特許 CN215451487U - クイックチェンジダイ付きラボ用シーラー

研究用サンプルの作製は、量産用セルの作製とは異なる作業です。ラボ用電池封口機は、少量の実験用材料（多くの場合グローブボックス内）を扱うため、サンプルが変わるたびに適応させる必要があります。本仕様書では、従来の技術について率直に述べています。ラボ用封口機の封口装置は多種多様であり、異なる種類の電池を封口するには「適合する金型封口溝の取り外しと再取り付け」が必要であり、この作業は不便で面倒であるとされています。

CN215451487Uはこの煩わしさを解消します。上部封口金型はピンで固定されたねじ込み式のほぞで保持されているため、ねじを緩めてすぐに交換できます。下部金型ホルダーはスライドプレート上にあり、レールに沿って引き出せるため、取り付けや清掃が容易です。また、プレス機が高圧で動作する際には、支持装置がスライドプレートを保護します。

特許情報

本特許が解決する生産上の課題

サンプルタイプごとに専用の金型が必要。研究開発用の電池材料サンプルを作成するために、ラボ用シーラーが使用されます。電池の種類によって必要な金型シール溝が異なるため、金型を素早く交換できない機械は、シーリング作業よりも金型の付け替えに多くの時間を費やすことになります。

段取り替えと清掃が煩雑。金型溝は手作業で取り外して再設置する必要があり、機械から引き出せないシール金型は、作業の合間に適切に清掃することが困難です。

ラボ用プレス機は実際のプレス力に耐えなければならない。サンプルのシーリングには依然として力が必要であり、明細書では過度の圧力がスライドプレートを損傷させたり、ひび割れを生じさせたりする可能性があると警告しています。本特許は、迅速な金型交換、スライドアウト式の金型下部ステーション、荷重を支える支持装置という3つのポイントすべてに対応しています。

機構の仕組み

本機は機械ベース上の小型プレス機として構築されており、金型ステーションはラムの前方のスライド上に、圧力制御装置は下部の本体に配置されています。図1は全体構造、図2はプレスエリアのA部拡大図、図3は支持装置、図4および図5は上下の金型の取り付け方法を示しています。

プレスフレームとラム

機械ベースの上部に支持柱が固定されており、スタンプ作業台がボルトを介して支持柱の上部に可動式に接続されています。スタンプ柱が作業台の底部から吊り下げられ、上部シール金型を保持しています。ベースの下には機械本体があり、その前面には圧力計と調圧弁が、右側面にはプレススイッチ座とプレスレバーが配置されています。本体には、シール金型を保管するためのハンドル付き引き出しが取り付けられています。

クイックチェンジ式上部シール金型

スタンプ柱の下端には、内ねじ付きの円筒穴があります。上部シール金型は、円筒状の突起上部に雄ねじがある。ダイはコラムにねじ込まれ、両方の部品には位置合わせされた丸穴があり、そこに円筒状のピンが挿入される。このピンは、プレス中にねじ継手が緩んだり回転したりするのを防ぐ。ダイを交換する際、作業者はピンを引き抜いてダイを緩める。仕様書には、この構造により上部シールダイが交換可能で分解が容易になると記載されている。

スライド式下部ダイステーション

機械ベースの上には支持装置があり、その上をスライドプレートが走行する。これはレールに取り付けられており、レールは支持フレームによって支えられている。このフレームは支持コラムを貫通し、プレス荷重の一部を分担する。下部ダイ固定装置（円形突起とリング溝を備え、下部シールダイの下面にある中空シリンダーを受け入れる）がスライドプレートに取り付けられている。支持フレーム上のスライドブロックボルトが小さな溝の中を移動することで、スライドプレートの動きを制限し位置決めする。下部ダイホルダー全体がスライド上に配置されているため、ダイの取り付けや清掃のためにプレートに沿って引き出すことができる。

スライド下の支持装置

支持装置は支持プレートと4本の支持コラムで構成され、その下端は機械ベースに埋め込まれている。支持コラムを貫通する支持フレームと共に、プレス力の一部を負担する。仕様書によると、この配置により、過度の圧力下でのスライドプレートの損傷や亀裂が防止される。

公開されている操作手順

実験者は圧力計を見ながら、実験で規定された圧力になるように調整バルブを調整する。下部シールダイの中空シリンダーをスライドプレート上の円形突起のリング溝にはめ込み、上部シールダイをスタンピングコラムにねじ込んで円筒状のピンでロックする。シールする電池材料を下部ダイの上に置き、プレスレバーを押し下げることでシールが完了する。

主張されている利点

固定金型式ラボ用シーラーとの比較

バッテリーサンプルの種類によって必要な封止金型は異なります。金型を素早く交換できないシーラーでは、封止作業よりも金型の付け替えに多くの時間が費やされます。本特許はまさにこの問題を解決するものです。

この技術の現在の用途

本特許は、TOBのラボ用バッテリー封止装置のクイックチェンジ金型アーキテクチャを対象としています。これは、研究用コインセルやサンプルセルの圧着・封止に使用されるワークステーションファミリーと同じもので、金型を数秒で交換可能です。

• ラボ用バッテリー封止／圧着機
• グローブボックスおよびドライルーム用ラボ機器

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よくある質問

完全な明細書および図面：Google PatentsのCN215451487U