本发明公开了一种防变形的蓄电池用盒体,包括矩形的底面以及沿所述底面的各边向上延伸的四个侧壁,所述盒体内通过隔板分割成若干极群腔,与隔板相交的侧壁划分成若干单元片,与隔板不相交的侧壁作为一个单元片,所述单元片的顶部带有向外预变形的隆起部,所述隆起部的隆起幅度为该隆起部所在侧壁宽度的1~1.7%。本发明中,由于单元片上设置有向外预变形的隆起部,盒体冷却至室温时,隆起部在收缩过程中逐渐向盒体内部收缩,直至单元片上隆起部恰能收缩至直板状,由此可在不使用辅助工具的情况下,盒体热胀冷缩后侧壁上不会出现凹陷问题,减少盒体的不合格率,节省了生产成本,提高了生产效率。本发明还公开了一种防变形的蓄电池用盒体的制造工艺。
1.一种防变形的蓄电池用盒体,包括矩形的底面以及沿所述底面的各边向上延伸的四个侧壁,所述盒体内通过隔板分割成若干极群腔,其特征是:与隔板相交的侧壁划分成若干单元片,与隔板不相交的侧壁作为一个单元片,所述单元片的顶部带有向外预变形的隆起部,所述隆起部的隆起幅度为该隆起部所在侧壁宽度的1~1.7%,所述隆起部位于所在单元片的宽度方向的中部,所述隆起部的隆起幅度由上至下逐渐收敛,所述隆起部的宽度由上至下逐渐收敛,所述隆起部的宽度比该隆起部所在单元片宽度小20mm;所述的盒体在70-80°C时从模具中取出,自然冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的防变形的蓄电池用盒体,其特征是:所述带有隆起部的单元片的宽度大于60mm。
3.根据权利要求2所述的防变形的蓄电池用盒体,其特征是:所述带有隆起部的单元片的宽度为60-140mm。
4.根据权利要求1所述的防变形的蓄电池用盒体,其特征是:所述隆起部的宽度由上至下均匀收敛。
5.根据权利要求4所述的防变形的蓄电池用盒体,其特征是:所述隆起部的形状为倒三角或倒梯形。技术领域
本发明涉及一种盒体,尤其是一种防变形的蓄电池用盒体及其工艺。
背景技术
目前,蓄电池作为一种贮存化学能量的电气化学设备,可利用外部的电能使内部活性物质再生进行充电,从而把电能储存为化学能,需要时再进行放电,把化学能转化为电能输出,整个充放电的过程可以重复进行。故,蓄电池因具有储能大,携带方便,结构简单,生产成本低等有点,其已经被广泛应用于生活和生产的方方面面上。中国专利授权公告号CN201667364,授权公告日2010年12月8日,专利名称为“蓄电池”中公开了一种蓄电池,包括盒体、盒盖以及位于所述盒体中的多个极群组,每个所述极群组中包括多个正极板和多个负极板,所述正极板和所述负极板由电极隔板隔开,其特征在于,正极板比负极板多一片。说明书中还公开了,将第一个极群组中的正极板连接并导出盒体之外,形成蓄电池的正极。将前一个极群组中的负极板的连接引出线与后一个极群组中正极板的连接引出线串联。将最后一个极群组中的负极板连接并导出盒体之外,形成蓄电池的负极。蓄电池上盒体和盒盖一般采用ABS(Acrylonitrilexa0Butadienexa0Styrenexa0plastic,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)或PP(Polypropylene,聚丙烯)材料制作,在其生产过程中,注塑成形时盒体和盒盖需要在一定温度下保压一定时间,然后将电池盖平放在平板上冷却。但是由于热胀冷缩及制作材料的特性,导致盒体和盒盖周边边框产生很大的变形,造成周边边框向盒体和盒盖各自中心内陷,影响盒体质量和密封性,甚至造成盒体和盒盖的报废。