CN108749018B - 一种电池密封件成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池密封件成型方法，包括以下步骤：步骤S100、挤压成型，将母料通过挤压方式成型圆管状的管件；步骤S200、缩口，对管件的一端进行缩口；步骤S300、冲压成型，采用冲压模具将管件的缩口端弯折至管件的内部以成型密封件。采用挤压成型、缩口以及冲压成型结合的方式可生产出厚度为极致薄的密封件，提高了材料的利用率，极大地降低了密封件的制作成本。

Description

一种电池密封件成型方法

技术领域

本发明涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种超薄纽扣电池的电池密封件成型方法。

背景技术

在纽扣电池领域，电池密封件是电池的重要组成部分，关系着电池的密封性，直接影响电池的寿命。随着纽扣电池能量密度要求越来越高，密封件的厚度设计也越来越薄。特别对于微型扣式锂离子电池，密封件减薄对于能量密度的提升将具有更大的意义。为了保证电池的密封性，密封件材质需要具有耐酸耐碱、耐高温及高强度等特性，通常选择的材质是PFA(可熔性聚四氟乙烯)、聚酰胺、聚醚醚酮等熔点高的热塑塑料。由于密封件的材质的特殊性，其成型较为困难，目前通常采用注塑的方法成型，这类成型方法存在以下缺点：1、需要开发注塑专用模具，开模费用高；2、在注塑过程中易导致材料的严重浪费，材料利用率低；3、对于熔点过高的材料温度补偿不到位容易导致流动性差，无法注塑成厚度较薄的密封件。

发明内容

本发明目的在于：提供一种电池密封件成型方法，其操作方便，便于成型，成本低且材料利用率高。

为达上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：

提供一种电池密封件成型方法，包括以下步骤：

步骤S100、挤压成型，将母料通过挤压方式成型圆管状的管件；

步骤S200、缩口，对所述管件的一端进行缩口；

步骤S300、冲压成型，采用冲压模具将所述管件的缩口端弯折至所述管件的内部以成型密封件。

作为一种优选方案，所述母料在热缩管挤压生产线上成型所述管件。

作为一种优选方案，所述热缩管挤压生产线的挤压温度为300～350℃,冷却速度为10～50℃/min。

作为一种优选方案，所述步骤S200包括以下步骤：

步骤S210、将所述管件套设在所述冲压模具的下模外，并将所述管件的上端超出于所述下模的上端设定距离；

步骤S220、热缩所述管件超出于所述下模的上端部分。

作为一种优选方案，所述设定距离为0.5～2mm。

作为一种优选方案，热缩所述管件时的热缩温度为85～200℃，热缩时间为0.5～15min。

作为一种优选方案，所述步骤S300包括以下步骤：

步骤S310、将所述冲压模具的上模加热；

步骤S320、下压所述上模至所述下模内，以成型所述密封件。

作为一种优选方案，所述上模的加热温度为100～200℃，所述上模的下压速度为5～10mm/min,所述上模的下压力为0.3～0.7MPa。

作为一种优选方案，所述冲压模具包括所述上模和下模；

所述上模包括第一本体和凸设在所述第一本体一侧的冲压凸部，所述冲压凸部的周部与所述第一本体的外周间隔设置，二者之间形成抵压台阶；

所述下模包括第二本体，所述第二本体靠近所述第一本体的一侧凹设有冲槽，当所述上模与所述下模合模时，所述冲压凸部插入至所述冲槽内，且所述冲压凸部的周部与所述冲槽的槽壁之间的间距大于与所述密封件的厚度。

作为一种优选方案，所述步骤S100与所述步骤S200之间设置步骤S110：将所述管件裁剪为设定长度。

本发明实施例的有益效果为：采用挤压成型、缩口以及冲压成型结合的方式可生产出厚度为极致薄的密封件，提高了材料的利用率，极大地降低了密封件的制作成本。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例的挤压成型后的管件的结构示意图。

