CN115214111A - 一种薄膜型电池包上盖制造方法及薄膜型电池包上盖 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供了一种薄膜型电池包上盖制造方法及薄膜型电池包上盖，涉及电池技术领域。该薄膜型电池包上盖制造方法包括：提供骨架、第一薄膜和第二薄膜；将第一薄膜、骨架和第二薄膜依次放置在封边模具上，并通过封边模具对第一薄膜、骨架和第二薄膜进行封边以形成第一上盖；将第一上盖放置于热压成型模具内，并通过热压成型模具对第一上盖进行热压以形成第二上盖；对第二上盖进行修整以得到薄膜型电池包上盖，其能够减轻上盖的重量并减少上盖振动开裂的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种薄膜型电池包上盖制造方法及薄膜型电池包上盖。
背景技术
新能源行业火速发展，能量密度低、续航短等问题一直是制约新能源发展的关键。而电池包是影响上述问题中最重要的部件，因此如何在有限的空间内降低该电池包的整体重量并提高电池容量成为众多电池厂的难题。
其中，上盖是电池包主要的密封部件，所处位置在汽车底盘和电池箱体之间，因此，在不考虑上盖载荷和顶部挤压等结构强度问题的前提下，上盖有很大的降重空间。传统的电池包成型后的上盖重量一般比较大，另外，上盖在机械振动过程中可能存在开裂现象。
发明内容
本发明的目的包括，例如，提供了一种薄膜型电池包上盖制造方法，其能够减轻上盖的重量并减少上盖振动开裂的问题。
本发明的目的还包括，提供了一种薄膜型电池包上盖，其能够减轻上盖的重量并减少上盖振动开裂的问题。
本发明的实施例可以这样实现：
本发明的实施例提供了一种薄膜型电池包上盖制造方法，其包括：
提供骨架、第一薄膜和第二薄膜；
将所述第一薄膜、所述骨架和所述第二薄膜依次放置在封边模具上，并通过所述封边模具对所述第一薄膜、所述骨架和所述第二薄膜进行封边以形成第一上盖；
将所述第一上盖放置于热压成型模具内，并通过所述热压成型模具对所述第一上盖进行热压以形成第二上盖；
对所述第二上盖进行修整以得到所述薄膜型电池包上盖。
可选的，所述提供骨架、第一薄膜和第二薄膜的步骤包括：
提供骨架毛坯；
对所述骨架毛坯进行修剪、冲孔、除毛刺以及在所述骨架毛坯的表面喷涂防腐涂层以得到所述骨架；
将两个薄膜分别放置在冲压模具上进行冲压以得到与所述骨架的形状匹配的所述第一薄膜和所述第二薄膜。
可选的，所述制作骨架毛坯的步骤包括：
将钣金件一体冲压，或将多个钣金件拼焊，或将塑胶材料注塑以形成所述骨架毛坯。
可选的，所述将所述第一薄膜、所述骨架和所述第二薄膜依次放置在封边模具上，并通过所述封边模具对所述第一薄膜、所述骨架和所述第二薄膜进行封边以形成第一上盖的步骤包括：
将所述第一薄膜、所述骨架和所述第二薄膜依次排布，并在所述第一薄膜朝向所述骨架的表面以及所述第二薄膜朝向所述骨架的表面喷涂粘结剂；
将所述第一薄膜、所述骨架和所述第二薄膜放置在封边模具上；
加热封边模具；
将所述封边模具合模以在所述第一薄膜、所述骨架和所述第二薄膜边缘预留抽气边；
通过所述抽气边对所述第一薄膜和所述第二薄膜内部抽真空；
对所述抽气边进行封口以形成所述第一上盖。
可选的，所述通过所述热压成型模具对所述第一上盖进行热压以形成第二上盖的步骤包括：
加热所述热压成型模具，对所述第一薄膜和所述第二薄膜进行复合以形成所述第二上盖。
可选的，所述对所述第二上盖进行修整以得到所述薄膜型电池包上盖的步骤包括：
对所述第二上盖进行切边、钻孔以得到所述薄膜型电池包上盖。
本发明的实施例还提供了一种薄膜型电池包上盖，通过上述的薄膜型电池包上盖制造方法制成；
所述薄膜型电池包上盖包括骨架、第一薄膜和第二薄膜，所述第一薄膜、所述骨架和所述第二薄膜通过封边、热压依次连接。
可选的，所述骨架上设置有多个热压孔，所述第一薄膜和所述第二薄膜在多个所述热压孔处热压复合。
