本發(fā)明涉及一種用于模制電池組件的裝置和模制電池組件的方法。

背景技術(shù)：

術(shù)語“電池”在本文中使用以包括蓄電池。在傳統(tǒng)的鉛酸電池中，通常通過引線帶或柱將每個堆棧的板連接在一起，該引線帶或柱固定到在板上對齊的凸耳或耳片。

在尤其例如鉛酸電池的電池的制造過程中，已知的是澆鑄電池組件。諸如帶或其他構(gòu)造的組件也可同時澆鑄在電池板的凸耳上，以例如在電池單元內(nèi)的一組板之間形成連接。通常通過鉛填充模腔并在鉛冷卻之前將凸耳浸入腔中，來澆鑄這種帶。典型地，通過允許鉛流動到腔的側(cè)部處的通道中并從壩上溢出進(jìn)入模具中，來填充模腔。

典型的澆鑄裝置的示例在申請人之前的申請wo94/16466中示出，在wo94/16466中，裝置包括具有一組柱或帶模腔的模具、與模具相鄰的熔融金屬供給管道、位于供給管道和腔之間的壩、用于給管道供應(yīng)熔融鉛的裝置，因此，腔、泵和至少一對基本上平行的供給通道在管道下方延伸并連接到管道。

重要的是，在組件的澆鑄期間仔細(xì)地控制鉛到所有模腔中的流動。理想地，應(yīng)該沿著模具槽的長度平衡或控制熔融鉛的流動，使得所有腔同時地且以相同的速率被填充。這種流動平衡難以由現(xiàn)有的裝置實(shí)現(xiàn)，例如可受到制造公差和模具和/或供應(yīng)器中的操作條件的影響。

當(dāng)提供左組和右組模腔，每個模腔具有相鄰的供給管道和相關(guān)的供給通道時，出現(xiàn)進(jìn)一步的復(fù)雜化。在這種情況下，期望的是，在左側(cè)和右側(cè)之間平衡熔融鉛的流動。

申請人之前已嘗試通過在泵端在左供給通道或右供給通道中提供節(jié)流螺栓，來解決左側(cè)和右側(cè)流動控制(或左右流動平衡)的問題。節(jié)流螺栓可被調(diào)節(jié)以改變?nèi)廴诮饘俅┻^通道的流速，從而確保左右模腔以相等的速度被填充。

對于平衡熔融金屬的流動的問題，進(jìn)一步可行的方案是提供多個供應(yīng)泵和入口并獨(dú)立地調(diào)節(jié)每個供應(yīng)泵和入口。然而，這增加了裝置的復(fù)雜性和成本。

本發(fā)明的實(shí)施例試圖提供一種裝置，該裝置可提供鉛到模腔的改進(jìn)的輸送。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于模制電池組件的裝置，該裝置包括：

具有多個模腔的模具塊；

與模具塊相鄰并在大致縱向方向上沿著模具塊延伸的熔融金屬供給槽；

位于供給槽和每個腔之間的多個壩；以及

用于給槽提供熔融金屬的供應(yīng)器；

其中，供給槽設(shè)有可操作以改變供給槽的容積的至少一個容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

申請人發(fā)現(xiàn)，這種布置提供一種平衡穿過供給槽并從壩上溢出進(jìn)入腔中的流動的簡單和方便的方式。由于槽位于模具的上表面(且通常是敞開的)，所以可容易地接觸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的由用戶看到的位置(與在模具內(nèi)部內(nèi)在地動作的節(jié)流螺栓布置相比)。供給槽可包括：第一端；第二端和中央部分。多個壩可沿著中央部分設(shè)置。

典型地，可提供兩個容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，在供給槽的每一端各提供一個。容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以是獨(dú)立地可調(diào)節(jié)的。這樣，裝置可允許對沿著槽的長度的流動的控制/調(diào)節(jié)。

容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或每個容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可布置為在多個索引位置之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可包括可固定在供給槽內(nèi)的至少兩個離散位置的元件。索引位置可提供物理對齊。另外，索引可給終端用戶提供選擇的位置的方便的可視化表示。

容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或每個容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可布置為提供處于使用中的槽的端壁的可調(diào)節(jié)的位置。端壁可有效地調(diào)節(jié)處于使用中的槽的長度。

容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或每個容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可包括被布置為容納在供給槽內(nèi)的元件。該元件可例如具有下部輪廓，該下部輪廓被成形和構(gòu)造為與槽的形狀和構(gòu)造匹配。

