CN219203201U - 一种电极片热压模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电极片热压模具包括模具本体，所述模具本体内设有加热装置和第一温度传感器，其中，所述加热装置用于对所述模具本体进行加热，所述第一温度传感器用于实时检测所述模具本体的温度；所述模具本体上包括一热压基面，所述热压基面上设有从所述热压基面凸出的热压面，所述热压面用于压合电极片，所述热压基面的中部还设有内凹的避让凹槽，且所述避让凹槽中设有冷却温控装置，所述冷却温控装置上设有第二温度传感器。解决了现有技术中电极片热压模具对电极片的装配良率较低的问题。

Description

一种电极片热压模具

技术领域

本实用新型涉及燃料电池电堆制造技术领域，特别是涉及一种电极片热压模具。

背景技术

在电极片生产制造过程中，电极片各膜层之间会通入介质进行反应，故必须保证各膜层之间的密封性。目前工艺上采用特定的胶水将不同膜层粘合在一起，电极片的密封性的好坏就取决于粘合的效果。

但在点胶热压过程中，电极片不同区域对温度的管控要求不一样，电极片核心膜层处(点胶处)的温度必须达到一定的温度阈值才能将胶水更好的激活和固化，以达到密封要求，而对于电极片中间的活性区域其对温度较为敏感，温度过高会造成活性区域膜材质变形和褶皱等问题。目前，现有技术中虽然在热压模具的中部设有避空位置、且在避空位置中设有隔热材料，但连续长时间的加热后，热辐射达到一定的平衡后，无法起到隔热效果。依然会导致电极片的装配良率较低。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种电极片热压模具，用于解决现有技术中电极片热压模具对电极片的装配良率较低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种电极片热压模具包括模具本体，所述模具本体内设有加热装置和第一温度传感器，其中，所述加热装置用于对所述模具本体进行加热，所述第一温度传感器用于实时检测所述模具本体的温度；所述模具本体上包括一热压基面，所述热压基面上设有从所述热压基面凸出的热压面，所述热压面用于压合电极片，所述热压基面的中部还设有内凹的避让凹槽，且所述避让凹槽中设有冷却温控装置，所述冷却温控装置上设有第二温度传感器。

进一步的，所述加热装置为加热棒。

进一步的，所述加热棒设有多个，多个所述加热棒间隔均匀地设置于所述模具本体内。

进一步的，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均为热电偶。

进一步的，所述冷却温控装置包括第一夹板、第二夹板和冷循管，其中，所述第一夹板通过一固定块固定连接在所述避让凹槽的底壁，所述第二夹板与所述第一夹板可拆卸连接，所述冷循管夹设固定在所述第一夹板与所述第二夹板之间，且所述冷循管的冷却介质入口端与冷却介质出口端从所述模具本体的侧面突出，所述第二温度传感器设置在所述冷循管的冷却介质出口端。

进一步的，所述冷循管的材质为铜管。

如上所述，本实用新型的一种电极片热压模具，具有以下有益效果：使用时，首先将该电极片热压模具安装在热压机台上，然后通过加热装置对该模具本体进行加热，通过设置在避让凹槽中的冷却温控装置对模具本体的中部进行冷却降温，当检测到第一温度传感器的温度达到设定温度，且第二温度传感器的温度位于设定温度范围内，则此时控制热压机带动模具本体下降，通过热压基面上凸出的热压面对位于其下方的电极片进行热压和保压处理，处理完成后，将产品取出继续进行后续工艺。与现有技术相比，本实用新型的电极片热压模具能够实现对模具本体进行分区温控，进而在对电极片热压过程中能够有效的控制电极片不同区域所述接收到的温度，能够完全避免在热压过程中电极片中部活性区域因受较高温度辐射影响而发生变形和褶皱的问题，提高了电极片装配的良率，减少后续气密测试过程中因为电极片密封性造成的不良率，从而提升整个电堆装配的良品率。