可选的，所述骨架上设置有多个镂空区域。
可选的，所述骨架上开设有多个螺栓孔，所述骨架用于通过所述螺栓孔与电池箱体相连接。
可选的，所述骨架由钣金材料或塑胶材料制成。
可选的，所述第一薄膜为铝制薄膜或锡制薄膜，所述第二薄膜为铝制薄膜或锡制薄膜。
可选的，所述第一薄膜朝向所述骨架的表面和第二薄膜朝向所述骨架的表面设置有粘结层。
本发明实施例的薄膜型电池包上盖制造方法及薄膜型电池包上盖的有益效果包括，例如：在制造薄膜型电池包上盖的过程中，将第一薄膜、骨架和第二薄膜依次放置在封边模具上进行封边后得到第一上盖，再将第一上盖放置于热压成型模具内进行热压后得到第二上盖，最后对第二上盖进行修整得到薄膜型电池包上盖，该薄膜型电池包上盖由于采用了骨架结构作为主体，将第一薄膜和第二薄膜包覆于骨架的上下两侧，相较于传统的上盖，大大减轻了上盖的重量，而由于该骨架型上盖的重量小，参与振动的质量也会减少，从而减少了上盖振动开裂的问题，另外，采用第一薄膜和第二薄膜热压复合于骨架上，使得该电池包上盖具有较好的柔韧性、延展性和耐腐蚀性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例中薄膜型电池包上盖的爆炸图；
图2为本申请实施例中骨架的结构示意图；
图3为图2中A部分的放大图；
图4为本申请实施例的薄膜型电池包上盖制造方法中步骤S100-S400的流程图；
图5为本申请实施例的薄膜型电池包上盖制造方法中子步骤S110-S130的流程图；
图6为本申请实施例的薄膜型电池包上盖制造方法中子步骤S111的流程图；
图7为本申请实施例的薄膜型电池包上盖制造方法中子步骤S210-S260的流程图；
图8为本申请实施例的薄膜型电池包上盖制造方法中子步骤S310的流程图；
图9为本申请实施例的薄膜型电池包上盖制造方法中子步骤S410的流程图。
图标：10-薄膜型电池包上盖；100-骨架；110-热压孔；120-横向筋条；130-竖向筋条；140-镂空区域；150-螺栓孔；200-第一薄膜；300-第二薄膜。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
本申请的发明人发现，传统的电池包成型后的上盖重量一般比较大，另外，上盖在机械振动过程中可能存在开裂现象。本实施例提供了一种薄膜型电池包上盖以及薄膜型电池包上盖制造方法，至少用于解决该技术问题。
请参考图1-图3，本实施例提供的薄膜型电池包上盖10通过薄膜型电池包上盖制造方法制成，该薄膜型电池包上盖10包括骨架100、第一薄膜200和第二薄膜300，第一薄膜200、骨架100和第二薄膜300通过封边、热压依次连接。
需要指出的是，骨架100连接于第一薄膜200和第二薄膜300之间。
第一薄膜200、骨架100和第二薄膜300通过封边后形成第一上盖，第一上盖经热压后形成第二上盖，第二上盖经修整得到薄膜型电池包上盖10。该薄膜型电池包上盖10能够减轻上盖的重量并减少上盖振动开裂的问题。
进一步的，骨架100上设置有多个热压孔110，第一薄膜200和第二薄膜300在多个热压孔110处热压复合。
本实施例中，骨架100包括框架以及相垂直的横向筋条120和竖向筋条130，横向筋条120和竖向筋条130相互连接为一体；横向筋条120和竖向筋条130分别设置有多个，横向筋条120和竖向筋条130的两端均与框架相连接，多个热压孔110分布于横向筋条120和竖向筋条130上，在将第一薄膜200和第二薄膜300复合于骨架100上时，第一薄膜200和第二薄膜300在多个热压孔110处热压复合连接为一体。热压孔110可以是圆形孔、椭圆形孔、方形孔中的任意一种。
另外，骨架100上设置有多个镂空区域140。
本实施例中，多个横向筋条120、多个竖向筋条130与框架之间形成多个镂空区域140，框架上也设置有多个镂空区域140。