为了提高盒体和盒盖的合格率,中国专利授权公告号CN201893390,授权公告日2011年7月6日,专利名称为“一种电池盖注塑后的防变形装置”中公开了一种电池盖注塑后的防变形装置,该防变形装置为用于置入电池盖内腔的矩形板状防变形装置,所述的防变形装置设有一对拉拔孔,防变形装置与电池盖的内腔相配,防变形装置侧面与电池盖内腔的四壁相配,防止电池盖的外廓向内缩,避免翘曲。在电池盖冷却后,其与防变形装置之间间隙变小,利用拉拔孔将防变形装置从电池盖腔中拉出。该专利中所公开的电池盖即为盒盖,且该专利虽然只公开了一种针对盒盖的防变形装置,但我们可以推出盒体的防变形也可以采用与此结构相对应的防变形装置。实际上,由于普通蓄电池盒体内会设有六个供极群组安设用的槽格,目前为了防止盒体的变形,在六个槽格内分别插入与槽格形状相适配的固定块,当盒体在自然冷却定型后再将固定块抽出,这样盒体就不会因为过度收缩而使得周壁发生内陷的问题。但是,为了保证电池盒中盒体注塑完成直到定型过程中不会发生变形,生产厂家需要配备特别配备盒体防变形装置,对生产厂家来说相对增加了生产成本。而且,由于生产中大多采用批量生产,故实际生产中所需的套数不仅只有一套,往往需要多套盒体防变形装置进行同时使用,这样更加无形中增加了生产材料和人工的成本,不利于企业的发展。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种在注塑冷却过程中,无需辅助使用防变形装置,即可保证电池盒周壁不内陷的防变形的蓄电池用盒体。本发明技术方案是:一种防变形的蓄电池用盒体,包括矩形的底面以及沿所述底面的各边向上延伸的四个侧壁,所述盒体内通过隔板分割成若干极群腔,与隔板相交的侧壁划分成若干单元片,与隔板不相交的侧壁作为一个单元片,所述单元片的顶部带有向外预变形的隆起部,所述隆起部的隆起幅度为该隆起部所在侧壁宽度的1~1.7%。进一步设置为:所述带有隆起部的单元片的宽度大于60mm。采用上述技术方案,单元片也即侧壁的一部分,其中单元片高度所在方位即为该侧壁高度所在方位,单元片宽度所在方位相当于是盒体的周向。当带有隆起部的单元片的宽度大于60mm时,由于单元片注塑成型至冷却过程中会发生明显的热胀冷缩,单元片会向盒体内收缩的凹陷,且该凹陷表现较为明显,故只有在单元片宽度大于60mm的上面设置隆起部,才有助于保证冷却后的盒体上,单元片能恢复直板状,而不会在单元片上形成凹陷区域。其中,如果带有隆起部的单元片的宽度小于60mm,由于这样的蓄电池型号较少,不在考虑范围内,而且该类盒体冷却后,单元片上所产生的凹陷效果微乎其微,不容易察觉及影响性能和使用。优选设置为:所述带有隆起部的单元片的宽度为60-140mm。采用上述技术方案,当带有隆起部的单元片的宽度大于140mm时,隆起部结构对冷却后的盒体上单元片恢复直板型效果不佳,故不在考虑范围内,所以单元片的宽度最优范围为60-140mm。进一步设置为:所述隆起部位于所在单元片的宽度方向的中部。采用上述技术方案,由于单元片在收缩凹陷时应力集中在单元片的中部,所以隆起部被设置于单元片的中部位置,这样明显有助于单元片上隆起部收缩后恢复直板状,保证成品后的盒体结构保持矩形。进一步设置为:所述隆起部的宽度比该隆起部所在单元片宽度小20mm。采用上述技术方案,由于单元片冷却后收缩的凹陷位置主要集中于单元片靠近顶部的中部,所以隆起部只需要在单元片的中部位置,而无需覆盖整个单元片,其中,隆起部的宽度比隆起部所在单元片宽度小20mm,由于隆起部位于单元片的中部,所以隆起部在宽度方向上距该单元片两侧的距离均为为10mm。