CN115213644A - 一体式电池壳成型工艺 - Google Patents

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吴孙光
戴麒迪
梁元
高正军
张鹏搏
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Abstract

本发明所公开的一体式电池壳成型工艺，料带在连续输送过程中，在料带上成型防爆阀刻痕，并通过折弯形成两侧部成型片和两侧部成型片上的封闭片，然后对两封闭片之间进行焊接，并对焊接部位的焊接余料进行铲除，进而裁切后成型长方体结构的电池壳；电池壳利用滚压折弯成型，其仅需满足电池壳要求的金属料带即可进行成型，从而降低了电池壳制造成本，解决了现有技术中需要较高延展性金属料带才可成型所带来的技术缺陷；防爆阀成型于电池壳上，使得电池的顶盖上的防爆阀可取消，从而减小了顶盖的体积，进而降低了电机的体积，同时顶盖生产工序得到简化，提升顶盖成型的生产效率。

Description

一体式电池壳成型工艺
技术领域
本发明涉及电池壳制造技术领域，具体涉及一体式电池壳成型工艺。
背景技术
当前动力电池的铝壳制造，主要利用大吨位的压力机床对具备较高延展性的铝壳材料进行连续拉伸成形工艺以制备符合标准的铝壳，利用该类铝壳制造成型的电池中，防爆阀是焊接于顶盖上，因此导致顶盖生产制造复杂化，且顶盖体积较大，使得电池生产过程中，生产用设备、模具、清洗线上的资本投入很大，从而提升了生产成本。
发明内容
为解决上述至少一个技术缺陷，本发明提供了如下技术方案：
本申请文件所设计的一体式电池壳成型工艺，包括具体步骤如下：
S1、料带以连续方式向落料方向输送，并在料带的中部成型区冲压成型防爆阀刻痕；
S2、在连续向落料方向输送过程中，对料带上位于中部成型区相对两侧的侧部成型片作滚压向上折弯成型，且侧部成型片与中部成型区的上侧面之间的夹角为90°；
S3、在连续向落料方向输送过程中，对两侧部成型片的端部作滚压折弯，使两侧部成型片的端部向内侧折弯90°而形成封闭片，以形成连续长形结构的电池壳预成型结构；
S4、在连续向落料方向输送过程中，对电池壳预成型结构上的两封闭片之间作焊接处理，以使两封闭片之间相互连接，并且其两者之间的缝隙得到封堵，以形成连续长形结构的电池壳胚料；
S5、利用固定刀具对连续向落料方向输送的电池壳胚料处焊接部位上突出于封闭片的焊接余料进行铲除，以使焊接表面与封闭片上表面齐平，进而形成待裁切电池壳；
S6、利用裁切落料刀具对连续向落料方向输送的待裁切电池壳按预设长度进行裁切落料，落料后形成电池壳结构。
根据以上所述的一体式电池壳成型工艺，还包括步骤S0，其位于步骤S1之前，料带在连续输送过程中，利用校平机对料带进行校平，使料带平整。
根据以上所述的一体式电池壳成型工艺，还包括位于步骤S0与步骤S1之间的导正孔成型步骤，在连续向落料方向输送过程中，对校平后的料带上相对两边缘部位冲裁成型导正孔。
根据以上所述的一体式电池壳成型工艺，还包括位于步骤S1与步骤S2之间的切边冲裁步骤，在连续向落料方向输送过程中，对料带上冲裁有防爆阀刻痕的待成型区相对两边缘进行冲裁切边，以使待成型区相对两边缘呈平整状态，并相互平行设置，进而得到预设宽度的待成型区，且去除导正孔。
根据以上所述的一体式电池壳成型工艺，还包括位于步骤S5与步骤S6之间的电池壳外形整形步骤，利用滚压校平机对连续向落料方向输送的待裁切电池壳的外形进行校平整形。
根据以上所述的一体式电池壳成型工艺，在步骤S0中，将新上料的料带端部与正在冲裁导正孔的料带尾端进行焊接。
根据以上所述的一体式电池壳成型工艺，在步骤S1中，在料带的中部成型区还冲裁成型有凹槽，且防爆阀刻痕围绕凹槽设置。
根据以上所述的一体式电池壳成型工艺，防爆阀刻痕为C形刻痕。
与现有技术相比，本发明所设计的一体式电池壳成型工艺，有益效果如下：
1、电池壳利用滚压折弯成型，其仅需满足电池壳要求的金属料带即可进行成型，从而降低了电池壳制造成本，解决了现有技术中需要较高延展性金属料带才可成型所带来的技术缺陷。