镂空区域140的设置，大大减轻了骨架100的重量，由于该镂空骨架100型上盖的重量小，参与振动的质量也会减少，从而减少了上盖振动开裂的问题，另外，在进行热压时，第一薄膜200和第二薄膜300也会在镂空区域140处复合，采用第一薄膜200和第二薄膜300热压复合于骨架100上，使得该电池包上盖具有较好的柔韧性、延展性和耐腐蚀性。
可选的，骨架100上开设有多个螺栓孔150，骨架100用于通过螺栓孔150与电池箱体相连接。
本实施例中，其中一部分螺栓孔150设置于横向筋条120和竖向筋条130的连接处，骨架100沿周向设置有法兰边，另一部分螺栓孔150间隔地设置于该法兰边上，通过该多个螺栓孔150将骨架100与电池箱体相连接，也能够在一定程度上减轻骨架100振动开裂的问题。
可选的，骨架100由钣金材料或塑胶材料制成。
例如，骨架100由铝合金、钢材等钣金材料制成，或骨架100由塑胶材料制成。骨架100的厚度为1-3mm，具体的厚度依据材料的选择而定。
可选的，第一薄膜200为铝制薄膜或锡制薄膜，第二薄膜300为铝制薄膜或锡制薄膜。
第一薄膜200和第二薄膜300采用薄膜结构深冲压而成，可选铝塑膜或锡塑膜，此类薄膜的柔韧性和延展性比较好，可以进行深冲压工艺，且防火阻燃性能比较好，另外，在冲压深度较浅的上盖结构上，也可以使用其他材质的薄膜，均在本申请的保护范围之内。薄膜材料的厚度一般在0.05mm-0.2mm之间，可根据具体情况选择不同厚度。
另外，第一薄膜200朝向骨架100的表面和第二薄膜300朝向骨架100的表面设置有粘结层，在将骨架100连接于第一薄膜200和第二薄膜300之间的过程中，利用第一薄膜200和第二薄膜300表面的粘结层与骨架100相粘结，既能增加第一薄膜200、第二薄膜300与骨架100之间的附着力，同时也提高了第一薄膜200和第二薄膜300之间的分子结合力。
另外，请参阅图4，本实施例提供的薄膜型电池包上盖制造方法，包括：
步骤S100、提供骨架100、第一薄膜200和第二薄膜300。
在此步骤中，预备骨架100、第一薄膜200和第二薄膜300。
进一步的，请参阅图5、图6，步骤S100包括：
子步骤S110、提供骨架100毛坯。
需要说明的是，骨架100毛坯指的是待修整的骨架100。
进一步的，子步骤S110包括：
子步骤S111、将钣金件一体冲压，或将多个钣金件拼焊，或将塑胶材料注塑以形成骨架100毛坯。
需要说明的是，钣金材料可进行电泳工艺在骨架100结构上喷涂防腐涂层，可选的，钣金件可以是铝合金、钢材料，骨架100毛坯也可以通过将塑胶材料注塑形成。
子步骤S120、对骨架100毛坯进行修剪、冲孔、除毛刺以及在骨架100毛坯的表面喷涂防腐涂层以得到骨架100。
在此步骤中，对骨架100毛坯进行修剪、冲孔、除毛刺，冲孔后在骨架100上形成镂空区域140和热压孔110，修剪、除毛刺后能够提升骨架100的平整性，在骨架100毛坯的表面喷涂防腐涂层能够以增加骨架100表面美观性，并提高骨架100与薄膜的粘接力。
子步骤S130、将两个薄膜分别放置在冲压模具上进行冲压以得到与骨架100的形状匹配的第一薄膜200和第二薄膜300。
需要指出的是，子步骤S130与子步骤S110、子步骤S120可以同步进行，分别制作第一薄膜200和第二薄膜300和骨架100。
在此步骤中，先准备冲压模具，将冲压模具放置在工作台上，检查冲压模具内部圆角是否平滑，无杂物，拔模斜度均大于5°等；将薄膜放置在冲压模具中间，平整放置，确保无褶皱，合冲压模，进行简易冲压，冲压两张薄膜分别形成第一薄膜200和第二薄膜300，该第一薄膜200、第二薄膜300均与骨架100的形状匹配，以在第一薄膜200、第二薄膜300与骨架100进行热压复合时能够提升匹配度。
步骤S200、将第一薄膜200、骨架100和第二薄膜300依次放置在封边模具上，并通过封边模具对第一薄膜200、骨架100和第二薄膜300进行封边以形成第一上盖。
