步，所述固定孔内安装有可拆卸的定位管；定位管的内径大于旋钮转轴的外径，且所述定位管的内径小于旋钮端部横截面中较长边的长度；

所述定位管的上端面不高于翻转框的上端面。

进一步，所述固定孔包括圆柱体形的定位通孔、与定位通孔同轴的定位圆槽、设于定位通孔侧面的定位方槽；

所述定位通孔贯穿固定框；定位圆槽的直径大于定位通孔的直径；

所述定位管包括一体成型的定位管主体和防转结构；所述防转结构包括设于定位管主体外表面的定位圆环和定位柱；

所述定位管主体与所述定位通孔间隙配合；定位管主体的内径大于旋钮转轴的外径，且所述定位管的内径小于旋钮端部条形结构中较长边的长度；

所述定位圆环的上端面不高于定位板的上端面；所述定位圆环卡合在定位圆槽内；所述定位柱卡合在定位方槽内。

进一步，所述连接通孔包括条形孔及穿过条形孔中心的圆孔；所述条形孔的中心与所述圆孔的圆心重合；条形孔横截面的长边和短边分别大于旋钮端部横截面的长边和短边。

进一步，所述定位管上端面开有第一通槽，所述第一通槽的纵向截面为倒梯形；所述第一通槽包括左右两侧的第一斜壁和底面；所述第一斜壁为光滑的平面。

进一步，在所述定位管的上端面，设有与所述第一通槽垂直、且与旋钮端部匹配的卡槽；在所述翻转框的上端面，设有与所述连接通孔垂直的、与旋钮端部匹配的凹槽。

进一步，所述翻转框(1)的上端面设有第二通槽，所述第二通槽均布在条形孔两侧，所述第二通槽的纵向截面为倒梯形；所述第二通槽包括第二斜壁，所述第二斜壁底部与第一斜壁上端面衔接。

更进一步，所述铰链包括带铰链轴的铰链上部和带铰链孔的铰链下部；所述铰链孔为长圆式通孔。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、本发明采用了可拆卸的压紧部件、尤其是二档旋钮来控制化成框架的快速开合，操作简单便捷；

2、本发明的固定框上设置了定位管，可以对二档旋钮向固定框的下移及时进行止动限位；

3、本发明的定位管和翻转框上都采用了具有光滑斜面的通槽结构，使得二档旋钮能轻松旋出，进而将翻转框压紧；

4、本发明采用长圆孔式铰链结构方便了正极的放入和取出，同时满足了不同厚度的

正极化成需求，可操作性好。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1是本发明优选实施例的防化成变形快速拆装框架的主视图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的三维图；

图4是本发明优选实施例的铰链的三维图；

图5是图4的右视图；

图6是实施例二中翻转框的连接通孔的俯视图；

图7是实施例二中定位管的三维图；

图8是实施例二中固定框的三维图；

图9是实施例三中定位管的三维图；

图10是实施例三中压紧部件装配俯视图；

图11是图10的B-B剖视图；

图12是图10的C-C剖视图。

图中：1、翻转框；1-1、连接通孔；1-1-1、圆孔；1-1-2、凹槽；1-1-3、条形孔；1-1-4、第二通槽；1-1-4-1、第二斜壁；2、固定框；2-1、固定孔；2-1-1、定位通孔；2-1-2、定位圆槽；2-1-3、定位方槽；3、铰链；3-1、铰链上部；3-2、铰链下部；4、定位板；5、压紧部件；6、浸液孔；7、压缩弹簧；8、调节螺母；9、二档旋钮；9-1、旋钮端部；9-2、旋钮转轴；10、定位管；10-1、定位管主体；10-2、防转结构；10-2-1、定位圆环；10-2-2、定位柱；10-3、卡槽；10-4、第一通槽；10-4-1、第一斜壁；11、垫片。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合图1至图12详细说明如下：

