CN109671972B - 一种基于磁性形状记忆合金的弧形电池加工装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于磁性形状记忆合金的弧形电池加工装置及方法，该装置包括：底板支撑架，其上四周设有竖直的支撑柱；弧形板，其顶部设有弧形凹槽，用以放置电芯；磁性形状记忆合金，其用以覆盖电芯后一同置于弧形凹槽；盖板，其穿过支撑柱封盖于弧形板上的弧形凹槽；所述弧形板、磁性形状记忆合金、盖板作为一个单元体，该加工装置包括至少一个单元体。本发明利用磁性形状记忆合金的特性，将其引入弧形夹具中，只需施加磁场即可控制电芯的弧形加工，该加工作用力由磁场控制，易于柔和地实现渐变之效果，不会对电芯造成破坏性损伤，同时，由于磁场的均匀性，当叠加多个单元体来批量加工弧形电池时，可以获得一致性的效果。

Description

一种基于磁性形状记忆合金的弧形电池加工装置及方法
技术领域
本发明涉及弧形电池技术领域，特别涉及一种基于磁性形状记忆合金的弧形电池加工装置及方法。
背景技术
按照传统的工艺制备平电池，在平电池化成完成以后，再将其放入上下两片弧形夹具中间，在一定温度和时间段内对电池施以预定的压力，将电池原本水平的上下表面压成弧形，得到弧形电池。这种方式需要协调好温度、时间、压力等多个变量，不易控制，尤其是施加压力不易把握，当压力过大会对电池造成损伤；当压力过小，产率会降低，变相提高企业生产成本。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于磁性形状记忆合金的弧形电池加工装置及方法。
为实现上述目的，本发明首先提供一种基于磁性形状记忆合金的弧形电池加工装置，包括：
底板支撑架，其上四周设有竖直的支撑柱；
弧形板，其顶部设有弧形凹槽，用以放置电芯；
磁性形状记忆合金，其用以覆盖电芯后一同置于弧形凹槽；
盖板，其穿过支撑柱封盖于弧形板上的弧形凹槽；
所述弧形板、磁性形状记忆合金、盖板作为一个单元体，该加工装置包括至少一个单元体。
优选地，所述弧形凹槽的最小深度等于电芯与磁性形状记忆合金的厚度之和。
优选地，所述弧形板四周设有通孔，经该通孔穿设支撑柱所述弧形板固定在底板支撑架上。
优选地，所述磁性形状记忆合金为Ni48.8-Mn29.7-Ga21.5。
优选地，所述底板支撑架、弧形板、盖板均由Al2O3陶瓷制成。
优选地，所述支撑柱为螺纹柱。
本发明还提供一种基于磁性形状记忆合金的弧形电池加工方法，包括如下步骤：
(1)、将化成后的电芯置于弧形凹槽，将弧形夹具中的弧形板、磁性形状记忆合金、盖板装载在底板支撑架上并固定好；
(2)、将固定好的弧形夹具放在带有磁性的Baking房，在Baking 20-60min后，打开由电流产生的竖直向下磁场，使得磁性形状记忆合金受到竖直向下的磁力而向下弯曲挤压电芯，电芯与弧形凹槽接触从而制成弧形电池。
优选地，该加工方法还包括步骤(3)：
达到设定时间后，停止电流，磁场消失，磁性形状记忆合金恢复平整，当温度下降到室温时，松开夹具，取出弧形电池，将带气囊电芯经过除气和分容，制成完整的电池。
采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
本发明利用磁性形状记忆合金的特性，将其引入弧形夹具中，只需施加磁场即可控制电芯的弧形加工，该加工作用力由磁场控制，易于柔和地实现渐变之效果，不会对电芯造成破坏性损伤，同时，由于磁场的均匀性，当叠加多个单元体来批量加工弧形电池时，可以获得一致性的效果。
附图说明
图1为本发明实施例装置的结构示意图；
图2为本发明实施例装置的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进一步说明。
参照图1至图2所示，本发明首先提供一种基于磁性形状记忆合金的弧形电池加工装置，包括：
底板支撑架1，其上四周设有竖直的支撑柱；
弧形板2，其顶部设有弧形凹槽，用以放置电芯3；
磁性形状记忆合金4，其用以覆盖电芯3后一同置于弧形凹槽；
盖板5，其穿过支撑柱封盖于弧形板2上的弧形凹槽；
所述弧形板2、磁性形状记忆合金4、盖板5作为一个单元体，该加工装置包括至少一个单元体。
作为本发明一优选实施例，所述弧形凹槽的最小深度等于电芯3与磁性形状记忆合金4的厚度之和。
作为本发明一优选实施例，所述弧形板2四周设有通孔，经该通孔穿设支撑柱所述弧形板2固定在底板支撑架1上。
