耐熱橡膠與金屬復合加熱塊及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種在鋁塑膜包裝動力電池生產過程中熱熔復合所使用的耐熱橡膠與金屬復合加熱塊及其制備方法和應用。共涉及兩個熱熔復合的過程，分別是外包裝材料鋁塑膜復合封口和電池隔膜與極片之間復合成型。
【背景技術】
[0002]鋁塑膜包裝動力電池外包裝材料鋁塑膜復合封口和電池隔膜與極片之間復合成型，行業內通行的是采取金屬直接與被復合材料接觸并加熱直接復合的方式，這種硬接觸的方式對設備精度的要求高，封裝頭表面的質量要求高。并由于金屬在加熱過程中的變形不可控，導致了在使用過程中可靠性不好。
【發明內容】
[0003]為了克服現有的封裝方式對設備精度要求過高，熱變形控制困難，可靠性不高的缺點，設計了新的加熱塊一耐熱橡膠與金屬復合加熱塊。
[0004]本申請提供的耐熱橡膠和金屬復合加熱塊，主要用于鋁塑膜包裝動力電池生產過程中鋁塑膜的熱熔復合封口和電池隔膜與極片之間復合成型，使得鋁塑膜的熱熔復合封口和電池隔膜與極片之間復合成型可靠性有了極大的提高，并且大大降低了對設備精度的要求。
[0005]本發明提供的耐熱橡膠與金屬復合加熱塊，可以承受被復合物在厚度上一定的波動。具有一定的溫度緩沖，加熱溫度偏差可以大一些。加工工藝簡單，可以實現批量化定制生產，降低了制造和使用成本。
[0006]本申請提供的一種耐熱橡膠和金屬復合加熱塊，該復合加熱塊是在黃銅、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。
[0008]耐熱石圭橡膠厚度為0.5?2mm。
[0009]上述耐熱橡膠和金屬復合加熱塊，可以采用如下方法制備:耐熱硅橡膠直接復合在黃銅、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]即可通過直接硫化復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制厚度的耐熱硅橡膠。
[0011]所述耐熱硅基膠可采用粘接強度高、穩定性能好，能在-60?310°C范圍內長期發揮其效能的耐高溫有機硅橡膠。例如，可采用甲基苯基乙烯基硅橡膠。
[0012]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0013]1、選擇選用熱傳導性能好、抗老化性能好與長期工作溫度超過300°C的耐熱硅橡膠，使得復合過程中損耗的熱量能夠得到迅速補充；
[0014]2、將耐熱硅橡膠與金屬復合，在黃銅、鋁合金或者熱作模具鋼加熱塊上通過直接硫化復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制厚度的耐熱硅橡膠。使得金屬與耐熱橡膠的復合面的粘結強度可以承受復合時的橫向變形剪切力；并保持被復合面的平整性；
[0015]3、可調整耐熱橡膠的硬度(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合材料；被復合材料厚度變化與耐熱硅橡膠的硬度和厚度選定的相關規律是: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合金屬面的預制形狀而改變，使得能夠復合形狀較為復雜的表面；
[0017]5、由金屬的表面形狀來保證復合加熱塊的表面形狀，由耐熱橡膠的表面質量來保證材料復合后的表面質量。
[0018]本發明的有益效果是:
[0019]1、由于與被復合物接觸的是橡膠面，橡膠有柔性，可以允許被復合物在厚度方向上的一定波動。2、由于金屬未和被復合物直接接觸，使得具有一定的溫度緩沖，加熱溫度偏差可以大一些。3、加工工藝簡單，可以實現批量化定制生產，降低了制造和使用成本。
[0020]本發明提供一種在鋁塑膜包裝動力電池生產過程中對包裝材料鋁塑膜熱熔復合封口和電池隔膜與極片之間復合成型所使用的一種由耐熱橡膠和加熱金屬塊復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的耐熱橡膠復合。它通過調整耐熱橡膠的硬度和厚度，可以承受被復合物在厚度上一定的變化。同時由于加熱塊與被復合物的接觸是軟接觸，耐熱橡膠熱傳導性好，具有一定的溫度緩沖，加熱溫度偏差可以大一些，降低了設備制造的精度要求。并且耐熱橡膠表面隨著金屬面的預制形狀而改變，使得能夠制成復雜的空間形狀復合加熱塊，從而可以熱復合相應形狀的材料。最后復合加熱塊的加工工藝簡單，可以實現批量化定制生產，而實際工作溫度低于300°C，使得復合加熱塊具有很長的工作壽命，降低了制造和使用成本。
【附圖說明】
[0021]圖一是本發明實施例1的平面復合加熱塊結構示意圖(左上為主視圖，左下為俯視圖，右上為側視圖)。
[0022]圖二是本發明實施例2的復合加熱軸結構示意圖(左邊為側視圖，右邊為主視圖)。
[0023]圖三是本發明實施例3的電芯鋁塑膜平面熱復合實施例圖(左邊為主視圖，右邊為側視圖)。
[0024]圖四是本發明實施例4的極片與隔膜輥壓熱復合實施例圖(左邊為側視圖，右邊為主視圖)。
[0025]圖五是本發明實施例5的帶PP管的厚度變化平面熱復合實施例圖(左邊為主視圖，右邊為側視圖)。
[0026]圖六是本發明實施例6的極耳處厚度變化平面熱復合封裝實施例圖(左邊為主視圖，右邊為側視圖)。
[0027]圖七是本發明實施例7的厚度變化輥壓熱復合實施例圖(左邊為側視圖，右邊為主視圖)。
[0028]圖中標號:
[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。
【具體實施方式】
[0030]下面的實施例可以使本專業技術人員更全面的理解本發明，但不以任何方式限制本發明。
[0031]實施例1
[0032]在圖一所示平面復合加熱塊結構示意圖中，在黃銅、鋁合金或者熱作模具鋼加熱塊上通過直接硫化復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制厚度的耐熱硅橡膠。使得金屬與耐熱橡膠的復合面的粘結強度可以承受復合時的橫向變形剪切力；并保持被復合面的平整性。
[0033]本實施例的復合加熱塊是在黃銅、鋁合金或者熱作模具鋼加熱塊的表面上復合一層耐熱娃橡膠。
[0034]耐熱硅橡膠通過直接硫化復合在黃銅、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，使用壽命長的燙金印刷用硅膠板。
[0037]所述耐熱硅基膠可采用粘接強度高、穩定性能好，能在-60?310°C范圍內長期發?車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]實施例2
[0040]在圖二所示復合加熱軸結構示意圖中，在熱作模具鋼加熱軸的表面通過直接硫化復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制厚度的耐熱硅橡膠。使得金屬與耐熱橡膠的復合面的粘結強度可以承受復合時的橫向變形剪切力；并保持被復合面的平整性。
[0041]本實施例的復合加熱塊是在模具鋼加熱軸的表面上復合一層耐熱硅橡膠。
[0042]耐熱硅橡膠通過直接硫化復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，使用壽命長的燙金印刷用硅膠板。
[0044]所述耐熱硅基膠可采用粘接強度高、穩定性能好，能在-60?310°C范圍內長期發?車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]實施例3
[0047]在圖三所示的電芯鋁塑膜平面熱復合實施例中，將平面被復合的兩層鋁塑膜的PP面相對重疊放