实施例一：

请参阅图1至图5：

一种防化成变形快速拆装框架，包括翻转框1、固定框2、铰链3、定位板4和压紧部件5；

所述翻转框1和所述固定框2贴合放置于工作台，所述固定框2在下，所述翻转框1在上；所述翻转框1的一侧和所述固定框2的一侧由铰链3连接；所述铰链3包括带铰链轴的铰链上部3-1和带铰链孔的铰链下部3-2，铰链上部3-1/铰链下部3-2与固定框2的一侧连接，铰链下部3-2/铰链上部3-1与翻转框1的一侧连接。

所述翻转框1和所述固定框2均匀设有向正极输入电解液的浸液孔6。

在所述翻转框1上均匀设有条形的连接通孔1-1，连接通孔1-1的横截面中，较长的边长度设为A，较短的边长度设为B；在固定框2上，设有与连接通孔1-1导通的圆柱体形固定孔2-1。所述翻转框1和固定框2通过压紧部件5实现活动连接，具体为：所述压紧部件5在所述连接通孔1-1内固定时，所述翻转框1和固定框2被压紧；所述压紧部件5从所述连接通孔1-1内拆卸时，所述翻转框1能够相对所述固定框2进行开合。

为了防止化成时翻转框1和固定框2的中心位置处正极产生变形，翻转框1和固定框2在各个浸液孔6之间的框架形成了“十”字结构，以压紧正极。为了使更多的电解液与正极接触，在“十”字结构的中心位置设置贯穿翻转框1和固定框2的中心孔。

所述定位板4设于固定框2与翻转框1之间，所述定位板4设有与正极匹配的放置槽,为了保证化成时正极处于中间位置，定位板4居中固定于固定框2。

进一步的，所述压紧部件5由压缩弹簧7、调节螺母8和T”字形的二档旋钮9组成；

所述二档旋钮9包括条形的旋钮端部9-1和带外螺纹的旋钮转轴9-2，旋钮端部9-1的下表面与翻转框1的上表面贴合，旋钮转轴9-2依次穿过连接通孔1-1和固定孔2-1后与调节螺母8连接，所述压缩弹簧7套接于旋钮转轴9-2上，所述压缩弹簧7位于固定框2与调节螺母8之间。

旋钮端部9-1的横截面中，较长的边长度设为a，较短的边长度设为b；连接通孔1-1与端钮端部9-1相比较，A＞a＞B＞b；所以当旋钮端部9-1在图6所示的位置，即当旋钮端部9-1较长的边与连接通孔1-1较短的边平行时，翻转框1被旋钮端部9-1压住，翻转框1不能再相对固定框2打开，此时用调节螺母8调节压缩弹簧7与固定框2的压紧程度，使压缩弹簧7压紧固定框2。

化成完成后，将二档旋钮9顺时针或逆时针旋转90度，即当旋钮端部9-1较短的边与连接通孔1-1较短的边平行时，旋钮端部9-1落入所述连接通孔1-1内，此时翻转框1可以相对固定框2打开。

翻转框1与二档旋钮9采用容差设计，不会因翻转框1的翻转导致两者的干涉。

优选的，在翻转框1上表面，设置与翻转框1的连接通孔1-1互相垂直的凹槽，该凹槽深度约2mm，用于对二档旋钮90度旋转进行定位。

优选的，本发明铰链下部3-2的铰链孔为长圆式通孔，当化成不同厚度的正极，铰链上部3-1可以在铰链孔内自行滑动到合适位置，从而保证翻转框1的正常闭合。

优选的，所述旋钮端部9-1带有通孔，操作者可以使用工具穿过通孔来转动二档旋钮9，更加省力。

优选的，所述翻转框1带有方便抓握的手形孔，通过这种人体工程学防滑结构的设计，便于操作者对翻转框1进行操作。

工作过程：

将本发明的防化成变形快速拆装框架水平放置在工作台，翻转框1在固定框2的上方。所有二档旋钮9在图6所示的位置，然后将二档旋钮9顺时针或逆时针转动90度，二档旋钮9会在压缩弹簧7的带动下下移；然后翻转框1打开，操作者将正极放入定位板4预设的放置槽，然后闭合翻转框1，将旋钮端部9-1下端面提至翻转框1上端面，再将二档旋钮9顺时针或逆时针旋转90度，此时翻转框1闭合。此时用调节螺母8调节压缩弹簧7与固定框2的压紧程度，使压缩弹簧7压紧固定框2，翻转框1和固定框2将定位板4紧压在中间，将翻转框1和固定框2压紧，然后开始对正极进行化成。