图2为本发明实施例的裁剪后的管件的结构示意图。

图3为本发明实施例的管件套设在下模上的结构示意图。

图4为本发明实施例的缩口后的管件的结构示意图。

图5为本发明实施例的冲压模具的上模和下模合模后的状态示意图。

图6为本发明实施例的密封件的剖视示意图。

图7为本发明实施例的密封件的俯视示意图。

图中：

1、管件；2、缩口端；3、密封件；31、管体；32、内折边；33、连接部；4、上模；41、第一本体；42、冲压凸部；43、抵压台阶；5、下模；51、第二本体；52、冲槽。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图6和图7所示，本发明实施例的电池密封件成型方法主要用于成型带有内折边32的超薄纽扣电池的密封件3，具体的，此密封件3包括圆管状的管体31，在管体31的一端的端面朝向中心延伸有连接部33，连接部33远离管体31的一端连接内折边32，内折边32朝向管体31内部延伸，且内折边32平行于管体31的内壁。

如图1至7所示，本发明实施例的电池密封件成型方法包括以下步骤：步骤S100、挤压成型，将母料通过挤压方式成型圆管状的管件1；

步骤S200、缩口，对管件1的一端进行缩口；

步骤S300、冲压成型，采用冲压模具将管件1的缩口端2弯折至管件1的内部以成型密封件3。

采用挤压成型、缩口以及冲压成型结合的方式可生产出厚度为极致薄的密封件3，提高了材料的利用率，极大地降低了密封件3的制作成本。相对于现有技术，本发明完全取消了注塑成型的步骤，不再需要设计高成本的注塑模具，同时也避免了在注塑过程中的材料浪费，提升了材料的利用率，另外，挤压成型的方式可以实现管件1的极致薄的壁厚，进而保证成型后的密封件3的壁厚可以做到极致薄，提升了纽扣电池的能量密度。

对于挤压成型，本发明实施例采用热缩管挤压生产线实现，热缩管挤压生产线包括挤出机、挤出模具、冷却水槽、张力装置和收盘装置，进一步的，管件1采用单螺杆挤压成型。在挤压成型过程中控制工艺参数，具体工艺参数根据材料而定，例如，母材为PFA材料时，挤压温度为300～350℃,冷却速度为10～50℃/min，挤压出来的管件1的直径为5～30mm，厚度为0.01～0.3mm。

PFA塑料为少量全氟丙基、全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物，熔融粘结性增强，溶体粘度下降，而性能与聚四氟乙烯相比无变化。此种树脂可以直接采用普通热塑性成型方法加工成制品。适于制作耐腐蚀件，减磨耐磨件、密封件、绝缘件和医疗器械零件，高温电线、电缆绝缘层，防腐设备、密封材料、泵阀衬套和化学容器。

在本实施例中，挤压成型的管件1的厚度为最终密封件3的厚度，即一次成型密封件3所需要的厚度。这样的设计可以减少工艺步骤，提升生产效率。

在本发明的一个优选的实施例中，在挤压成型后还设置裁剪工序，即将挤压成型的管件1裁剪为合适长度，在本实施例中，长度范围为3～10mm。在挤压成型时为了保证后续的密封件3的成型尺寸，会在管件1的长度方向放有余量，而裁剪工序可以在管件1挤压成型后对所需要的管件1进行长度控制。

在本发明的另一个优选的实施例中，缩口工序具体包括：

步骤S210、将管件1套设在冲压模具的下模5外，并将管件1的上端超出于下模5的上端设定距离；

步骤S220、热缩管件1超出于下模5的上端部分。

通过将管件1套在冲压成型的冲压模具的下模5上后再进行缩口，可简化操作步骤，防止管件1在缩口操作时发生非缩口端位置的变形，同时便于后期的冲压操作。

在本实施例中，管件1的上端略超出于下模5的上端即可，优选的，超出的设定距离为0.2～2mm，管件1缩口后在端部形成内扣的缩口端2，缩口端2为非封口的结构。

在缩口过程中，缩口工序需满足以下工艺条件：热缩管件1时的热缩温度为85～200℃，热缩时间为0.5～15min。优选的，热缩温度为85℃，热缩时间为15min。

缩口工序可以降低挤压成型过程中的对管件1长度的精度要求，降低制造难度。当然，缩口工序也可取消，如果取消了缩口工序，在挤压成型管件1时需要严格控制管件1的尺寸精度，特别是长度的精度。

