一种电池壳体注塑方法与流程

1.本发明涉及模具注塑技术领域，特别是涉及一种电池壳体注塑方法。


背景技术：

2.金属空气电池是以空气中的氧为正极活性物质，以金属为负极活性物质，以导电溶液为电解液，在催化剂的催化作用下发生化学反应而产生电能的一种化学电源。空气电池由电池壳体和金属电极组件构成，电池壳体包括电池支架和空气电极，电池支架内部设有安装间隙，空气电极夹设于电池支架的安装间隙内。
3.目前，一般通过注塑的方法制造电池壳体，将空气电极放于注塑型腔内，一次注塑成型；但由于空气电极为柔软的薄片，注塑液注入时，空气电极的边缘处容易受到注塑液冲击，将空气电极从原本的位置冲开，使得空气电极边缘脱离电池支架的安装间隙、浮至电池支架外侧，导致成型后的电池壳体密封性不足，容易漏水。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电池壳体注塑方法，通过定位件对空气电极边缘定位，防止空气电极边缘被注塑液冲开，提高成型产品质量。
5.根据本发明实施例的一种电池壳体注塑方法，包括以下步骤：s1：注塑模具开模，在模腔内设有定位件；s2：用空气电极将内型芯外侧包裹，抽芯驱动件驱动内型芯滑动，将内型芯移动至模腔内，使得空气电极与模腔内的定位件相贴；s3：注塑模具合模，侧型芯滑块、内型芯在模腔中围成注塑型腔，向注塑型腔内注入注塑液，空气电极与注塑液一体成型，形成电池壳体产品；s4：注塑模具再次开模，当动模移动到第一位置时，抽芯驱动件驱动内型芯从模腔内抽出，产品内部抽芯；s5：当动模从第一位置继续开模移动至第二位置时，斜导柱将侧型芯滑块推开，产品侧面分模；顶出机构启动，将产品从模腔内顶出；s6：顶出机构复位。
6.根据本发明实施例的一种电池壳体注塑方法，至少具有如下技术效果：若未设置定位件，则注塑液注入时，空气电极的边缘容易受到注塑液冲击而从原本位置脱离，空气电极边缘被注塑液冲至与模腔内壁紧贴，导致注塑液整体冷却成型时，空气电极边缘浮于电池壳体外侧，成型后的电池壳体密封性不足，容易漏水。设置定位件后，定位件将空气电极的边缘限制在外模具与内模具之间，注塑液注入时，空气电极的边缘受到定位件支撑，可以防止空气电极边缘被注塑液冲开，提高成型产品质量。
7.根据本发明的一些实施例，在s1中，定位件设有两个，两个定位件对应固定于模腔上下两内壁上。
8.根据本发明的一些实施例，电池壳体包括外加强筋、内加强筋和空气电极；定位件包括定型部，定型部上设有若干外加强筋成型槽，外加强筋成型槽与注塑型腔连通，以供注塑液流入并形成外加强筋；内型芯与模腔的上下两内壁相对的面上设有若干内加强筋成型
槽，内加强筋成型槽与注塑型腔连通，以供注塑液流入并形成内加强筋；空气电极设于内型芯外侧，空气电极在注塑液成型时夹设于外加强筋与内加强筋之间。
9.根据本发明的一些实施例，定位件还包括定位部，定位部设于定型部周侧，并沿定型部外周轮廓延伸；定位部用于与空气电极边缘相抵，将空气电极定位于外加强筋与内加强筋之间，以避免注塑液注入时将空气电极冲至外加强筋外侧。
10.根据本发明的一些实施例，定位部包括若干间隔分布的定位块，相邻的定位块之间设有让位口，让位口相互连通，且其中部分让位口与外加强筋成型槽连通。
11.根据本发明的一些实施例，在s1中，动模上设有动模型腔，内型芯滑动设于动模型腔内，两个侧型芯滑块滑动设于动模型腔相对的两侧；定模上设有与动模型腔相对的定模型腔；侧型芯滑块、动模型腔、定模型腔及内型芯围成注塑型腔。
12.根据本发明的一些实施例，内型芯与抽芯驱动件之间连接有连接座，连接座上设有限位槽，定模上设有与限位槽匹配的限位块；注塑模具合模时，限位块插入限位槽中，以对内型芯定位；在s4中，动模移动到第一位置时，限位块脱离限位槽，以供内型芯从动模型腔中抽出。