元件或每個元件可布置為在供給槽內(nèi)是縱向地可移動的。例如，元件可在供給槽內(nèi)是可滑動的?？蛇x地，元件可在槽內(nèi)布置在一系列縱向位置。

容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或每個容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可進(jìn)一步包括被布置為將元件固定在適當(dāng)位置的鎖定構(gòu)件。

元件或每個元件可設(shè)有由鎖定構(gòu)件接合的多個特征。該特征可例如是多個凹口或凹部(鎖定構(gòu)件可例如容納在凹口或凹部中)。凹口或凹部可由沿著元件的上表面的城堡狀部件限定。

供應(yīng)器可包括在供給槽下方延伸的供給通道。供應(yīng)器可進(jìn)一步包括將供給通道連接到供給槽的多個基本上豎直延伸的通道。供應(yīng)器可進(jìn)一步包括與供給通道流體連通、連接到供應(yīng)熔融金屬的泵的供應(yīng)泵入口。

供給通道可包括在供給槽下方延伸且連接到供給槽的內(nèi)供給通道。供給通道還可包括基本上平行于內(nèi)供給通道延伸的外供給通道，供應(yīng)泵入口與外供給通道流體連通。至少一個連接通道可設(shè)置為從外供給通道通向內(nèi)供給通道。

典型地，該裝置可縱向地延伸，供應(yīng)泵設(shè)置在該裝置的一端。

該裝置可包括與第一模具塊相鄰地且平行地設(shè)置的第二模具塊，第二模具塊具有多個模腔。

第二熔融金屬供給槽可與第二模具塊相鄰地設(shè)置并沿著該模具塊的長度延伸。多個壩可在第二供給槽和每個腔之間延伸。第二供應(yīng)器可布置為給第二槽提供熔融金屬。第二供給槽可設(shè)有可操作以改變第二供給槽的容積的至少一個容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

第二供應(yīng)器可包括在第二供給槽下方延伸的第二供給通道。第二供應(yīng)器可進(jìn)一步包括將第二供給通道連接到第二供給槽的多個基本上豎直延伸的通道。第二供應(yīng)器可進(jìn)一步包括供應(yīng)泵入口。第一供應(yīng)器和第二供應(yīng)器可連接到共同的入口。

第二供給通道可包括具有上述特征中的任何特征的容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

可提供兩個進(jìn)一步的容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，在第二供給槽的每一端各提供一個。容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以是獨(dú)立地可調(diào)節(jié)的。

根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的方面，提供一種模制電池組件的方法，該方法包括：

提供用于模制電池組件的裝置，該裝置包括：具有多個模腔的模具塊；與模具塊相鄰并沿著模具塊的長度延伸的熔融金屬供給槽；位于供給槽和每個腔之間的多個壩；

提供用于將熔融金屬供應(yīng)到供給槽中的供應(yīng)裝置；

調(diào)節(jié)容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以改變供給槽的容積，使得熔融金屬從壩上溢出，同時地流動到多個模腔中。

調(diào)節(jié)容積的步驟可包括移動供給槽的一端或兩端處的容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可被調(diào)節(jié)以沿著模具塊的長度平衡熔融金屬到腔中的流動。

調(diào)節(jié)容積的步驟可包括移動左供給槽和右供給槽的一端或兩端處的容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以沿著左模具塊和右模具塊的長度平衡熔融金屬到腔中的流動。

根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的方面，提供一種基本上如本文描述的用于模制電池組件的裝置。

根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的方面，提供一種基本上如本文描述的模制電池組件的方法。

雖然已在上面描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明延伸到在上面或在下面的描述或附圖中闡述的特征的任何發(fā)明組合。

附圖說明

現(xiàn)在，將僅通過示例的方式并參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的特定實(shí)施例，在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的裝置的平面圖的示意性表示；

圖2是具有剖開部分的圖1的示意性表示，該剖開部分示出了裝置的內(nèi)部組件；

圖3是通過線a獲得的圖1的裝置的剖視圖；

圖4是圖3所強(qiáng)調(diào)的區(qū)域的擴(kuò)大示意性表示；

圖5是根據(jù)圖1的實(shí)施例的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的示意性表示；以及

圖6是用于圖1的實(shí)施例的調(diào)節(jié)元件的示意性表示。

具體實(shí)施方式

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于模制電池組件的裝置1的平面圖。裝置1包括左(或第一)模具塊100和右(或第二)模具塊200。在該實(shí)施例中，左模具塊100與右模具塊200一體地形成。然而，兩個模具塊也可分開地形成。