该10mm为一过渡段,用于保证隆起部在单元片上隆起时预应力的承担,避免隆起部收缩时造成隆起部和单元片间连接部位的变形。进一步设置为:所述隆起部的隆起幅度由上至下逐渐收敛。采用上述技术方案,在高度方向上,由于单元片上凹陷变化量最大的位置为单元片的顶部,为了保证隆起部收缩的时候收缩均匀,所以隆起部上的隆起幅度由上至下逐渐收敛,其中,优选是均匀收敛,这样能使得隆起部收缩时,收缩量更加均衡,保证单元片收缩后保持稳定的平板状。进一步设置为:所述隆起部的宽度由上至下逐渐收敛。优选设置为:所述隆起部的宽度由上至下均匀收敛。进一步优选设置为:所述隆起部的形状为倒三角或倒梯形。采用上述技术方案,在宽度方向上,由于单元片上凹陷变化量最大的位置为单元片的中部,为了保证隆起部收缩的时候收缩均匀,所以隆起部上的宽度由上至下逐渐收敛,其中,优选是均匀收敛,这样能使得隆起部收缩时,收缩量更加均衡,保证单元片收缩后保持稳定的平板状。将单元片的高度定义为H(mm),单元片的宽度定义为W(mm),则隆起部的隆起幅度(由于隆起部的隆起幅度可以是变化的,此处的隆起幅度是指隆起幅度最高的那部分)定义为L(mm),隆起部的高度(也即隆起部沿单元片高度方向所经长度)为单元片高度H的2/3,此时L的具体值将根据W而限定,L和W的关系式如表1:表1xa0xa0W(mm)
xa0xa0[60,70)
xa0xa0[70,80)
xa0xa0[80,90)
xa0xa0[90,100)
xa0xa0L(mm)
xa0xa00.8
xa0xa01.0
xa0xa01.2
xa0xa01.4
xa0xa0W(mm)
xa0xa0[100,110)
xa0xa0[110,120)
xa0xa0[120,130)
xa0xa0[130,140]
xa0xa0L(mm)
xa0xa01.6
xa0xa01.8
xa0xa02.0
xa0xa02.2
表1中所示为,当W位于[60,70)范围内时,L取0.8mm;当W位于[70,80)范围内时,L取1.0mm,依此类推。本发明的有益效果是:单元片也即侧壁的一部分,其中单元片高度所在方位即为该侧壁高度所在方位,则单元片宽度所在方位是指该单元片上除单元片厚度所在方位后所剩的方向。所谓隆起幅度为隆起部距离单元片所在平面的距离,所谓隆起部所在侧壁宽度为单元片宽度,其中隆起部的隆起幅度为该隆起部所在侧壁宽度的1~1.7%。由于单元片上设置有向外预变形的隆起部,当对注塑出模后的盒体进行冷却时,隆起部在收缩过程中逐渐向盒体内部收缩,直到单元片冷却到室温时,单元片上隆起部恰能收缩至单元片所在平面位置,由此可在不使用辅助工具的情况下,盒体热胀冷缩后侧壁上不会出现凹陷问题,减少盒体的不合格率,节省了生产成本,提高了生产效率。本发明还提供一种所述防变形的蓄电池用盒体的制造工艺,将熔融的注塑液注入模具中得到预成形体,经保压、冷却后,在70-80°C时取出预成形体,自然冷却至室温得到盒体。本发明的有益效果是:将220-260°C的注塑液注入模具后进行8-12s的保压定型,定型后的预成形体温度为130°C左右,模具内设有进行冷却用的冷却系统,通过模具内的冷却系统将模具内预成形体冷却至至70-80°C,然后从模具中取出70-80°C的预成形体,最后将预成形体放置于空气中空冷至室温得到盒体。
附图说明