实施例二：

请参阅图6至图8：

本发明的实施例二与实施例一的区别在于：所述固定框2的固定孔2-1内固定安装了可拆卸的定位管10，因此导致翻转框1的连接通孔1-1、固定框2的固定孔2-1与实施例一有所不同，因此，在此主要叙述翻转框1的连接通孔1-1、固定框2的固定孔2-1与定位管10的具体结构。

如图6所示，所述连接通孔1-1包括条形孔1-1-3及穿过条形孔中心的圆孔1-1-1；所述条形孔1-1-3的中心与所述圆孔1-1-1的圆心重合；条形孔1-1-3的横截面中，较长的边长度设为C，较短的边长度设为D；C＞a＞D＞b。

在所述翻转框1的上端面，设有与所述条形孔1-1-3垂直的、与旋钮端部9-1匹配的凹槽1-1-2。所述凹槽1-1-2及所述条形孔1-1-3的中心与所述圆孔1-1-1的圆心重合；所述凹槽1-1-2深度约为2mm；所述条形孔1-1-3大小以能使旋钮端部9-1通过为宜。

如图7所示，所述固定孔2-1包括圆柱体形的定位通孔2-1-1、定位圆槽2-1-2及定位方槽2-1-3；所述定位通孔2-1-1贯穿固定框2上下表面；所述定位圆槽2-1-2位于定位通孔上半段，且定位圆槽2-1-2的直径大于定位通孔2-1-1的直径；所述定位方槽2-1-3上端面与定位圆槽2-1-2下端面相接；定位方槽2-1-3下端面与固定框2下端面平齐。

如图8所示，所述定位管10包括一体成型的定位管主体10-1和防转结构10-2；所述防转结构10-2包括设于定位管主体10-1外表面的定位圆环10-2-1和定位柱10-2-2；

所述定位管主体10-1与所述定位通孔2-1-1间隙配合；定位管主体10-1的内径大于旋钮转轴9-2的外径，且所述定位管10的内径小于旋钮端部9-1条形结构中较长边的长度，因此当二档旋钮9不再压紧翻转框1时，定位管10对于二档旋钮9向着固定框2的下移，具有止动作用。

所述定位圆环10-2-1的上端面不高于定位板4的上端面；所述定位圆环10-2-1卡合在定位圆槽2-1-2内；所述定位柱10-2-2上端面与定位圆环10-2-1下端面相接；所述定位柱10-2-2卡合在定位方槽2-1-3内，以防止旋钮转轴9-2转动时带动定位管10旋转。

进一步的，定位管10上端面设有深度为2mm、用来卡合及定位旋钮端部9-1的卡槽10-3，以防止旋钮端部9-1的水平转动。

另外，定位管10下端面设置带通孔的垫片11，所述旋钮转轴9-2分别穿过定位管10的内孔和垫片11的通孔并伸出固定框2；垫片11下端面施加压缩弹簧7，最后通过调节螺母8将压缩弹簧7紧压到垫片11上。

定位管的材质优选聚四氟乙烯，这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂；同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，摩擦系数低等特点。

定位管10的工作原理：在翻转框1将要打开时，旋钮端部9-1向任意方向旋转90度，翻转框1对二档旋钮9的作用力消失，压缩弹簧7的压缩力得到释放，会带动旋钮端部9-1向固定框2方向移动，直到旋钮端部9-1接触到定位管10上端面的卡槽10-3，二档旋钮9停止下移。翻转框1要闭合时，再将二档旋钮9旋转到能压紧翻转框1的位置即可。