在此步骤中，将第一薄膜200、骨架100和第二薄膜300由下至上排布，再依次将第一薄膜200、骨架100和第二薄膜300放置在封边模具上，随后再通过封边模具对第一薄膜200、骨架100和第二薄膜300进行封边以形成第一上盖。封边模具和骨架100上设计相应的定位孔或定位槽，防止位置出现偏差、影响上盖功能性。
进一步的，请参阅图7，步骤S200包括：
子步骤S210、将第一薄膜200、骨架100和第二薄膜300依次排布，并在第一薄膜200朝向骨架100的表面以及第二薄膜300朝向骨架100的表面喷涂粘结剂。
在此步骤中，准备骨架100以及喷涂有粘结剂的第一薄膜200和第二薄膜300，喷涂有粘结剂的第一薄膜200和第二薄膜300在其表面上形成粘结层，以与骨架100相粘结。
子步骤S220、将第一薄膜200、骨架100和第二薄膜300放置在封边模具上。
在此步骤中，将第一薄膜200朝下放置在封边模具上，再将骨架100放置于第一薄膜200上，第二薄膜300放置于骨架100上，第一薄膜200与骨架100之间通过粘结层相粘结，骨架100和第二薄膜300之间也通过粘结层相粘结。
子步骤S230、加热封边模具。
在此步骤中，将封边模具加热至200℃左右，准备封边，当然，封边模具的加热温度可依据实际情况而定。
子步骤S240、将封边模具合模以在第一薄膜200、骨架100和第二薄膜300边缘预留抽气边。
在此步骤中，将封边模具合模后在第一薄膜200、骨架100和第二薄膜300边缘形成抽气边，合模压紧力为100-300吨，合模持续时间为5-8s，能够保证合模质量。
子步骤S250、通过抽气边对第一薄膜200和第二薄膜300内部抽真空。
在此步骤中，通过抽气边对第一薄膜200和第二薄膜300内部的空间进行抽真空，抽真空可以利用真空泵等设备辅助进行，目的是防止第一薄膜200和第二薄膜300内部出现气泡。
子步骤S260、对抽气边进行封口以形成第一上盖。
在此步骤中，对抽气边进行封口，此时第一薄膜200、骨架100和第二薄膜300边缘全部被封死。
步骤S300、将第一上盖放置于热压成型模具内，并通过热压成型模具对第一上盖进行热压以形成第二上盖。
在此步骤中，将对第一薄膜200、骨架100和第二薄膜300进行封边后的得到的第一上盖放置于热压成型模具内，随后再通过热压成型模具对第一上盖进行热压以形成第二上盖。
进一步的，请参阅图8，步骤S300包括：
子步骤S310、加热热压成型模具，对第一薄膜200和第二薄膜300进行复合以形成第二上盖。
在此步骤中，将封口后的第一薄膜200、骨架100和第二薄膜300放置于热压成型模具内后，加热热压成型模具至200℃左右，并进行合模，合模持续时间为5-8s，使第一薄膜200和第二薄膜300在镂空区域140以及热压孔110处进行复合，使第一薄膜200和第二薄膜300两层薄膜热压为一层薄膜，增加第一薄膜200、骨架100和第二薄膜300之间连接的稳定性。
步骤S400、对第二上盖进行修整以得到薄膜型电池包上盖10。
在此步骤中，将对第一上盖进行热压形成的第二上盖进行修整以得到薄膜型电池包上盖10。
进一步的，请参阅图9，步骤S400包括：
子步骤S410、对第二上盖进行切边、钻孔以得到薄膜型电池包上盖10。
将对第一上盖进行热压形成的第二上盖取出脱模，对第二上盖进行切边以使上盖便于平整、钻孔以在上盖上形成螺栓孔150，最终得到薄膜型电池包上盖10。