13.根据本发明的一些实施例，抽芯驱动件为抽芯油缸，抽芯油缸穿过连接座与内型芯相连，用于驱动内型芯滑动抽芯。
14.根据本发明的一些实施例，在s5中，斜导柱固定连接于定模上，侧型芯滑块上设有可供斜导柱穿过的导向孔；注塑模具开模时，斜导柱逐渐伸出导向孔，将侧型芯滑块朝远离动模型腔的方向推开。
15.根据本发明的一些实施例，侧型芯滑块远离动模型腔的一侧设有限位件，用于限制侧型芯滑块的滑动范围；在s4至s5中，动模从第一位置移动至第二位置的期间，斜导柱从导向孔完全脱出，侧型芯滑块滑动至与限位件相抵后停止滑动。
16.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
18.图1是本发明实施例的安装结构示意图；
19.图2是金属空气电池的结构示意图；
20.图3是本发明实施例的爆炸视图；
21.图4是电池壳体、动模、定模、内型芯和侧型芯滑块的结构示意图；
22.图5是本发明实施例合模时的剖面视图；
23.图6是动模在第一位置时的剖面视图；
24.图7是动模在第二位置时的剖面视图。
25.附图标记：
26.注塑模具100，定模架110，定模111，定模型腔112，动模架120，动模121，动模型腔122，浇注口130，内型芯140，抽芯驱动件141，内加强筋成型槽142，连接座143，限位槽144，限位块145，侧型芯滑块150，导向孔151，限位件152，定位件160，定型部161，外加强筋成型槽162，定位部163，让位口164，连接腔165，斜导柱170，顶出机构180；
27.金属空气电池200，电池壳体201，金属电极组件202，电池支架210，外加强筋211，内加强筋212，空气电极220。
具体实施方式
28.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，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间接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.参照图1至图7，本发明实施例的一种电池壳体注塑方法，包括s1，s2，s3，s4，s5，s6。
32.注塑模具100包括定模架110和动模架120，定模架110设于动模架120上方，定模架110上固定连接有定模111，动模架120上活动连接有动模121。
33.具体地，动模121能相对于定模111升降，当动模121上升至与定模111抵紧时，注塑模具100合模，当动模121下降至与定模111分开时，注塑模具100开模。注塑模具100合模时，动模121与定模111之间形成模腔，模腔连接有浇注通道，定模架110上设有浇注口130，浇注口130与浇注通道连通，注塑液从浇注口130注入浇注通道，再流进模腔内成型。由于本实施例用于注塑电池壳体201，因此注塑模具100上还包括内型芯140和侧型芯滑块150，分别用于内部抽芯和侧面分模。
34.参照图2，金属空气电池200包括电池壳体201和金属电极组件202，电池壳体201内部设有腔体，腔体用于盛放电解液，金属电极组件202部分伸入腔体以与电解液发生反应。
35.电池壳体201包括电池支架210和空气电极220，具体地，电池支架210包括外加强筋211和内加强筋212，空气电极220夹设于外加强筋211和内加强筋212之间，覆盖于电池支架210的前后开口处，以与空气接触。
36.因此，制造电池壳体201时，需要分别设置用于形成外加强筋211的外模具、形成内加强筋212的内模具，以及将空气电极220定位于二者之间的结构。在本实施例中，外模具设置在模腔内壁，内模具设置在内型芯140表面，内型芯140同时起到定位空气电极220的作用。