实施例三：

请参阅图9至图12：

本发明实施例三是在实施例二的基础上做出的改进，实施例一和实施例二具有一个共同的弊端，即翻转框1在打开后，二档旋钮9在压缩弹簧7的牵引作用下移动到翻转框1的连接通孔1-1内。若要将二档旋钮9再次旋转，需要将旋钮端部9-1从翻转框1的连接通孔1-1内向上提，而翻转框1的连接通孔1-1直壁式的结构使得这种操作较为不便。因此为了使二档旋钮9轻松旋出，实施例三在实施例二的基础上分别对翻转框1的连接通孔1-1以及定位管10的定位管主体10-1做出改进。

如图9所示，所述定位管10上端面开有第一通槽10-4，所述第一通槽10-4的纵向截面为倒梯形；所述第一通槽10-4包括左右两侧的第一斜壁10-4-1和底面；所述第一斜壁10-4-1为光滑平面。所述底面用于支撑旋钮端部9-1，因此底面大小以与旋钮端部9-1配合为宜；所述第一斜壁10-4-1与定位管10上端面通过圆角连接；所述底面和第一斜壁10-4-1之间通过圆角连接；所述定位管10的上端面用于支撑通过第一斜壁10-4-1旋转上来的旋钮端部9-1，因此上端面大小以与旋钮端部9-1配合为宜。

如图10所示，在翻转框1的上端面设有第二通槽1-1-4，所述第二通槽均匀分布在条形孔1-1-3两侧，所述第二通槽1-1-4的纵向截面为倒梯形；所述第二通槽1-1-4包括第二斜壁1-1-4-1，所述第二斜壁1-1-4-1底部与第一斜壁10-4-1上端面衔接；所述第二斜壁1-1-4-1与翻转框1上端面通过圆角连接；所述第二斜壁1-1-4-1和条形孔1-1-3之间也通过圆角连接。

进一步，在翻转框1上表面，仍然设有与翻转框1的连接通孔1-1互相垂直的凹槽1-1-2，所述凹槽1-1-2深度约2mm，用于对二档旋钮90度旋转进行定位。

工作原理：旋钮端部9-1在定位管10底面时，对二档旋钮9顺时针或逆时针施加一定的力，则旋钮端部9-1从定位管10的底面旋转到第一斜壁10-4-1，第一斜壁10-4-1对旋钮端部9-1施加垂直于第一斜壁10-4-1的反向作用力，该反向作用力可分解出一个竖直向上的分力，因此使二档旋钮9不断向上运动至定位管10的上端面；然后接触到第二斜壁1-1-4-1，继续旋转二档旋钮9，直至旋钮端部9-1旋到翻转框1上端面的凹槽1-1-2内。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的发明涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种防化成变形快速拆装框架，其特征在于：至少包括翻转框(1)、固定框(2)、定位板(4)和用于压紧翻转框(1)和固定框(2)的压紧部件(5)；

所述翻转框(1)叠放于所述固定框(2)的上表面；所述翻转框(1)的一侧和所述固定框(2)的一侧由铰链(3)连接；

所述定位板(4)设于所述翻转框(1)与所述固定框(2)之间，且定位板(4)固定于固定框(2)上；所述定位板(4)设有与正极匹配的放置槽；

所述翻转框(1)和固定框(2)上都设有向正极输入电解液的浸液孔(6)；

所述翻转框(1)和固定框(2)通过压紧部件(5)实现活动连接。

2.如权利要求1所述的一种防化成变形快速拆装框架，其特征在于：所述压紧部件(5)包括压缩弹簧(7)、调节螺母(8)和“T”字形的二档旋钮(9)；

所述二档旋钮(9)包括条形的旋钮端部(9-1)和带外螺纹的旋钮转轴(9-2)；

在所述翻转框(1)上开设有容旋钮端部(9-1)通过的条形连接通孔(1-1)；在所述固定框(2)上开设有与连接通孔(1-1)导通的固定孔(2-1)；

旋钮转轴(9-2)的端部依次穿过连接通孔(1-1)和固定孔(2-1)后与调节螺母(8)连接，所述压缩弹簧(7)套接于旋钮转轴(9-2)上，所述压缩弹簧(7)位于固定框(2)与调节螺母(8)之间。