2、防爆阀成型于电池壳上，使得电池顶盖上的防爆阀可取消，从而减小了顶盖的体积，进而降低了电机的体积，同时顶盖生产工序得到简化，提升顶盖成型的生产效率。
3、焊接部位上突出于封闭片的焊接余料进行铲除，进而提升电池使用性能。
4、利用料带拼接步骤，避免重新进行料带卷材更换时，需要产线停止才能操作的技术问题，进而提升生产效率。
5、利用对防爆阀刻痕冲裁成型之前对料带进行校平，使得折弯成型的电池壳较为平整，提升电池壳性能。
附图说明
图1是电池壳成型工艺正面排样示意图；
图2是A处放大图；
图3是电池壳成型工艺背面排样示意图；
图4是B处放大图；
图5是电池壳成型工艺立体排样示意图（一）；
图6是C处放大图；
图7是电池壳成型工艺立体排样示意图（二）；
图8是D处放大图。
图中：第一成型工位1、防爆阀冲裁工位2、切边冲裁工位3、第二成型工位4、第三成型工位5、焊接工位6、焊接余料去除工位7、电池壳外形整形工位8、落料工位9、中部成型区10、侧部成型片11、封闭片12、焊接部位13、防爆阀刻痕14、凹槽15、导正孔16。
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，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1-图8所示，本实施例所描述的一体式电池壳成型工艺，其成型产线包括料带上料工位、料带校平工位、用于导正孔冲裁成型的第一成型工位1、防爆阀冲裁工位2、切边冲裁工位3、用于侧部成型片折弯成型的第二成型工位4、用于封闭片折弯成型的第三成型工位5、焊接工位6、焊接余料去除工位7、电池壳外形整形工位8和落料工位9，基于上述工位的具体生产成型步骤如下：
步骤S0，卷材的料带上料，此时料带在连续输送过程中，利用校平机对料带进行校平，使料带平整，当前一卷材的料带即将使用待尽时，将新卷材放置于卷材架上，然后将新上料的卷材料带端部与正在冲裁导正孔16的料带尾端进行激光焊接，在料带拼接完成后，其焊接拼接处仍需要经过校平机进行校平，其中料带为铝材质料带或SPCC钢材质料带。
S1、料带以连续方式向落料方向输送，并在料带的中部成型区10上侧面或下侧面冲压成型防爆阀刻痕14，其中，在料带的中部成型区10还冲裁成型有凹槽15，凹槽15位于中部成型区10的上侧面或下侧面，且防爆阀刻痕14围绕凹槽15设置，防爆阀刻痕14为C形刻痕，利用C形刻痕使得在防爆阀爆开后，爆开的防爆阀片与电池壳仍相互连接，以防止爆开的阀片飞起，在步骤S2加工完成后进入切边冲裁步骤。
切边冲裁步骤，在连续向落料方向输送过程中，对料带上冲裁有防爆阀刻痕14的待成型区相对两边缘进行冲裁切边，冲裁切边的主要目的是将待成型区上相对两侧具有导正孔的边缘进行裁切，以使待成型区相对两边缘呈平整状态，并相互平行设置，进而得到预设宽度且全封闭的待成型区。
S2、待成型区连续向落料方向输送过程中，对待成型区进行折弯成型，使料带上位于中部成型区10相对两侧的侧部成型片11作滚压向上折弯，且侧部成型片11与中部成型区10的上侧面之间的夹角为90°，其采用折弯工艺，使得延展性较低的铝制料带也可得到成型，由于电池壳为长方体结构，所以侧部成型片11与中部成型区10的上侧面之间的夹角为90°为必要条件。
S3、在连续向落料方向输送过程中，对两侧部成型片11的端部作滚压折弯，使两侧部成型片11的端部向内侧折弯90°而形成封闭片12，以形成连续长形结构的电池壳预成型结构，基于电池壳在安装电芯后其六个侧面必须为封闭状态，所以需要成型封闭片12，以为电池壳成型作预先准备，电池壳在长方体结构的基础上，封闭片12与侧部成型片11之间的夹角必须为90°。
S4、在连续向落料方向输送过程中，对电池壳预成型结构上的两封闭片12之间作高频焊接处理，以使两封闭片12之间相互连接，并且其两者之间的缝隙得到封堵，以形成连续长形结构的电池壳胚料，其中，两封闭片12的宽度相等，使得两封闭片之间的缝隙位于电池壳胚料上具有封闭片的侧面中间位置，而且两封闭片12上用于焊接的边缘相互接近，焊接部位13连续形成在电池壳胚料上。