在本发明的另一个优选的实施例中，冲压成型包括以下步骤：

步骤S310、将冲压模具的上模4加热；

步骤S320、下压上模4至下模5内，以成型密封件3。

在冲压成型时，需满足以下工艺条件：上模4的加热温度为100～200℃，上模4的下压速度为5～10mm/min,上模4的下压力为0.3～0.7MPa。优选的，加热温度为150℃，下压速度为5mm/min,下压力为0.45MPa。

在本实施例中，冲压模具的上模4包括第一本体41和凸设在第一本体41一侧的冲压凸部42，冲压凸部42的周部与第一本体41的外周间隔设置，二者之间形成抵压台阶43；下模5包括第二本体51，第二本体51靠近第一本体41的一侧凹设有冲槽52，当上模4与下模5合模时，冲压凸部42插入至冲槽52内，且冲压凸部42的周部与冲槽52的槽壁之间的间距大于与密封件3的厚度。通过将冲压凸部42的周部与冲槽52的槽壁之间的间距大于与密封件3的厚度，可以防止上模4和下模5在冲压管件1的时候减薄管件1的壁厚，同时还可以便于冲压结束后上模4与成型后的密封件3脱离。

进一步的，冲槽52的深度要大于冲压凸部42的高度，并且大于密封件3的内折边32的长度，下模5的第二本体51的端面宽度与密封件3的连接部33的宽度相匹配，上模4的抵压台阶43和下模5的第二本体51的端面分别抵压在连接部33的上下两侧，密封件3的管体31部分套设在下模5的第二本体51的外周。

在冲压成型结束后，使上模4和下模5分离，密封件3随即脱落，形成所需尺寸的密封件3。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”等的描述意指结合该实施例的具体特征、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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚器件，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电池密封件成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S100、挤压成型，母料为热塑塑料，将母料通过挤压方式成型圆管状的管件；

步骤S200、缩口，对所述管件进行缩口；

步骤S210、将所述管件套设在冲压模具的下模外，并将所述管件的上端超出于所述下模的上端设定距离，所述冲压模具的上模包括第一本体和凸设在第一本体一侧的冲压凸部，冲压凸部的周部与第一本体的外周间隔设置，二者之间形成抵压台阶；

步骤S220、热缩所述管件超出于所述下模的上端部分；

步骤S300、冲压成型，采用所述冲压模具将所述管件的缩口端弯折至所述管件的内部以成型密封件。

2.根据权利要求1所述的电池密封件成型方法，其特征在于，所述母料在热缩管挤压生产线上成型所述管件。

3.根据权利要求2所述的电池密封件成型方法，其特征在于，所述热缩管挤压生产线的挤压温度为300～350℃,冷却速度为10～50℃/min。

4.根据权利要求1所述的电池密封件成型方法，其特征在于，所述设定距离为0.5～2mm。

5.根据权利要求1所述的电池密封件成型方法，其特征在于，热缩所述管件时的热缩温度为85～200℃，热缩时间为0.5～15min。

6.根据权利要求1所述的电池密封件成型方法，其特征在于，所述步骤S300包括以下步骤：

步骤S310、将所述冲压模具的上模加热；

步骤S320、下压所述上模至所述下模内，以成型所述密封件。

7.根据权利要求6所述的电池密封件成型方法，其特征在于，所述上模的加热温度为100～200℃，所述上模的下压速度为5～10mm/min,所述上模的下压力为0.3～0.7MPa。

8.根据权利要求1所述的电池密封件成型方法，其特征在于，所述冲压模具包括上模和所述下模；

所述上模包括第一本体和凸设在所述第一本体一侧的冲压凸部，所述冲压凸部的周部与所述第一本体的外周间隔设置，二者之间形成抵压台阶；

所述下模包括第二本体，所述第二本体靠近所述第一本体的一侧凹设有冲槽，当所述上模与所述下模合模时，所述冲压凸部插入至所述冲槽内，且所述冲压凸部的周部与所述冲槽的槽壁之间的间距大于与所述密封件的厚度。

9.根据权利要求1至8任一项所述的电池密封件成型方法，其特征在于，所述步骤S100与所述步骤S200之间设置步骤S110：将所述管件裁剪为设定长度。

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