图1为本发明实施例的剖视图。图2为本发明实施例的俯视图。图3为图2的A部放大图。图4为本发明实施例的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述:如图1-4所示,本实施例包括长方体状的盒体1,该盒体1由矩形的底面11以及沿底面的各边向上延伸的四个侧壁12组成,盒体1内通过隔板2分割成六个极群腔13,侧壁12均为两两对应,共两对,与隔板2相交的其中一侧壁12a划分成六个单元片3,两个相对应的侧壁12a上总共划分出十二个单元片,即与隔板2相交的侧壁12有十二个;与隔板不相交的侧壁12b作为一个单元片,两个相对应的侧壁12b总共为两个单元片,即与隔板2不相交的侧壁12有两个,那么总共有十四个单元片。单元片3也即侧壁12的一部分或全部,单元片3高度所在方位即为该侧壁12高度所在方位。当单元片3的宽度位于60-140mm间时,直板状的单元片3在热胀冷缩后会向盒体1内部收缩并凹陷,为了避免凹陷的发生,此时,在该单元片3的顶部设置向外预变形的隆起部31,隆起部31位于所在单元片3的宽度方向的中部,隆起部31的宽度比该隆起部31所在单元片3宽度小20mm,也即隆起部31在宽度方向上距该单元片3两侧的距离均为为10mm。隆起部31的隆起幅度由上至下均匀收敛,隆起部31的宽度由上至下均匀收敛,则隆起部31位于所在单元片3上的投影为一倒三角形。将单元片3的高度定义为H(mm),单元片3的宽度定义为W(mm),则隆起部31的隆起幅度定义为L(mm),隆起部31的高度(也即隆起部31沿单元片3高度方向所经长度)为(2H)/3。当取单元片3高度H为70mm,单元片3宽度W为60mm时,根据表1,隆起部31的隆起幅度L为0.8mm,而隆起部31的高度为140/3mm,隆起部31的宽度为40mm。其中,在与隔板2相交的侧壁12上所划出的总共十二块单元片3中,每块单元片3的宽度均小于60mm,所以并不设置隆起部31;而与隔板12不相交的侧壁12上所划出的总共两块单元片3中(此时侧壁12即为单元片3),每块单元片3的宽度均为60mm,所以每块单元片3上均设有隆起部31。本发明中,防变形的蓄电池用盒体的制造工艺,包括以下步骤,将熔融的注塑液注入模具中得到预成形体,经保压、冷却后,在80°C时取出预成形体,自然冷却至室温。用于制作防变形的蓄电池用盒体的模具中带有冷却系统,该冷却系统为模具内相邻模腔的部分设有通冷却水的冷却腔,故当熔融的注塑液注入模具中得到预成形体时,得到的预成形体温度约为130°C,然后预成形体在模具中进行保压冷却,此时通过模具内冷却系统,经过28s的时间,将预成形体从130°C冷却至80°。由于预成形体在模具内冷却快慢的决定因素很多,如冷却水的初始温度,冷却水的单位时间流动量,及冷却腔距离模腔间的距离等,为了方便计算,将预成形体在模具内的单位时间冷却量记为X。H的取值在70~180mm时,以秒为单位,预成形体在模具内冷却至80°C的时间定义为T,在预成形体在模具内的单位时间冷却量X不变的前提下,T=28+mod(W,10)+(H-70)/10;方程式中的计算和单位无关,只是根据W和T的数值所拟合的关系式,其中mod为求余运算。利用本发明工艺制备不同规格的盒体,自然冷却至室温后,经检测带有隆起部的单元片的平整度如表2。单元片的平整度为冷却至室温后,局部内陷或隆起的最大幅度。表2ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>由表2可以看出,带有隆起部的单元片,从注塑到定型,再到冷却至室温后,随着隆起部的内陷,单元片整体的平整度也将随之改善。其中,冷却至室温后的盒体上各单元片的平整度处于0.0-0.2mm的范围内,该范围为该工艺标准下的合理误差值内,不仅不影响整体美观度,而且符合实际生产的需要。