附图说明

图1为本实用新型所提供的电极片热压模具的结构示意图。

图2为本实用新型所提供的电极片热压模具的剖视图。

图3为本实用新型所提供的冷却温控装置的结构示意图。

图4为本实用新型所提供的冷却温控装置工作时的原理示意图。

附图标号说明：

1 0 模具本体

101 加热棒

102 第一温度传感器

110 热压基面

111 热压面

112 避让凹槽

20 冷却温控装置

201 第二温度传感器

202 第一夹板

203 第二夹板

204 冷循管

2041 冷却介质入口

2042 冷却介质出口

205 固定块

30 热交换器

40 循环泵

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介相连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1至图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本实用新型提供一种电极片热压模具，具体如图1所述，该热压模具包括模具本体10，在该模具本体10内设有加热装置和第一温度传感器102，其中，该加热装置用于对模具本体10进行加热，第一温度传感器102用于实时检测该模具本体10的温度；具体的，该模具本体10上包括一热压基面110，在该热压基面110上设有从该热压基面110上凸出的热压面111，该热压面111用于压合电极片膜层，且在该热压基面110的中部还设有内凹的避让凹槽112，在该避让凹槽112中设有冷却温控装置20，在该冷却温控装置20上设有第二温度传感器201。

使用时，首先将该电极片热压模具安装在热压机台上，使得模具本体上的热压基面朝下，同时保证该模具的安装满足平行度要求，然后通过加热装置对该模具本体进行加热，通过设置在避让凹槽中的冷却温控装置对模具本体的中部进行冷却降温，当检测到第一温度传感器的温度达到设定温度，且第二温度传感器的温度位于设定温度范围内，则此时可控制热压机带动模具本体下降，通过热压基面上凸出的热压面对位于其下方的电极片进行热压和保压处理，处理完成后，将产品取出进行后续工艺。与现有技术相比，本实用新型的电极片热压模具能够实现对模具本体进行分区温控，进而在对电极片热压过程中能够有效的控制电极片不同区域所述接收到的温度，能够完全避免在热压过程中电极片中部活性区域因受较高温度辐射影响而发生变形和褶皱的问题，提高了电极片装配的良率，减少后续气密测试过程中因为电极片密封性造成的不良率，从而提升整个电堆装配的良品率。

进一步的，如图1所示，在本实施例中，所述加热装置为加热棒101，且加热棒101设有三个，三个加热棒101间隔均匀的设置在模具本体10内。需要说明是，本实用新型并不对加热棒的个数进行具体限定，在其他可选的实施例中，本领域技术人员可以根据具体需要设置任意数量的加热棒。当然，在其他可选的实施方式中，也可以选择其他加热元件。

进一步的，在本实施例中，所述第一温度传感器102和第二温度传感器201均为热电偶。通过选用热电偶作为温度传感器，结构简单，成本低。

进一步的，在本实施例中，如图2和图3所示，冷却温控装置20包括第一夹板202、第二夹板203和冷循管204，其中，第一夹板202通过一固定块205固定连接在避让凹槽112的底壁，第二夹板203与该第一夹板202通过螺栓可拆卸连接，且冷循管204夹设固定在第一夹板202与第二夹板203之间，如图1所示，该冷循管204的冷却介质入口端2041与冷却介质出口端2042从模具本体10的侧面突出，第二温度传感器201设置在冷循管204的冷却介质出口端2042处。具体的，在本实施例中，第一夹板202通过螺栓与固定块205连接，该固定块205也通过螺栓与避让凹槽112的底壁连接。冷循管204的材质为铜管，采用铜管热传递效率更高。

具体的，作业时，如图4所示，在该冷循管204中通入冷却介质，然后将冷循管204的冷却介质入口端2041与冷却介质出口端2042通过一循环管与一热交换器30连通行成一循环管路，且在该循环管路上设有一循环泵40，当需要对模具本体10中部即避让凹槽112处的温度进行冷却降温时，开启水泵40，使得冷循管204中的冷却介质通过该循环管路进行循环流动，即从冷循管204的冷却介质出口端2042出来的冷却介质(此时已与模具本体中部避让凹槽处的温度经过热传递，具有一定温度)顺着该循环管路进入到热交换器30，与热交换器30中的工艺冷却水管路进行热交换，进而将冷却介质的温度降低(大概能够降至冷却介质的初始温度)，然后从热交换器30中出来之后顺着该循环管路从冷却介质入口端2041再进入到冷循管204中，继续对避让凹槽中的温度进行冷却降温(热交换)，以此循环往复。当第二温度传感器201检测到的温度达到了设定的温度范围之内，或低于设定的范围时，关闭循环泵40。具体的，在本实施例中，所述热交换器为板式换热器，采用板式换热器传热系数高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小且安装清洗方便。当然，在其他可选的实施例中，本领域技术人员也可以一直从冷循管204的冷却介质入口端2041源源不断地通入新的冷却介质，然后经过冷循管之后从冷却介质出口端2042排出，不再需要使用热交换器对从冷却介质出口端出来的冷却介质进行降温循环使用。