37.s1：注塑模具100开模，动模121移动与定模111分开，在模腔内设置定位件160。
38.s2：用空气电极220将内型芯140外侧包裹，抽芯驱动件141驱动内型芯140滑动，将内型芯140移动至模腔内，使得空气电极220与模腔内的定位件160相贴。
39.空气电极220置于外模具与内模具之间，注塑时，注塑液分别流入外模具与内模具(即流至空气电极220外侧与内侧)，形成外加强筋211和内加强筋212。
40.若未设置定位件160，则注塑液注入时，空气电极220的边缘容易受到注塑液冲击而从原本位置脱离，空气电极220边缘会被注塑液冲至与模腔内壁紧贴，使得该部分的注塑液无法流至空气电极220外侧(形成外加强筋211)，只能在空气电极220内侧形成内加强筋212，导致注塑液整体冷却成型时，空气电极220边缘浮于电池支架210外侧，成型后的电池壳体201密封性不足，容易漏水。
41.设置定位件160后，定位件160将空气电极220的边缘限制在外模具与内模具之间，注塑液注入时，空气电极220的边缘受到定位件160支撑，与模腔内壁留有间隙，注塑液分别流至空气电极220外侧与内侧，可以正常形成外加强筋211和内加强筋212，防止空气电极220边缘被注塑液冲开，提高成型产品质量。
42.s3：参照图5，注塑模具100合模，侧型芯滑块150、内型芯140在模腔中围成注塑型腔，向注塑型腔内注入注塑液，空气电极220与注塑液一体成型，形成电池壳体201产品。
43.具体地，参照图3至图4，内型芯140设置在模腔前方，两个侧型芯滑块150分别设置在模腔左右两侧，内型芯140伸入模腔后，模腔中剩余的空间(内型芯140以外的空间)与左右两个侧型芯滑块150围成注塑型腔，该注塑型腔的形态即为电池壳体201的具体形态。
44.s4：注塑模具100再次开模，当动模121移动到第一位置时，抽芯驱动件141驱动内型芯140从模腔内抽出，产品内部抽芯。
45.s5：当动模121从第一位置继续开模移动至第二位置时，斜导柱170将侧型芯滑块150推开，产品侧面分模；顶出机构180启动，将产品从模腔内顶出。
46.本实施例中电池壳体201的脱模具有两个过程，内型芯140抽芯和侧型芯滑块150分模；参照图6，动模121移动到第一位置时，斜导柱170同时将侧型芯滑块150向外推动，但在第一位置时，侧型芯滑块150未与产品完全分离，因此在内型芯140抽芯时，侧型芯滑块150对产品仍有侧面定位作用，产品保持静止，不会影响抽芯，产品也不会偏移错位，保持在原来的位置，以便后续顶出。
47.参照图7，动模121从第一位置移动到第二位置的期间，斜导柱170将侧型芯滑块150完全推开，侧型芯滑块150与产品分离，且动模121与定模111之间分隔出足够的空间，以供顶出机构180将产品从模腔中顶出，完成脱模。
48.动模121在移动到第一位置时，侧型芯滑块150向外滑动，同时内型芯140抽芯；动模121从第一位置移动到第二位置的期间，抽芯已经完成，因此只进行侧型芯滑块150分模；动模121移动到第二位置时，侧型芯滑块150与产品完全分离，产品侧面分模完成。
49.s6：参照图7、图5，顶出机构180复位，将新的空气电极220包裹于内型芯140外侧，抽芯驱动件141驱动内型芯140再次伸入模腔内，动模121复位，侧型芯滑块150复位，注塑模具100再次合模，注塑下一个产品。
50.参照图2，空气电极220至少包括两面，因此定位件160需要设置两个以对空气电极220的两个面支撑定位。在本发明的一些具体实施例中，在s1中，定位件160设有两个，两个定位件160对应固定于模腔上下两内壁上。
51.参照图4，在本发明的进一步实施例中，电池壳体201包括外加强筋211、内加强筋212和空气电极220；定位件160包括定型部161，定型部161上设有若干外加强筋成型槽162(外模具)，外加强筋成型槽162与注塑型腔连通，以供注塑液流入并形成外加强筋211。