左支撐塊120固定到左模具塊100的左側(cè)；以及右支撐塊220固定到右模具塊200的右側(cè)。

每個模具塊100、200具有縱向延伸的形式，沿著每個模具塊100、200的長度設(shè)置數(shù)個模腔110、210。

左供給槽130和右供給槽230沿著左支撐塊120和右支撐塊220的上表面縱向地延伸。左供給槽和右供給槽沿著左模具塊100和右模具塊200的外邊緣布置。每個槽130、230從第一端132、232延伸到第二端134、234。如在圖3的橫截面中最佳地看見的，每個槽130、230具有弧形底部138、238以及平行地間隔開的內(nèi)側(cè)壁135、235和外側(cè)壁136、236。

左支撐塊120和右支撐塊220在一端通過橫向構(gòu)件10接合，因此當(dāng)從上方觀看時，支撐塊120、220和橫向構(gòu)件10形成u形。橫向構(gòu)件10包括t形連接件20，t形連接件20具有入口22和兩個出口24、26。在使用時，入口22連接到可包括泵組件的熔融鉛供應(yīng)器(未示出)。設(shè)置在左支撐塊120中的左外供給通道140與t形連接件的左出口或左分支24流體連接。設(shè)置在右支撐塊220中的右外供給通道240與t形連接件20的右分支26流體連接。如可從圖2看見的，外供給通道140、240在支撐塊中基本上沿著裝置1的長度縱向地延伸。

如圖3所示，左內(nèi)供給通道142設(shè)置在左支撐塊120中，大致平行于左外供給通道140。左內(nèi)供給通道142沿著裝置縱向地延伸且設(shè)置在左供給槽130下方。類似地，右內(nèi)供給通道242設(shè)置在右支撐塊220中、大致平行于右外供給通道240延伸且在右供給槽230下方延伸。

在示出的實(shí)施例中，內(nèi)供給通道142、242最初形成為具有與t形連接件的右分支24的流體連接，該連接被插銷144、244阻塞。如圖2的中央剖開部分所示的，左內(nèi)供給通道142和左外供給通道140在中點(diǎn)146處流體連接。類似的流體連接設(shè)置在右內(nèi)供給通道242和右外供給通道240之間且設(shè)置在中點(diǎn)246處。

內(nèi)供給通道142、242通過多個基本上豎直延伸的通道148、248連接到每個相應(yīng)的供給槽130、230。

沿著供給槽130、230，窄的供應(yīng)通道132、232大致垂直于縱向方向從槽的內(nèi)側(cè)壁135、235朝著每個模腔110、210延伸。壩133、233位于每個供應(yīng)通道132、232的端部并且與相應(yīng)的模腔110、210對齊。圖4是在一個供給槽130周圍的區(qū)域的剖視圖的放大表示。供給槽130具有與壩133相對的外側(cè)壁136和底部138。唇部或懸垂件134位于通道132的外邊緣，在供應(yīng)通道的底部上方部分地延伸。

模腔110具有底部122，底部122位于壩133下方深度c處。供給槽130的深度大于模腔110的深度。圖4還示出了在槽130中處于預(yù)填充高度p的熔融金屬m，熔融金屬m明顯低于壩133的水平面。

左供給槽130在槽130的最接近泵入口22的端部132處設(shè)置第一容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)160；以及在槽130的另一端部134(遠(yuǎn)離泵入口22的端部)處設(shè)置第二容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)162。同樣地，右供給槽230也設(shè)有第一容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)260和第二容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)262，第一容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)260和第二容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)262分別布置在端部232和234處。

在附圖中示出的實(shí)施例中，所有容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有相同的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)將參考圖5和圖6描述，圖5示出了右供給槽230上的第二容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)262的放大視圖，圖6示出了處于孤立狀態(tài)的調(diào)節(jié)元件264。然而，應(yīng)該領(lǐng)會到，所有其他容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有這種結(jié)構(gòu)。

容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)262包括布置為容納在供給槽230內(nèi)的第一元件264。元件264的下部輪廓為弧形，被成形和構(gòu)造為與槽230的輪廓匹配。當(dāng)布置在槽230內(nèi)時，第一元件264布置為沿著縱向方向s是可滑動的。第二元件270設(shè)置為可操作以將第一元件264鎖定或固定在期望位置的鎖定元件。如下面進(jìn)一步解釋的，當(dāng)布置在供給槽230內(nèi)時，容積調(diào)節(jié)件160、162、260、262的元件用于限定槽130、230的端壁。

