一种拼接式石墨匣钵的制作方法

1.本实用新型涉及电池正极材料烧结技术领域，特别是涉及一种拼接式石墨匣钵。


背景技术：

2.磷酸铁锂电池的正极材料是磷酸铁锂电池的重要组成部分，现在磷酸铁锂电池正极材料的生产工艺普遍采用高温烧结法，批量生产磷酸铁锂电池正极材料使用最为广泛的容器是匣钵。而石墨匣钵由于具有良好的抗腐蚀性、导热性、耐高温性和良好的力学性能，被广泛用于磷酸铁锂、石墨等粉体材料的烧结。
3.目前市场上的石墨匣钵一般分为两种，一种是掏挖匣钵，以等静压高纯石墨块体为原料，采用掏挖工艺，将芯料掏出，再机械加工制备成匣钵，该石墨匣砵生产工艺的原材料利用率极低(小于20％)，产生大量的废料，且产能严重受制于高纯石墨原材料，无法满足近年来新能源行业爆炸式增长带来的需求；一种是以石墨粉体和石油焦为主要原料，在模具中施加高压成型，然后高温炭化制备的匣钵，这类匣钵生产设备投入大、生产效率低、成品率低，且由于该法成型的材料在高温下热应力较大，抗折强度、断裂强度等指标都有所降低，因此在实际使用时，其使用寿命较低。
4.申请号为202120915601.0的专利公开了一种铁酸锂电池负极材料烧结用组合式石墨匣砵，该石墨匣砵由开设卡槽的底板、两个c型挡板、两个横挡板组合连接而成。该石墨匣砵解决了掏挖匣钵石墨利用率低以及成本高的问题，但是该组合结构的石墨匣砵的石墨利用率提升有限，组合结构相对比较复杂，加工难度较大，因此成本降幅也有限，另外，其也没有解决c型板拐角处以及拼接处应力集中的问题。申请号为202220426658.9的专利公开了一种组合式石墨匣砵，该石墨匣砵包括底板、多个侧板、多个石墨方柱以及螺钉，多个侧板沿着底板四周竖向设置且与底板围合成带空腔的盒体结构，任意相邻两个侧板的拼接处通过子母口进行卡接，多个石墨方柱分别沿着侧板与底板、侧板与侧板的拼缝设置；石墨方柱、底板、侧板上均开有连接孔，底板、侧板和石墨方柱通过螺钉与连接孔配合固定连接。该石墨匣砵虽然解决了上面专利技术的大部分问题，但是经常会出现拼缝处漏料、开裂以及断口问题，给实际应用带来很多不便。
5.因此，开发一种低成本、不漏料、不开裂且综合性能优异的拼接式石墨匣砵成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是为了解决现有石墨匣钵成本高、应力集中、拼缝处漏料、开裂以及出现断口等问题而提出的一种拼接式石墨匣钵。
7.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
8.一种拼接式石墨匣钵，为具有开口的箱体结构，包括底板、四个侧板以及多个紧固件，所述底板包括底平板以及设置在所述底平板上表面中心的四方凸台，所述四方凸台的上表面面积小于所述底平板的上表面面积，所述四方凸台的中心被掏挖形成四方围合结
构；四个所述侧板竖向且围合设置在所述底平板的上表面，所述侧板的下部贴合所述四方围合结构的外侧面设置；至少两块所述侧板包括直板和折板，所述折板垂直设置在直板的端部且与所述直板一体成型，在任意相邻两个所述侧板的连接处，所述折板的外表面抵靠在与其相邻的侧板的直板的内表面上，所述侧板与侧板之间、侧板与四方围合结构之间用所述紧固件固定。
9.优选地，所述折板的下部开有缺口，所述缺口与所述四方围合结构配合连接。
10.优选地，四块所述侧板分别为相对设置的两块直平板、相对设置的两块u形板，所述u形板包括直板和设置在所述直板两端的折板。
11.优选地，所述四方围合结构任意一边的上表面为斜面，所述斜面靠近所述侧板的一侧高于远离所述侧板的一侧。
12.优选地，四块所述侧板均包括直板和折板，每一块所述侧板中，所述直板包括远离所述折板的第一端，所述第一端的内表面竖向设有限位档条，所述限位档条与直板第一端的端面之间预设一定宽度，相邻所述折板紧贴所述限位档条设置。
13.优选地，所述侧板与侧板的拼接处，相拼接的所述折板与直板之间设有柔性石墨垫片。
14.优选地，四块所述侧板均包括直板和折板，每一块所述侧板中，所述直板包括远离所述折板的第一端，所述第一端的内表面竖向设有限位档条，所述限位档条与直板第一端的端面之间预设一定宽度，相邻所述折板的外表面开有条形槽，所述限位档条设置在所述条形槽内。
15.优选地，沿着所述四方围合结构的外侧、所述底平板上开设有安装槽，所述侧板的下部插入所述安装槽设置。
16.优选地，所述侧板与侧板拼接处的下部还设有包角，所述包角与侧板由所述紧固件固定。
17.优选地，所述折板和四方围合结构上均开设有盲孔，所述直板上开设有通孔，所述通孔与盲孔一一对应，所述紧固件为金属螺钉，所述金属螺钉穿过所述通孔并与盲孔固定。
18.本实用新型给出的石墨匣砵，具有以下优点：
19.1、底板设置成底平板和设置在底平板上的四方围合结构，且一体掏挖成型，大大减少了底面的漏点、连接的螺栓数量以及拼接处的应力集中，整体性非常好。
