CN111146369B - 一种电池冲壳机构和电池制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电池冲壳机构，所述电池冲壳机构包括凹模、下模板、凸模和顶模，所述凹模上设有第一通孔，所述第一通孔与所述顶模相适配，所述下模板包括承载部，所述承载部用于承载铝塑膜，所述承载部中设有与所述第一通孔对应设置的第二通孔，所述凸模包括凸起件；在对所述铝塑膜进行冲深时，所述凸起件穿过所述第二通孔抵接所述铝塑膜的第一表面，所述顶模穿过所述第一通孔抵接所述铝塑膜的第二表面，且所述凸起件推动所述铝塑膜和所述顶模移动，以对所述铝塑膜进行冲深。本发明操作简单，冲壳后的铝塑膜厚度变化均匀，提高了安全性，同时有效地提高了冲壳深度。本发明还提供了一种电池制作方法。

Description

一种电池冲壳机构和电池制作方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池冲壳机构和电池制作方法。
背景技术
锂离子聚合物软包电池，是一类由锂金属或锂合金为负极材料，非水溶液为电解质的绿色能源电池，广泛应用于各类电子电器产品中，特别一些小电池、异性电池的需求量增大。而软包电池比传统的硬壳电池在制作周期，安全性上，及结构工艺上有明显的优势。
然而现有的软包电池在冲壳成型上受现有模具结构的影响，冲壳深度达不到要求，同时铝塑膜冲壳面变形较大，厚度明显变薄，在后续制程中有破裂的安全风险。
发明内容
本发明提供了一种电池冲壳机构和一种电池的制作方法，用于解决软包电池冲壳深度达不到要求、冲壳面易裂的问题。
本发明一实施例提供的一种电池冲壳机构，包括凹模、下模板、凸模和顶模，所述凹模上设有第一通孔，所述第一通孔与所述顶模相适配，所述下模板包括承载部，所述承载部用于承载铝塑膜，所述承载部中设有与所述第一通孔对应设置的第二通孔，所述凸模包括凸起件；在对所述铝塑膜进行冲深时，所述凸起件穿过所述第二通孔抵接所述铝塑膜的第一表面，所述顶模穿过所述第一通孔抵接所述铝塑膜的第二表面，且所述凸起件推动所述铝塑膜和所述顶模移动，以对所述铝塑膜进行冲深。
进一步地，所述下模板上的承载部包括外围区和用于承载所述铝塑膜的承载区，所述外围区设置有多组垫片，所述垫片厚度与所述铝塑膜厚度相同。
进一步地，在对所述铝塑膜进行冲深时，对所述顶模施加朝向所述凸模方向的第一作用力，以及对所述凸模施加朝向所述顶模方向的第二作用力，所述第一作用力小于所述第二作用力。
进一步地，所述下模板还包括限位部，所述限位部上设有第一限位件，所述凹模上对应设有第二限位件，所述第一限位件与所述第二限位件配合以对所述凹模和所述下模板进行限位。
进一步地，所述凸模还包括限位底座，所述限位底座尺寸大于所述第二通孔外径，所述凸起件长度大于所述第二通孔长度。
进一步地，所述凹模上设有第二限位件的一侧中间区域为凹槽，所述凹槽的宽度大于所述铝塑膜的冲壳宽度。
本发明又一实施例提供了一种电池制作方法，所述电池制作方法采用上述的电池冲壳机构，包括：
将铝塑膜放置在所述承载部上并进行定位；
将所述顶模穿过所述第一通孔抵接在所述铝塑膜的第二表面；
移动所述凸模的凸起件穿过所述第二通孔，推动所述铝塑膜和所述顶模移动，对所述铝塑膜进行冲深，得到铝塑膜壳；
将卷芯置于所述铝塑膜壳内进行封装，得到电池。
进一步地，在所述将铝塑膜放置在所述承载部上并进行定位之前，还包括：在所述外围区设置多组垫片，所述垫片厚度与所述铝塑膜厚度相同。
进一步地，所述将铝塑膜放置在所述承载部上并进行定位，包括：
将所述铝塑膜置于所述下模板的承载部；
移动凹模，使所述凹模与所述下模板贴合；
调整所述第一限位件和所述第二限位件，对所述凹模和所述下模板进行限位，进而对所述铝塑膜定位。
进一步地，所述将卷芯置于所述铝塑膜壳内进行封装，得到电池，包括：将所述卷芯置于所述铝塑膜壳内，通过封装机构的挡胶块上的定位槽和辅助加热体上的定位槽对所述铝塑膜壳进行限位，调整所述封装机构的封头，对所述铝塑膜进行封装，得到电池。