在示出的實(shí)施例中，第一元件264沿著其上表面設(shè)有城堡狀部件266，城堡狀部件266限定一系列凹口或凹部268。第二元件270布置為接合凹口或凹部268，使得元件264可固定在槽230內(nèi)的多個索引位置。方便地，第二元件270可滑動地安裝在位于右支撐塊220的上表面中的凹部272中。在示出的實(shí)施例中，第二元件270設(shè)有槽孔273，螺栓274穿過槽孔273插入且旋擰到凹部272中對應(yīng)的螺紋孔(未示出)中。第二元件270具有被構(gòu)造為配合在第一元件264上的凹口268內(nèi)的內(nèi)端276。第二元件270垂直于第一元件264滑動。為了布置和固定容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)262，第一元件264在供給槽230中朝著泵入口22或遠(yuǎn)離泵入口22滑動到期望的位置。然后，第二元件270向內(nèi)滑動，一直到其內(nèi)端276與第一元件264上的凹口268接合，螺栓274被緊固以將第二元件270保持在適當(dāng)位置，從而將第一元件264鎖定在適當(dāng)位置。

將領(lǐng)會到，任何其他合適的機(jī)構(gòu)可用于將第一元件固定在期望的位置。例如，第二可滑動元件具有如下內(nèi)端，該內(nèi)端具有接合特征、彈性地向內(nèi)偏置以接合第一元件上對應(yīng)的接合特征?？蛇x地，可提供如下第二元件，該第二元件根本不能滑動，但是可以以一些其他方式在第一位置和第二位置之間移動(例如可樞轉(zhuǎn))，在第一位置，第二元件鎖定并接合第一元件，而在第二位置，第一元件可自由地滑動。第二元件還可以可移除地附接到裝置，以接合并固定第一元件。

為了在裝置的泵入口22端處增加供給槽130、230的容積，第一容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)160、260朝著泵入口22移動，從而延長供給槽130、230。為了在裝置的泵入口22端處減小供給槽130、230的容積，第一容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)160、260遠(yuǎn)離泵入口22移動，從而縮短供給槽130、230。

為了在裝置的遠(yuǎn)離泵入口22的端部處增加供給槽130、230的容積，第二容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)162、262遠(yuǎn)離泵入口22移動，從而延長供給槽130、230。為了在裝置的遠(yuǎn)離泵入口22的端部處減小供給槽130、230的容積，第二容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)162、262朝著泵入口22移動，從而縮短供給槽130、230。

因此，將領(lǐng)會到，容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)160、162、260、262可被獨(dú)立地調(diào)節(jié)。

在圖1和2中，第二容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)162、262位于最接近泵入口22的位置，這意味著存在更小的容積以使熔融金屬填充在供給槽130、230的該端部。第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)160、260位于最接近泵入口的位置，在這種情況下這意味著需要更大的容積的熔融金屬以填充槽130、230的該端部。

在使用時，供應(yīng)器(未示出)連接到入口22，被操作以泵送熔融金屬(例如諸如熔融鉛)穿過入口22到裝置1中。熔融金屬流經(jīng)t形分支24、26；沿著外供給通道140、240流動；流經(jīng)連接件146、246并流動到內(nèi)供給通道142、242中。隨著裝置中的熔融金屬的容積增加，熔融金屬穿過豎直通道148、248上升并進(jìn)入供給槽130、230中。隨著更多的熔融金屬流動到裝置1中，供給槽130、230中的熔融金屬m的水平面升高。當(dāng)槽中的熔融金屬m的水平面升高到壩133、233的最高點(diǎn)之上時，金屬從壩上溢出并流動到腔110、120中。

為了給填充過程提供更大的控制，泵可以以第一較慢速度操作，一直到供給槽130、230中的熔融金屬達(dá)到預(yù)填充高度p(在圖4中示出)。然后，可調(diào)節(jié)泵以維持熔融水平面的預(yù)填充高度，而允許熔融金屬達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；這可稱為以低速(tick-over)操作。然后，泵可以以較快的速度操作，以更快地將供給槽130、230中的熔融金屬的水平面增加到壩的高度之上的水平面a(在圖4中示出)，以填充模腔110、210。

在兩個供給槽的兩端處的容積調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可獨(dú)立地移動，以調(diào)節(jié)供給槽的那部分的容積(即，延伸或減小在模具的那一端處的槽的長度)。這允許操作者沿著兩個模具塊的長度平衡熔融金屬到腔中的流動，使得所有模腔同時地且以相同的速率被填充。因此，可從一邊到另一邊以及縱向地控制和平衡模腔填充過程。

雖然已在上面參照一個或多個優(yōu)選的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是將領(lǐng)會到，在不脫離如所附的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可進(jìn)行各種改變或修改。