20.2、侧板的一侧采用直板和折板一体的形式，且折板抵靠相邻侧板设置，增加了结合面的面积，减少漏点，且增加了侧板的整体性，因此拼接处的整体性加强，减少了应力集中，基本避免了开裂和断板的现象。
21.3、四个侧板规格一致，加工简单，便于批量化加工，成本降低。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型实施例提供的一种组合式石墨匣钵的底板结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例提供的一种组合式石墨匣钵的侧板结构示意图；
25.图3为本实用新型实施例提供的一种组合式石墨匣钵的侧板结构示意图；
26.图4为本实用新型实施例提供的一种组合式石墨匣钵的立体结构示意图；
27.图5为本实用新型实施例提供的一种组合式石墨匣钵的侧板结构示意图；
28.图6为本实用新型实施例提供的一种组合式石墨匣钵的侧板结构示意图。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图1-6，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.如图1-3所示，本实用新型实施例提供了一种拼接式石墨匣钵，为上端开口的箱体结构，具体包括底板1、四个侧板以及多个螺栓，底板1包括底平板以及设置在底平板上表面中心的四方凸台，四方凸台的上表面面积小于底平板的上表面面积，即四方凸台的边缘处形成台阶形式，四方凸台的中心被掏挖形成四周围合结构2，即整个底板1被一体掏挖成型，整体性非常好；四个侧板竖向且围合设置在底平板的上表面，侧板的下部贴合四周围合结构2的外侧面设置；如图所示，四个侧板中，每个侧板包括直板3和折板4，折板4垂直设置在直板3的端部且二者一体成型，在任意相邻两个侧板的连接处，折板4的外表面抵靠在与其相邻的侧板的直板3的内表面上，侧板与侧板之间、侧板与四周围合结构2之间用螺栓固定。折板4和直板3在相连接的位置均设有连接孔6，用于螺栓穿过进行连接。
31.该结构的拼接式石墨匣砵，底板1设置成底平板和设置在底平板上的四周围合结构2，且一体掏挖成型，大大减少了底面的漏点、连接的螺栓数量以及拼接处的应力集中，整体性非常好。侧板的一侧采用直板3和折板4一体成型的形式，且折板4抵靠相邻侧板设置，增加了结合面的面积，减少了漏点，且增加了侧板的整体性，因此拼接处的整体性加强，减少了应力集中，基本避免了开裂和断板的现象。四个侧板规格一致，加工简单，便于批量化加工，成本降低。
32.具体的，折板4的下部开有缺口5，缺口5与四周围合结构2配合连接，连接结构更为紧凑，且侧板的长度与四周围合结构2的一侧边长度相等。
33.优选地，四周围合结构2任意一边的上表面为斜面，斜面靠近侧板的一侧高于远离侧板的一侧。这样可以增加四周围合结构2与侧板的接触面积，且斜面更利于接触面的防漏，进一步减少了漏点。
34.在另一优选的实施例中，任一侧板上，直板3包括远离折板4的第一端，第一端的内表面竖向设有限位档条8，限位档条8与直板3第一端的端面之间预设一定宽度，相邻折板4紧贴限位档条8设置。进一步地，侧板与侧板的拼接处，相拼接的折板4与直板3之间设有柔性石墨垫片。这些措施都是为了减小应力以及较少漏点。
35.在另一种替代的方案中，任一侧板上，直板3包括远离折板4的第一端，第一端的内表面竖向设有限位档条8，限位档条8与直板3第一端的端面之间预设一定宽度，相邻折板4的外表面开有条形槽，限位档条8设置在条形槽(图中未示出)内。这种方式除了防漏和减小应力，还能增加拼接处的可靠性。
36.为了进一步减少侧板与底板1拼接处的漏点，沿着四周围合结构2的外侧、底平板上开设有安装槽，侧板的下部插入安装槽设置。为了增加匣砵的整体性，侧板与侧板拼接处的下部还设有包角7，包角7与侧板由螺栓固定。
37.另外，折板4和四周围合结构2上均开设有盲孔(图中未示出)，直板3上开设有通孔，通孔与盲孔一一对应，紧固件为金属螺钉，金属螺钉穿过通孔并与盲孔固定。需要说明的是，紧固件还可以是纤维螺栓、高强石墨螺栓、陶瓷螺栓，在此不再一一赘述。
38.在另一个实施例中，如图4-6所示，四个侧板包括两个直平板和两个u形板，两个直平板相对设置，两个u形板相对设置，u形板包括直板3和设置在直板3两端的折板4，折板4抵靠在两侧的直板3上，该结构稳定性更强。
39.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
40.以上对本实用新型所提供的一种拼接式石墨匣钵进行了详细介绍。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。