52.具体地，若干外加强筋成型槽162将定型部161分割为若干方块，这些方块呈矩阵均匀排列于模腔内壁上，而内型芯140和侧型芯滑块150安装到位形成注塑型腔后，外加强筋成型槽162与注塑型腔连通，注塑时，注塑液沿外加强筋成型槽162流动，形成外加强筋211。在本实施例中，外加强筋成型槽162组成“井”字，因此形成的外加强筋211也具有“井”字格栅，可用于支撑空气电极220的中间主体部分，防止注塑液将空气电极220冲走。
53.内型芯140与模腔上下两内壁相对的面(即内型芯140上下两面)上设有若干内加强筋成型槽142(内模具)，内加强筋成型槽142与注塑型腔连通，以供注塑液流入并形成内加强筋212。具体地，若干内加强筋成型槽142平行开设于内型芯140表面，且内加强筋成型槽142与外加强筋成型槽162相对应，内加强筋成型槽142与注塑型腔连通，注塑时，注塑液沿内加强筋成型槽142流动，形成内加强筋212。
54.空气电极220包裹于内型芯140外侧，注塑时，注塑液流入注塑型腔，在空气电极220外侧形成外加强筋211，流入内加强筋成型槽142形成内加强筋212，因此成型后的空气电极220就夹设于外加强筋211与内加强筋212之间。
55.参照图4，在本发明的进一步实施例中，定位件160还包括定位部163，定位部163设于定型部161周侧，并沿定型部161外周轮廓延伸；定位部163用于与空气电极220边缘相抵，将空气电极220定位于外加强筋211与内加强筋212之间(外加强筋211内侧)，以避免注塑液注入时，空气电极220的边缘因受到注塑液冲击而从原本位置脱离，被注塑液冲至与模腔内壁紧贴，使得注塑液无法流至空气电极220外侧，只能在空气电极220内侧形成内加强筋212，导致注塑液整体冷却成型时，空气电极220边缘浮于电池支架210外侧，成型后的电池壳体201密封性不足。
56.具体地，模腔内壁上定型部161以外的空间形成了连接腔165，连接腔165内的注塑液将外加强筋211与内加强筋212连接成壳体，即注塑型腔包括连接腔165、外加强筋成型槽162和内加强筋成型槽142；而定位部163设置在定型部161边缘，也就是设置在连接腔165内，为了使连接腔165内的注塑液与外加强筋成型槽162、内加强筋成型槽142的注塑液连通，定位部163不能将连接腔165全部覆盖，以供注塑液流入。
57.因此，参照图4，在本发明的进一步实施例中，定位部163包括若干间隔分布的定位块，相邻的定位块之间设有让位口164，让位口164相互连通，且其中部分让位口164与外加强筋成型槽162连通。
58.参照图3，在本发明的一些具体实施例中，在s1中，动模121上设有动模型腔122，内型芯140滑动设于动模型腔122内，两个侧型芯滑块150滑动设于动模型腔122相对的左右两侧，定模111上设有与动模型腔122相对的定模型腔112，侧型芯滑块150与动模型腔122、定模型腔112及内型芯140围成注塑型腔。
59.具体地，动模型腔122设于动模121顶面，定模型腔112设于定模111底面，注塑模具100合模时，动模型腔122与定模型腔112后侧闭合，左右两侧通过侧型芯滑块150闭合，前侧开口以供内型芯140伸入。
60.动模型腔122和定模型腔112组成模腔，而侧型芯滑块150与动模型腔122、定模型
腔112及内型芯140围成使注塑液最后流入定型的注塑型腔(注塑型腔在模腔内形成)。
61.参照图3至图4，在本发明的进一步实施例中，内型芯140与抽芯驱动件141之间连接有连接座143，连接座143上设有限位槽144，定模111上设有与限位槽144匹配的限位块145。
