一种热电池柔性电堆装配工装的制作方法

技术领域

本发明属于热电池技术领域，具体涉及一种热电池柔性电堆的装配工装。

背景技术：

热电池是用电池本身的加热系统把不导电的固体状态盐类电解质加热熔融呈离子型导体而进入工作状态的一种热激活储备电池。热电池内部电解质由两种或两种以上的无机盐组成的低共熔体，常温时，电解质是不导电固体；使用时，用外界电流引燃电池内部电点火头，从而点燃电池内部的加热材料，使电池内部温度迅速上升，导致熔融盐电解质融化并导电，激活电池，输出电能。使用固体盐类电解质是热电池的主要特征，它明显地区别于使用水溶液电解质、有机电解质和固体电解质的电池。这使得热电池具有贮存时间长、激活时间短、输出电流密度大、比能量较高、使用温度范围广、在贮存期间无需维护和保养等特点，因而在各种导弹、鱼雷及核武器的工作电源中得到广泛地应用。

热电池结构中，电堆是产生电能的主体，通过一定数量单体电池串并联组合构成。热电池在使用过程中经历冲击、振动、加速度等力学环境考核，若电堆装配不紧固，在力学环境条件下发生错位，则电性能不能正常输出，甚至发生热电池短路造成弹上设备的故障。传统热电池设计电堆时采用上下固定板、紧固条及螺钉锁紧的结构，来保证力学条件下热电池电堆中的单体电池不错位，然而零部件，工艺操作过程相对复杂。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明通过提供一种热电池柔性电堆装配工装，并且利用热电池壳、盖、电堆及绝缘材料之间的挤压力实现单体电池在力学条件下不发生错位，该发明减少了零部件，简化工艺操作过程，同时节约了紧固条的空间，热电池外形直径可缩小4mm。

为实现上述电堆柔性紧固限位组装，本发明提供一种热电池柔性电堆装配工装，包括可拆卸部分和不可拆卸部分，可拆卸部分穿过下板位于下圆板外侧的圆弧槽与不可拆卸部分组装在一起；

所述可拆卸部分由底板和靠板通过中部两个内六角螺钉连接组成，底板远离靠板侧边有两个对称螺纹孔，螺纹孔从底部拧入内六角螺钉，用于使整个工装有一定角度倾斜；所述靠板为半圆弧形板；所述半圆弧形板上开有槽口，用于热电池电堆中引线集流片定位用；所述不可拆卸部分由下板、上板、两根门杆、上圆板、下圆板、六角螺母、压杆、锁紧螺钉、空心承接螺钉组成；所述下板与底板长度、厚度相同，宽度比底板窄30mm，上板与下板长度、宽度相同，厚度比下板薄4mm，门杆长度长于靠板高度，上板和下板由两根门杆在对角线位置固定；所述下圆板开有两个交叉的槽，下圆板固定在底板中心部位；所述空心承接螺钉置于上板上测，通过上板中心孔，六角螺母在上板下侧紧固空心承接螺钉；所述压杆长度短于靠板高度，侧边开长方形槽口，压杆从上侧穿过空心承接螺钉，锁紧螺钉从空心承接螺钉侧面螺纹孔锁紧压杆；所述上圆板开有两个交叉的槽，槽位置与下圆板相同，上圆板用螺钉固定在压杆下部，与下圆板槽位对应。

进一步，所述底板为长方形铝板。

进一步，所述靠板为半圆弧形紫铜合金板。

进一步，所述下圆板开有两个交叉的3mm深的槽，槽宽大于或等于5mm。

进一步，所述压杆的侧边开槽深3mm的槽口。

进一步，所述上圆板开有两个交叉的3mm深的槽，槽宽大于或等于5mm，槽位置与下圆板相同，上圆板用螺钉固定在压杆下部，与下圆板槽位对应。

本发明利用工装的倾斜度，保证装配过程电堆的垂直度，采用开槽靠板，固定了引线集流片的位置，减少了装配过程中确认引线条位置的麻烦，通过上下圆板的凹槽实现了电堆的紧固捆绑，并通过该工装计算出调节片的高度，实现电堆在单元电池内的紧装配，满足电堆在力学条件下不松动，该发明减少了零部件，简化工艺操作过程，大大提高了生产效率，同时节约了紧固条的空间，热电池外形直径可缩小4mm。

附图说明

图1为本发明的热电池柔性电堆装配工装结构组成图。

具体实施方式

以下将结合图1对本发明的技术作进一步详细描述。本实施实例电堆直径为22mm，电堆目标高度为57mm。

本发明的电堆装配工装包括可拆卸部分和不可拆卸部分，可拆卸部分由底板11和靠板12通过中部两个内六角螺钉连接组成；底板11底部侧面拧有两个内六角螺钉，使整个工装有一定角度倾斜；靠板12为半圆弧形板，厚3mm，高度120mm，板上开有槽口，用于热电池电堆中引线集流片定位用。不可拆卸部分由下板21、上板23、两根门杆22、上圆板28、下圆板29、六角螺母27、压杆25、锁紧螺钉26、空心承接螺钉24组成；下板21与底板11长度为135mm，厚度10mm，下板21宽度70mm，比底板11窄30mm，上板23与下板21长度、宽度相同，厚度为6mm，门杆22长度130mm；上板23和下板21由两根门杆22在对角线位置固定；下圆板29直径22mm，有两个交叉的3mm深的槽，槽宽为5mm；下圆板29固定在底板11中心部位；空心承接螺钉24置于上板23上测，通过上板中心孔；六角螺母27在上板23下侧紧固空心承接螺钉24；压杆长度100mm，侧边开长方形槽口，槽深3mm；压杆25从上方穿过空心承接螺钉24；锁紧螺钉26从空心承接螺钉26侧面螺纹孔锁紧压杆25；上圆板28直径22mm，开有两个交叉的3mm深的槽，槽宽为5mm，槽位置与下圆板29相同；上圆板28用螺钉固定在压杆25下部，与下圆板29槽位对应。可拆卸部分靠板12穿过下板21位于下圆板29外侧的圆弧槽与不可拆卸部分组装在一起。将压杆25拉置顶部，拧紧锁紧螺钉26，将组成电堆的零部件单体电池、集流片、引线集流片、加热片及石棉垫按顺序堆放；然后锁紧螺钉26拧松，将压杆25压紧电堆后再次拧紧锁紧螺钉26，将可拆卸部分从下板21底部移除；再将锁紧螺钉拧松26，用弹簧压力机进一步紧固电堆，当压力达到工艺设定值时，拧紧紧固螺母26，用游标卡尺测出电堆高度为54mm，计算出与电堆在电池壳内紧装配时目标高度的差值为3mm，即调节片的高度为3mm；上圆板28、下圆板29凹槽可以插入聚酰亚胺绝缘胶带，将压紧的电堆捆绑起来；锁紧螺钉26拧松，取下捆绑好的电堆，再用绝缘胶带将调节片绑在电堆底部，电堆制作完成。由此方法制备的电堆与电池盖连接后装入电池壳制成电池组，然后对该电池组进行振动11g、冲击100g及加速度40g条件下的电性能测试，电压输出正常，在工作过程中电池安全可靠，无异常现象发生。

本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明，优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。