本发明实施例提供的一种电池冲壳机构的有益效果在于：通过凸模和顶模的配合，使得冲壳面单位面积的受力减小，从而减小冲壳面的厚度变化。通过设置垫片，减小铝塑膜的受力面，使其单位面积受力更大，从而厚度变化更大，从而提高冲壳深度。
本发明实施例提供的一种电池制作方法的有益效果在于：操作简单，冲壳后的铝塑膜厚度变化均匀，提高了安全性，同时有效地提高了冲壳深度，并且提高了封装质量，减少了换型调机时间，节约成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种电池冲壳机构的整体结构图；
图2为本发明实施例提供的铝塑膜冲壳后的结构图；
图3为本发明实施例提供的一种电池制作方法的流程图；
图4为图3中步骤S10的一具体实施方式的一流程图；
其中，图中各附图标记：
10-凹模；100-第一通孔；101-第二限位件；102-凹槽；20-下模板；200-承载部；201-第二通孔；202-外围区；203-承载区；204-垫片；205-限位部；206-第一限位件；30-凸模；300-凸起件；301-限位底座；40-顶模；50-铝塑膜；500-第一表面；501-第二表面。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通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。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明一实施例提供一种电池冲壳机构，参照图1和图2，包括凹模10、下模板20、凸模30和顶模40，凹模10上设有第一通孔100，第一通孔100与顶模40相适配，下模板20包括承载部200，承载部200用于承载铝塑膜50，承载部200中设有与第一通孔100对应设置的第二通孔201，凸模30包括凸起件300，由于在本实施例中，目标电池为圆形电池，可选地，凸起件300为刚性材料制成的圆柱状结构，顶模40与凸起件300的形状和材料相同。在对铝塑膜50进行冲深时，凸起件300穿过第二通孔201抵接铝塑膜50的第一表面500，顶模40穿过第一通孔100抵接铝塑膜的第二表面501，且凸起件300推动铝塑膜50和顶模40移动，以对铝塑膜进行冲深。
在本实施例中，通过凹模10和下模板20对铝塑膜50进行定位，防止冲深过程中铝塑膜50的位置出现偏移，然后通过凸模30和顶模40配合，对铝塑膜50进行冲深。凸模30和顶模40在外力的作用下，对铝塑膜50进行压紧，可选地，在本实施例中，冲壳的目标产品是圆形电池。相对于已有的冲壳机构，在冲壳成型后，铝塑膜50的冲壳面(发生形变的凸起面)是最薄的，铝膜的变形和破裂往往是从该面产生，而下方固定面(无凸起面)的厚度变化很小，本冲壳机构采用凸模30和顶模40同时运动对铝塑膜50进行冲壳，使得铝塑膜50两侧受力，一方面对冲壳面夹紧，另一方面，两力部分抵消，使得冲壳面的单位面积受力相对减小，在该面厚度与以前相同的情况下，会增加冲壳深度。
进一步地，下模板20上的承载部200包括外围区202和用于承载铝塑膜50的承载区203，外围区202设置有多组垫片204，垫片204厚度与铝塑膜50厚度相同。
具体地，在本实施例中，垫片204的数量为4组，分别设置在承载部200的四角，当凹模10和下模板20贴合并进行冲壳时，垫片204会承受部分压力，这样可以减小铝塑膜50固定面的受力，增加该面的变化量，从而提高冲壳深度。
在一实施例中，在对铝塑膜50进行冲深时，对顶模40施加朝向凸模30方向的第一作用力，以及对凸模30施加朝向顶模40方向的第二作用力，第一作用力小于第二作用力。
具体地，可以通过电动推杆施加推力，铝塑膜50在各外力的合力作用下，发生形变。相对于单侧受力，这种双侧受力方式降低了冲壳面破损的风险。