S5、利用固定刀具对连续向落料方向输送的电池壳胚料处焊接部位13上突出于封闭片12的焊接余料进行铲除，以使焊接表面与封闭片12上表面齐平，进而形成待裁切电池壳，其中，焊接余料的去除，使得成型的电池壳表面平整，从而便于使用该类电池壳的电池在电池模组中组装，提升使用性能。
S6、利用裁切落料刀具对连续向落料方向输送的待裁切电池壳按预设长度进行裁切落料，落料后形成电池壳结构，所成型的电池壳结构为长方体结构，并且左右两端具有开口，上、下、左、右侧面呈封闭状态，优选地，电池壳结构的外壁面形成防爆阀。
在本实施例中，还包括位于步骤S0与步骤S1之间的导正孔成型步骤，在连续向落料方向输送过程中，对校平后的料带上相对两边缘部位冲裁成型导正孔16，导正孔16的设置，便于料带在冲防爆阀时得到定位，使得防爆阀的位置精度较高。
在本实施例中，还包括位于步骤S5与步骤S6之间的电池壳外形整形步骤，利用滚压校平机对连续向落料方向输送的待裁切电池壳的外形进行校平整形，其步骤使得裁切落料后的长方体结构电池壳外表面平整，提升单个电池的组装性能。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种一体式电池壳成型工艺，其特征在于，包括具体步骤如下：
S1、料带以连续方式向落料方向输送，并在料带的中部成型区（10）冲压成型防爆阀刻痕（14）；
S2、在连续向落料方向输送过程中，对料带上位于中部成型区（10）相对两侧的侧部成型片（11）作滚压向上折弯成型，且侧部成型片（11）与中部成型区（10）的上侧面之间的夹角为90°；
S3、在连续向落料方向输送过程中，对两侧部成型片（11）的端部作滚压折弯，使两侧部成型片（11）的端部向内侧折弯90°而形成封闭片（12），以形成连续长形结构的电池壳预成型结构；
S4、在连续向落料方向输送过程中，对电池壳预成型结构上的两封闭片（12）之间作焊接处理，以使两封闭片（12）之间相互连接，并且其两者之间的缝隙得到封堵，以形成连续长形结构的电池壳胚料；
S5、利用固定刀具对连续向落料方向输送的电池壳胚料处焊接部位（13）上突出于封闭片（12）的焊接余料进行铲除，以使焊接表面与封闭片（12）上表面齐平，进而形成待裁切电池壳；
S6、利用裁切落料刀具对连续向落料方向输送的待裁切电池壳按预设长度进行裁切落料，落料后形成电池壳结构。
2.根据权利要求1所述的一体式电池壳成型工艺，其特征在于，还包括步骤S0，其位于步骤S1之前，料带在连续输送过程中，利用校平机对料带进行校平，使料带平整。
3.根据权利要求2所述的一体式电池壳成型工艺，其特征在于，还包括位于步骤S0与步骤S1之间的导正孔成型步骤，在连续向落料方向输送过程中，对校平后的料带上相对两边缘部位冲裁成型导正孔（16）。
4.根据权利要求3所述的一体式电池壳成型工艺，其特征在于，还包括位于步骤S1与步骤S2之间的切边冲裁步骤，在连续向落料方向输送过程中，对料带上冲裁有防爆阀刻痕（14）的待成型区相对两边缘进行冲裁切边，以使待成型区相对两边缘呈平整状态，并相互平行设置，进而得到预设宽度的待成型区，且去除导正孔（16）。
5.根据权利要求4所述的一体式电池壳成型工艺，其特征在于，还包括步骤S5与步骤S6之间的电池壳外形整形步骤，利用滚压校平机对连续向落料方向输送的待裁切电池壳的外形进行校平整形。
6.根据权利要求3-5任一项所述的一体式电池壳成型工艺，其特征在于，在步骤S0中，将新上料的料带端部与正在冲裁导正孔的料带尾端进行焊接。
7.根据权利要求6所述的一体式电池壳成型工艺，其特征在于，在步骤S1中，在料带的中部成型区（10）还冲裁成型有凹槽（15），且防爆阀刻痕（14）围绕凹槽（15）设置。
8.根据权利要求7所述的一体式电池壳成型工艺，其特征在于，防爆阀刻痕（14）为C形刻痕。
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