综上所述，本发明实施例提供了一种薄膜型电池包上盖制造方法及薄膜型电池包上盖10，在制造薄膜型电池包上盖10的过程中，将第一薄膜200、骨架100和第二薄膜300依次放置在封边模具上进行封边后得到第一上盖，再将第一上盖放置于热压成型模具内进行热压后得到第二上盖，最后对第二上盖进行修整得到薄膜型电池包上盖10，该薄膜型电池包上盖10由于采用了镂空的骨架100结构作为主体，将第一薄膜200和第二薄膜300包覆于骨架100的上下两侧，相较于传统的上盖，大大减轻了上盖的重量，而由于该骨架100型上盖的重量小，参与振动的质量也会减少，从而减少了上盖振动开裂的问题，也实现了电池包最大程度的轻量化，提高了电池包的能量密度；另外，采用第一薄膜200和第二薄膜300热压复合于骨架100上，使得该电池包上盖具有较好的柔韧性、延展性和耐腐蚀性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (13)
1.一种薄膜型电池包上盖制造方法，其特征在于，包括：
提供骨架、第一薄膜和第二薄膜；
将所述第一薄膜、所述骨架和所述第二薄膜依次放置在封边模具上，并通过所述封边模具对所述第一薄膜、所述骨架和所述第二薄膜进行封边以形成第一上盖；
将所述第一上盖放置于热压成型模具内，并通过所述热压成型模具对所述第一上盖进行热压以形成第二上盖；
对所述第二上盖进行修整以得到所述薄膜型电池包上盖。
2.根据权利要求1所述的薄膜型电池包上盖制造方法，其特征在于，所述提供骨架、第一薄膜和第二薄膜的步骤包括：
提供骨架毛坯；
对所述骨架毛坯进行修剪、冲孔、除毛刺以及在所述骨架毛坯的表面喷涂防腐涂层以得到所述骨架；
将两个薄膜分别放置在冲压模具上进行冲压以得到与所述骨架的形状匹配的所述第一薄膜和所述第二薄膜。
3.根据权利要求2所述的薄膜型电池包上盖制造方法，其特征在于，所述提供骨架毛坯的步骤包括：
将钣金件一体冲压，或将多个钣金件拼焊，或将塑胶材料注塑以形成所述骨架毛坯。
4.根据权利要求1所述的薄膜型电池包上盖制造方法，其特征在于，所述将所述第一薄膜、所述骨架和所述第二薄膜依次放置在封边模具上，并通过所述封边模具对所述第一薄膜、所述骨架和所述第二薄膜进行封边以形成第一上盖的步骤包括：
将所述第一薄膜、所述骨架和所述第二薄膜依次排布，并在所述第一薄膜朝向所述骨架的表面以及所述第二薄膜朝向所述骨架的表面喷涂粘结剂；
将所述第一薄膜、所述骨架和所述第二薄膜放置在封边模具上；
加热封边模具；
将所述封边模具合模以在所述第一薄膜、所述骨架和所述第二薄膜边缘预留抽气边；
通过所述抽气边对所述第一薄膜和所述第二薄膜内部抽真空；
对所述抽气边进行封口以形成所述第一上盖。
5.根据权利要求1所述的薄膜型电池包上盖制造方法，其特征在于，所述通过所述热压成型模具对所述第一上盖进行热压以形成第二上盖的步骤包括：
加热所述热压成型模具，对所述第一薄膜和所述第二薄膜进行复合以形成所述第二上盖。
6.根据权利要求1所述的薄膜型电池包上盖制造方法，其特征在于，所述对所述第二上盖进行修整以得到所述薄膜型电池包上盖的步骤包括：
对所述第二上盖进行切边、钻孔以得到所述薄膜型电池包上盖。
7.一种薄膜型电池包上盖，其特征在于，通过如权利要求1-6任一项所述的薄膜型电池包上盖制造方法制成；
所述薄膜型电池包上盖包括骨架、第一薄膜和第二薄膜，所述第一薄膜、所述骨架和所述第二薄膜通过封边、热压依次连接。
8.根据权利要求7所述的薄膜型电池包上盖，其特征在于，所述骨架上设置有多个热压孔，所述第一薄膜和所述第二薄膜在多个所述热压孔处热压复合。
9.根据权利要求7所述的薄膜型电池包上盖，其特征在于，所述骨架上设置有多个镂空区域。
10.根据权利要求7所述的薄膜型电池包上盖，其特征在于，所述骨架上开设有多个螺栓孔，所述骨架用于通过所述螺栓孔与电池箱体相连接。
11.根据权利要求7所述的薄膜型电池包上盖，其特征在于，所述骨架由钣金材料或塑胶材料制成。
12.根据权利要求7所述的薄膜型电池包上盖，其特征在于，所述第一薄膜为铝制薄膜或锡制薄膜，所述第二薄膜为铝制薄膜或锡制薄膜。
13.根据权利要求7所述的薄膜型电池包上盖，其特征在于，所述第一薄膜朝向所述骨架的表面和第二薄膜朝向所述骨架的表面设置有粘结层。
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