作为优选的，在本实施例中，第二夹板203的材质为隔热材料，通过此设计，可以更好的对电极片中间的活性区域起到防护作用。第一夹板202的材质为铁或钢或其他导热性质较好的材料。

本实用新型的电极片热压模具的有益效果为，在使用时，人工将该模具本体10安装在热压机台上，使得模具本体10上的热压基面朝下，且保证该模具本体10的安装满足平行度要求，将点胶完成的电极片固定放置在热压基面的正下方。将加热棒101和第一温度传感器102和第二温度传感器201与控制系统电连接，将冷循管204的冷却介质入口端2041与冷却介质出口端2042通过一循环管与一热换交器30连通行成一循环管路，且在该循环管路上设置一循环泵40，将该循环泵40也与控制系统电连接，全部安装完成后，通过控制系统控制加热棒101对模具本体10进行加热，且通过第一温度传感器102实时检测模具本体10被加热到的温度，当第一温度传感器102检测到的温度达到设定温度时，此时检测第二温度传感器201的温度是否在设定的温度范围内，若第二温度传感器201检测到的温度超过了设定的温度范围，则控制系统控制循环泵40启动，冷却温控装置20开始工作对模具本体10中部避让凹槽处进行冷却降温(热交换)，只有满足第一温度传感器102和第二温度传感器201的温度均达到设定温度值时，才能控制热压机带动模具本体10下降，通过热压基面110上凸出的热压面111对位于其下方点胶后的电极片进行热压和保压处理(在热压过程中设置在避让凹槽中的冷却温控装置即第二夹板203不会与电极片中间的活性区域接触)。待处理完成后，将产品取出进行质检。故与现有技术相比，本实用新型通过在避让凹槽中设置一冷却温控装置，通过该冷却温控装置能够将模具本体10中部的温度控制在一定的低温度范围内，因此该电极片热压模具能够实现对模具本体进行分区温控，进而在对电极片热压过程中能够有效地控制电极片不同区域所述接收到的温度，进而能够完全避免在热压过程中电极片中部活性区域因受较高温度热辐射影响而发生变形和褶皱的问题，提高了电极片装配的良率，减少后续气密测试过程中因为电极片密封性造成的不良率，从而提升整个电堆装配的良品率。

综上所述，本实用新型的电极片热压模具解决了现有技术中电极片热压模具对电极片的装配良率较低的问题。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种电极片热压模具，其特征在于，包括：

模具本体，所述模具本体内设有加热装置和第一温度传感器，其中，所述加热装置用于对所述模具本体进行加热，所述第一温度传感器用于实时检测所述模具本体的温度；

所述模具本体上包括一热压基面，所述热压基面上设有从所述热压基面凸出的热压面，所述热压面用于压合电极片，所述热压基面的中部还设有内凹的避让凹槽，且所述避让凹槽中设有冷却温控装置，所述冷却温控装置上设有第二温度传感器。

2.根据权利要求1所述的一种电极片热压模具，其特征在于：所述加热装置为加热棒。

3.根据权利要求2所述的一种电极片热压模具，其特征在于：所述加热棒设有多个，多个所述加热棒间隔均匀地设置于所述模具本体内。

4.根据权利要求1所述的一种电极片热压模具，其特征在于，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均为热电偶。

5.根据权利要求1所述的一种电极片热压模具，其特征在于：所述冷却温控装置包括第一夹板、第二夹板和冷循管，其中，所述第一夹板通过一固定块固定连接在所述避让凹槽的底壁，所述第二夹板与所述第一夹板可拆卸连接，所述冷循管夹设固定在所述第一夹板与所述第二夹板之间，且所述冷循管的冷却介质入口端与冷却介质出口端从所述模具本体的侧面突出，所述第二温度传感器设置在所述冷循管的冷却介质出口端。

6.根据权利要求5所述的一种电极片热压模具，其特征在于：所述冷循管的材质为铜管。

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