进一步地，下模板20还包括限位部205，限位部205上设有第一限位件206，凹模10上对应设有第二限位件101，第一限位件101与第二限位件206配合以对凹模10和下模板20进行限位。
具体地，第一限位件101可以是定位孔，对应的第二限位件206为定位销，在对铝塑膜50进行冲壳之前，使凹模10和下模板20贴合，通过第一限位件206和第二限位件101的配合对凹模10和下模板20进行限位，进而对铝塑膜50定位，防止铝塑膜50在冲壳过程中位置出现偏移，影响冲壳质量。
在一实施例，凸模30还包括限位底座301，限位底座301尺寸大于第二通孔100外径，凸起件300长度大于第二通孔201长度。由于限位底座301尺寸大于第二通孔100外径，这样可以保证将冲壳的极限深度限制在合适的范围，防止因意外情况造成冲壳深度过大使铝塑膜50破裂。凸起件300长度大于第二通孔201长度，以便穿过第二通孔201对铝塑膜50加工。
在一实施例中，凹模30上设有第二限位件206的一侧中间区域为凹槽102，所述凹槽102的宽度大于所述铝塑膜50的冲壳宽度。其中，铝塑膜50的冲壳宽度为铝塑膜中进行冲壳部分的横向宽度。可以理解地，该铝塑膜50的冲壳宽度的度量方向和凹槽102的宽度的度量方向一致。示例性地，若铝塑膜的冲壳部分为圆形，则该铝塑膜50的冲壳宽度即为该铝塑膜的直径。通过在凹模30上设有第二限位件206的一侧中间区域设置凹槽102，可以在进行多个铝塑膜连续冲壳作业时，容纳冲壳完成的铝塑膜，该凹槽102可以实现避空槽的作用。示例性地，在一个铝塑膜冲壳成功之后，可以将该铝塑膜移至下模板20的右侧(在外围区202之内)，由于该凹槽102的存在，可以暂时放置该完成冲壳的铝塑膜而不影响下一个铝塑膜的冲壳作业。相应地，移动一个新的铝塑膜至第二通孔201的对应位置处进行冲壳。如此，通过凹槽102的设置，可以使得该电池冲壳机构可以实现多个铝塑膜的连续冲壳，提高了该电池冲壳机构的冲壳效率。
本发明又一实施例提供了一种电池制作方法，参照图3，所述电池制作方法采用上述的电池冲壳机构，包括以下步骤：
S10:将铝塑膜放置在所述承载部上并进行定位。
具体地，下模板的承载部包括外围区和承载区，将铝塑膜置于承载区，通过凹模和下模板上的限位件进行限位。
S11:将所述顶模穿过所述第一通孔抵接在所述铝塑膜的第二表面。
优选地，顶模为刚性材质，这样可以保证冲模精度，顶模可以在第一通孔内上下移动，也可以脱离凹模。
S12:移动所述凸模的凸起件穿过所述第二通孔，推动所述铝塑膜和所述顶模移动，对所述铝塑膜进行冲深，得到铝塑膜壳。
具体地，在这一过程中，凸模和顶模都受到外力作用，外力可以是通过电动推杆施加，其中，铝塑膜的第一表面受到的力大于第二表面受到的力，因此铝塑膜被凸起件支撑的位置发生形变。可选地，第二通孔在下模板上的位置与第一通孔在凹模上的位置是相对应的，以便对铝塑膜进行压紧并同时移动。
S13:将卷芯置于所述铝塑膜壳内进行封装，得到电池。
将卷芯置于所述铝塑膜壳内，通过封装机构对铝塑膜壳进行封装。可选地，在本实施例中，电池为圆形电池。
本实施例中，通过凸模和顶模的配合，使得冲壳面单位面积的受力减小，从而减小冲壳面的厚度变化，使得冲壳后的铝塑膜厚度变化均匀，提高了安全性，同时有效地提高了冲壳深度。
在一具体实施例中，在所述将铝塑膜放置在所述承载部上并进行定位之前，还包括：在所述外围区设置多组垫片，所述垫片厚度与所述铝塑膜厚度相同。
具体地，当凹模和下模板贴合并进行冲壳时，垫片会承受部分压力，这样可以减小铝塑膜固定面的受力，增加该面的变化量，从而提高冲壳深度
在一具体实施例中，参照图4，所述将铝塑膜放置在所述承载部上并进行定位，包括：
S100:将所述铝塑膜置于所述下模板的承载部；
S102:移动凹模，使所述凹模与所述下模板贴合；
S103:调整所述第一限位件和所述第二限位件，对所述凹模和所述下模板进行限位，进而对所述铝塑膜定位。