3.如权利要求1所述的一种防化成变形快速拆装框架，其特征在于：所述翻转框(1)和固定框(2)的浸液孔(6)之间的框架形成“十”字结构。

4.如权利要求2所述的一种防化成变形快速拆装框架，其特征在于：所述固定孔(2-1)内安装有可拆卸的定位管(10)；定位管(10)的内径大于旋钮转轴(9-2)的外径，且所述定位管(10)的内径小于旋钮端部(9-1)横截面中较长边的长度；

所述定位管(10)的上端面不高于翻转框(1)的上端面。

5.如权利要求4所述的一种防化成变形快速拆装框架，其特征在于：所述固定孔(2-1)包括圆柱体形的定位通孔(2-1-1)、与定位通孔(2-1-1)同轴的定位圆槽(2-1-2)、设于定位通孔(2-1-1)侧面的定位方槽(2-1-3)；

所述定位圆槽(2-1-2)的直径大于定位通孔(2-1-1)的直径；所述定位方槽(2-1-3)上端面与定位圆槽(2-1-2)下端面相接；

所述定位管(10)包括一体成型的定位管主体(10-1)和防转结构(10-2)；所述防转结构(10-2)包括设于定位管主体(10-1)外表面的定位圆环(10-2-1)和定位柱(10-2-2)；

所述定位管主体(10-1)与所述定位通孔(2-1-1)间隙配合；定位管主体(10-1)的内径大于旋钮转轴(9-2)的外径，且所述定位管(10)的内径小于旋钮端部(9-1)条形结构中较长边的长度；

所述定位圆环(10-2-1)的上端面不高于定位板(4)的上端面；所述定位圆环(10-2-1)卡合在定位圆槽(2-1-2)内；所述定位柱(10-2-2)卡合在定位方槽(2-1-3)内。

6.如权利要求4所述的一种防化成变形快速拆装框架，其特征在于：所述连接通孔(1-1)包括条形孔(1-1-3)及穿过条形孔(1-1-3)中心的圆孔(1-1-1)；所述条形孔(1-1-3)的中心与所述圆孔(1-1-1)的圆心重合；旋钮端部(9-1)横截面中的长边小于条形孔(1-1-3)横截面中的长边，旋钮端部(9-1)横截面中的长边大于条形孔(1-1-3)横截面中的短边。

7.如权利要求5所述的一种防化成变形快速拆装框架，其特征在于：所述定位管(10)上端面开有第一通槽(10-4)，所述第一通槽(10-4)的纵向截面为倒梯形；所述第一通槽(10-4)包括左右两侧的第一斜壁(10-4-1)和底面；所述第一斜壁(10-4-1)为光滑的平面。

8.如权利要求7所述的一种防化成变形快速拆装框架，其特征在于：在所述定位管(10)的上端面，设有与所述第一通槽(10-4)垂直、且与旋钮端部(9-1)匹配的卡槽(10-3)；

在所述翻转框(1)的上端面，设有与所述连接通孔(1-1)垂直的、与旋钮端部(9-1)匹配的凹槽(1-1-2)。

9.如权利要求6所述的一种防化成变形快速拆装框架，其特征在于：所述翻转框(1)的上端面设有第二通槽(1-1-4)，所述第二通槽(1-1-4)均布在条形孔(1-1-3)两侧，所述第二通槽(1-1-4)的纵向截面为倒梯形；所述第二通槽(1-1-4)包括第二斜壁(1-1-4-1)，所述第二斜壁(1-1-4-1)底部与第一斜壁(10-4-1)上端面衔接。

10.如权利要求1所述的一种防化成变形快速拆装框架，其特征在于：所述铰链(3)包括带铰链轴的铰链上部(3-1)和带铰链孔的铰链下部(3-2)；所述铰链(3)孔为长圆式通孔。