作为本发明一优选实施例，所述磁性形状记忆合金4为Ni48.8-Mn29.7-Ga21.5。所述底板支撑架1、弧形板2、盖板5均由Al2O3陶瓷制成。
作为本发明一优选实施例，所述支撑柱为螺纹柱。
本发明中，所述弧形板2、磁性形状记忆合金4、盖板5作为一个单元体，可以多个单元体叠加，实现批量化的弧形加工。
本发明还提供一种基于磁性形状记忆合金的弧形电池加工方法，包括如下步骤：
(1)、将化成后的电芯置于弧形凹槽，将弧形夹具中的弧形板、磁性形状记忆合金、盖板装载在底板支撑架上并固定好；
(2)、将固定好的弧形夹具放在带有磁性的Baking房，在Baking20-60min后，打开由电流产生的竖直向下磁场，使得磁性形状记忆合金受到竖直向下的磁力而向下弯曲挤压电芯，电芯与弧形凹槽接触从而制成弧形电池。
作为本发明一优选实施例，该加工方法还包括步骤(3)：
达到设定时间后，停止电流，磁场消失，磁性形状记忆合金恢复平整，当温度下降到室温时，松开夹具，取出弧形电池，将带气囊电芯经过除气和分容，制成完整的电池。
本发明中，事先制备60A0Y0平电芯，直到化成后工序。
a、通过叠片制成60A0Y0型号的叠芯，将叠芯经过点焊、顶侧封、烘烤、注液、静置和化成。
以下是对弧形电池加工的具体方法阐述：
(1)将平电芯上弧形制作工具。
a、带气囊电芯的厚度为6mm，不带极耳长为315mm，带极耳长为340mm，主体加气囊带宽为(100+70)mm；磁性形状记忆合金的厚度为4mm，长宽与平电芯一致；
b、弧形凹槽的最小深度为10mm，等于电芯与磁性形状记忆合金的厚度，其中电芯的极耳不会被挤压到；
c、将电芯按照图1与图2的结构放置好，注意磁性记忆合金的朝向，并在最上层拧紧螺纹。
(2)将放置好电芯的装置放入带有可调磁场的Baking房中，制备弧形电池。
a、将装置放入大烤箱中，打开温度开关，调节Baking温度为85℃；
b、30min后，打开电流产生磁场系统，使产生0.8T且竖直向下的均匀磁场；
c、Ni48.8-Mn29.7-Ga21.5磁性形状记忆合金在收到磁场和温度的影响时，会产生形变，恢复母相即弧形形状就会挤压电池，将电池制成弧形；
d、设置工作时间为8h。
(3)下夹具，取出弧形电池，制成完整的弧形电池。
a、8h后，关闭加热和磁场按钮，等到温度降至室温时，下夹具，取出待气囊带的弧形电芯；
b、经过除气，去掉气囊袋和分容工序，得出60A0Y0型号的弧形电池。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于磁性形状记忆合金的弧形电池加工装置，其特征在于，包括：
底板支撑架，其上四周设有竖直的支撑柱；
弧形板，其顶部设有弧形凹槽，用以放置电芯；
磁性形状记忆合金，其用以覆盖电芯后一同置于弧形凹槽；
盖板，其穿过支撑柱封盖于弧形板上的弧形凹槽；
所述弧形板、磁性形状记忆合金、盖板作为一个单元体，该加工装置包括至少一个单元体；
所述弧形凹槽的最小深度等于电芯与磁性形状记忆合金的厚度之和；
所述弧形板四周设有通孔，经该通孔穿设支撑柱所述弧形板固定在底板支撑架上；
所述磁性形状记忆合金为Ni48.8-Mn29.7-Ga21.5。
2.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述底板支撑架、弧形板、盖板均由Al2O3陶瓷制成。
3.根据权利要求1或2所述的加工装置，其特征在于，所述支撑柱为螺纹柱。
4.一种基于磁性形状记忆合金的弧形电池加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)、将化成后的电芯置于弧形凹槽，将弧形夹具中的弧形板、磁性形状记忆合金、盖板装载在底板支撑架上并固定好；
(2)、将固定好的弧形夹具放在带有磁性的Baking房，在Baking 20-60min后，打开由电流产生的竖直向下磁场，使得磁性形状记忆合金受到竖直向下的磁力而向下弯曲挤压电芯，电芯与弧形凹槽接触从而制成弧形电池。
5.根据权利要求4所述的加工方法，其特征在于，还包括步骤(3)：
达到设定时间后，停止电流，磁场消失，磁性形状记忆合金恢复平整，当温度下降到室温时，松开夹具，取出弧形电池，将带气囊电芯经过除气和分容，制成完整的电池。
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