本实施例中，通过第一限位件和第二限位件来对凹模与下模板进行限位，保证了铝塑膜在加工过程中不会发生移动，确保了冲壳质量。
进一步地，所述将卷芯置于所述铝塑膜壳内进行封装，得到电池，包括：将所述卷芯置于所述铝塑膜壳内，通过电池封装机构的挡胶块上的定位槽和辅助加热体上的定位槽对所述铝塑膜壳进行限位，调整所述封装机构的封头，对所述铝塑膜进行封装，得到电池。
具体地，本实施例采用的电池封装机构包括挡胶块、位于挡胶块上方的上封装盖板和位于挡胶块下方的下封装盖板，下封装盖板包括辅助加热体，辅助加热体和挡胶块上都设有定位槽，定位槽的形状可以是长条形，这样方便调整治具，同时方便封头的安装和调整，保证封装质量，减少调机时间。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电池冲壳机构，其特征在于，包括凹模、下模板、凸模和顶模，所述凹模上设有第一通孔，所述第一通孔与所述顶模相适配，所述下模板包括承载部，所述承载部用于承载铝塑膜，所述承载部中设有与所述第一通孔对应设置的第二通孔，所述凸模包括凸起件；
在对所述铝塑膜进行冲深时，所述凸起件穿过所述第二通孔抵接所述铝塑膜的第一表面，所述顶模穿过所述第一通孔抵接所述铝塑膜的第二表面，且所述凸起件推动所述铝塑膜和所述顶模移动，以对所述铝塑膜进行冲深；所述顶模为刚性材质，所述顶模用于在所述第一通孔内上下移动；
所述下模板上的承载部包括外围区和用于承载所述铝塑膜的承载区，所述外围区设置有多组垫片，所述垫片厚度与所述铝塑膜厚度相同，所述垫片用于在所述凹模与所述下模板贴合进行冲壳时承受压力，以增加铝塑膜的单位面积受力，提高冲壳深度；
所述凹模上设有第二限位件的一侧中间区域为凹槽，所述凹槽的宽度大于所述铝塑膜的冲壳宽度；
在对所述铝塑膜进行冲深时，对所述顶模施加朝向所述凸模方向的第一作用力，以及对所述凸模施加朝向所述顶模方向的第二作用力，所述第一作用力小于所述第二作用力。
2.如权利要求1所述的电池冲壳机构，其特征在于，所述下模板还包括限位部，所述限位部上设有第一限位件，所述凹模上对应设有第二限位件，所述第一限位件与所述第二限位件配合以对所述凹模和所述下模板进行限位。
3.如权利要求1所述的电池冲壳机构，其特征在于，所述凸模还包括限位底座，所述限位底座尺寸大于所述第二通孔外径，所述凸起件长度大于所述第二通孔长度。
4.一种采用如权利要求1-3任一项所述的电池冲壳机构的电池制作方法，其特征在于，包括：
将铝塑膜放置在所述承载部上并进行定位；
将所述顶模穿过所述第一通孔抵接在所述铝塑膜的第二表面；
移动所述凸模的凸起件穿过所述第二通孔，推动所述铝塑膜和所述顶模移动，对所述铝塑膜进行冲深，得到铝塑膜壳；
将卷芯置于所述铝塑膜壳内进行封装，得到电池；
在所述将铝塑膜放置在所述承载部上并进行定位之前，还包括：在所述外围区设置多组垫片，所述垫片厚度与所述铝塑膜厚度相同，所述垫片用于在所述凹模与所述下模板贴合进行冲壳时承受压力，以增加铝塑膜的单位面积受力，提高冲壳深度。
5.如权利要求4所述的一种电池的制作方法，其特征在于，所述下模板还包括限位部，所述限位部上设有第一限位件，所述凹模上对应设有第二限位件，所述第一限位件与所述第二限位件配合以对所述凹模和所述下模板进行限位；
所述将铝塑膜放置在所述承载部上并进行定位，包括：
将所述铝塑膜置于所述下模板的承载部；
移动凹模，使所述凹模与所述下模板贴合；
调整所述第一限位件和所述第二限位件，对所述凹模和所述下模板进行限位，进而对所述铝塑膜定位。
6.如权利要求4所述的一种电池的制作方法，其特征在于，所述将卷芯置于所述铝塑膜壳内进行封装，得到电池，包括：
将所述卷芯置于所述铝塑膜壳内，通过封装机构的挡胶块上的定位槽和辅助加热体上的定位槽对所述铝塑膜壳进行限位，调整所述封装机构的封头，对所述铝塑膜进行封装，得到电池。
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