62.参照图5，注塑模具100合模时，限位块145插入限位槽144中，以对内型芯140定位，内型芯140固定；参照图6，在s4中，动模121移动到第一位置时，限位块145脱离限位槽144，此时内型芯140可以从动模型腔122中抽出。
63.参照图6，在本发明的进一步实施例中，抽芯驱动件141为抽芯气缸，抽芯气缸安装在动模121上，抽芯气缸的伸缩端穿过连接座143与内型芯140相连，用于驱动内型芯140滑动抽芯。
64.参照图5至图7，在本发明的一些具体实施例中，在s5中，斜导柱170固定连接于定模111上，侧型芯滑块150上设有可供斜导柱170穿过的导向孔151；注塑模具100开模时，动模121相对于定模111移动时，斜导柱170逐渐伸出导向孔151，将侧型芯滑块150朝远离动模型腔122的方向推开。
65.参照图5至图6，动模121在移动到第一位置前，斜导柱170逐渐从导向孔151伸出，侧型芯滑块150随之向外滑动；参照图6至图7，动模121从第一位置移动到第二位置的期间，斜导柱170继续向外伸出，将侧型芯滑块150推动至与产品完全分离，然后斜导柱170从导向孔151完全抽离，斜导柱170不再推动侧型芯滑块150滑动，仅相对于导向孔151上升，最后停在第二位置，注塑模具100完成开模。
66.当动模121复位时，参照图7至图6，动模121重新移动至第一位置，斜导柱170相对于导向孔151下降，逐渐靠近导向孔151，而侧型芯滑块150保持在原位，因此斜导柱170仍能插入导向孔151内；参照图6至图5，动模121继续复位，斜导柱170将侧型芯滑块150推向动模型腔122，最终回到图5所示的合模状态。
67.参照图5至图7，在本发明的进一步实施例中，侧型芯滑块150远离动模型腔122的一侧设有限位件152，用于限制侧型芯滑块150的滑动范围；具体地，限位件152为限位螺钉，一个限位螺钉设置在左侧型芯滑块150的左侧位置，另一个限位螺钉设置在右侧型芯滑块150的右侧位置。
68.在s4至s5中，动模121从第一位置移动至第二位置的期间，斜导柱170从导向孔151完全脱出，将侧型芯滑块150推动至与产品完全分离，斜导柱170不再推动侧型芯滑块150滑动，此时侧型芯滑块150与限位件152相抵，在动模121之后的移动过程中，侧型芯滑块150停止不动。
69.参照图7，此时斜导柱170已与导向孔151脱离，侧型芯滑块150与限位件152相抵；动模121复位时，斜导柱170逐渐靠近导向孔151，参照图6，动模121重新移动至第一位置时，斜导柱170插入导向孔151内，随着动模121继续复位，侧型芯滑块150与限位件152分离，朝向动模型腔122滑动。
70.本发明包括如下步骤：
71.s1：注塑模具100开模，在模腔内设有定位件160；
72.s2：用空气电极220将内型芯140外侧包裹，抽芯驱动件141驱动内型芯140滑动，将内型芯140移动至模腔内，使得空气电极220与模腔内的定位件160相贴；
73.s3：注塑模具100合模，侧型芯滑块150、内型芯140在模腔中围成注塑型腔，向注塑型腔内注入注塑液，空气电极220与注塑液一体成型，形成电池壳体201产品；
74.s4：注塑模具100再次开模，当动模121移动到第一位置时，抽芯驱动件141驱动内型芯140从模腔内抽出，产品内部抽芯；
75.s5：当动模121从第一位置继续开模移动至第二位置时，斜导柱170将侧型芯滑块150推开，产品侧面分模；顶出机构180启动，将产品从模腔内顶出；
76.s6：顶出机构180复位。
77.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
78.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。