CN210999976U - 一种软包锂电池薄片材料冲膜模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于锂电池领域，具体涉及一种软包锂电池薄片材料冲膜模具，包括成型模、底模和高压气体发生装置；所述成型模包括平滑的成型模模面和成形面；所述成形面相对于成型模模面向内部凹陷；所述底模包括平滑的底模模面、通气孔和O形环；所述O形环采用沟槽固定于底模模面上；所述O形环内围面积大于成型模的成形面面积；所述通气孔位于O形环内；所述薄片材料位于成型模模面和O形环之间；所述高压气体发生装置设置于底膜下方，从通气孔中注入高压气体。本实用新型提供的软包锂电池薄片材料冲膜模具可提高成型膜的成功率，可得到均匀延展的薄膜成品，降低加工成本，且操作简单，具有产业上的利用价值。

Description

一种软包锂电池薄片材料冲膜模具

技术领域

本实用新型属于锂电池领域，具体涉及一种软包锂电池薄片材料冲膜模具。

背景技术

锂离子电池中，软包电池是目前较普及使用的电池形式，而软包电池的外型体为铝塑膜复合薄材，再制成铝袋成型膜。

目前电池的铝袋成型，以金属模具组施作，透过加工模头及模穴的配合尺寸，来对应所需的铝袋成型膜尺寸。

其中，金属模头的棱线R及转角R常常是设计困难点，主因为薄材(Ex.铝塑膜)，在金属模头出力挤压(延伸)成型时，在尖点或R角较小时，会有局部延伸过度(太薄)及挤压应力过于集中在某点的现象，形成非均匀延展薄材的现象，使薄材局部破孔或裂开，因而限制了冲压成型结果的深度和尺寸发展性。

而且，薄材在模头挤压下的延伸，模头是金属的实体加工体，直接接触薄材表面，延伸时会产生摩擦力的现象，为了避免对成型有不良影响，必需对模头的材质表面(钢材表面镀PTFE)、模头尺寸、R角大小、冲速、温度等项目进行参数设定或精密加工的要求。

发明内容

本实用新型提供了一种软包锂电池薄片材料冲膜模具，使薄片材料在延伸时，处于均匀压力的状态下，能得到相对均压在薄材被延展面积而得到均匀挤压效果。

本实用新型一改传统式的模头及模穴定尺寸的方式，而是以一个内模来定尺寸，让薄材因高压气体在特定空间中均压分布的特性，受压贴附在内模成形表面上，简化了模头尺寸规格的加工复杂性。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案为：

一种软包锂电池薄片材料冲膜模具，包括成型模、底模和高压气体发生装置；所述成型模为多孔性材质或为布满细小透气通道的刚性材质；所述成型模包括平滑的成型模模面和成形面；所述成形面相对于成型模模面向内部凹陷；所述底模包括平滑的底模模面、通气孔和O形环；所述O形环采用沟槽固定于底模模面上；所述O形环位于底模模面中央；O形环内围面积大于成型模的成形面面积；所述通气孔位于O形环内；所述薄片材料位于成型模模面和O形环之间；所述高压气体发生装置设置于底膜下方，从通气孔中注入高压气体。

进一步的，所述成型模为布满微孔隙的多孔性陶瓷材质。

进一步的，所述成型模为具有许多微小排气孔的金属材质。

进一步的，所述O形环为圆形、方形或椭图形。

进一步的，所述通气孔数量为1-5个。

进一步的，所述O形环材质为合成橡胶或塑料。

进一步的，所述底模为金属材质。

进一步的，所述薄片材料厚度为0.001～5.00mm。

进一步的，所述薄片材料为铝塑膜。

进一步的，所述高压气体发生装置包括：

储气罐，所述储气罐储存有压缩气体；

控制单元，所述控制单元包括压力控制阀和电磁阀。

有益效果：

本实用新型提供的软包锂电池薄片材料冲膜模具可提高成型膜的成功率，可得到均匀延展的薄膜成品，降低加工成本，且操作简单，具有产业上的利用价值。

本实用新型可应用于单一金属材质箔层进行高压气体成型后，可再对成型后的金属层，在内、外的表面进行镀层或涂层加工，可免多层复合材质的层间抽拉均匀性问题。

本实用新型以高压气体形式来对薄材进行挤压成型，来取代传统的铝袋成型模，使用气压方式施作，可以利用气体的均匀分散性能，于空间中得到均匀的分力，对薄片材料进行挤压或延伸，薄材被服贴于成形模内，来完成塑型，能得到均匀延伸的铝袋成型膜，使薄材在延伸时，处于均匀压力的状态下，均压在每个面积上，可得到均匀挤压效果。

本实用新型一改传统式的模头及模穴定尺寸的方式，而是以一个内模来定尺寸，让薄材贴附在内模表面上，简化了加工尺寸的复杂性。

本实用新型对于薄材质的成型，可以有较好的延伸均匀性，可使薄材的损伤机率降低，可以减少模具加工成本(不需模头加工)。

利用气体在空间中的均匀扩散性，在特定体积内对薄材本身是压应力分散的状态，不会形成单点边角或单边线段，有过度挤压、受力不均的问题。

本实用新型提供的软包锂电池薄片材料冲膜模具可生产出取代目前铝塑膜生产的成型膜成品，而得到成型膜均匀性高、依需求更换涂层性质、涂层厚度可自定义、尺寸自主性高等优点。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以实施例并配合附图详细说明。

附图说明

图1本实施例成型模形式图面(示意说明图)。

图2本实施例底模形式图面(示意说明图)。

图3本实施例合模后形式图面(示意说明图)。

图4本实施例施作中说明图。

图5本实施例施作完成图。

图6本实用新型实施状况说明图。

1、成型模；2、底模；3、O形环；4、薄片材料；11、成型模模面；12、成形面；21、底模模面；22、通气孔；5、高压气体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

实施例1

为了更明确的阐述本实用新型技术，及说明此技术手段与功效，以下结合实施案例附图，对本实用新型技术的具体实施方式详细说明如后。

一种软包锂电池薄片材料冲膜模具，包括成型模1、底模2和高压气体；

如图1所示，所述成型模1包括平滑的成型模模面11和成形面12。所述成形面12相对于成型模模面11向内部凹陷。所述成型模为多孔性材质或为布满细小透气通道的刚性材质。

在本实用新型的另一实施例中，所述成型模为布满微孔隙的多孔隙陶瓷材质，具有透气性。

在本实用新型的另一实施例中，所述成型模为具有许多微小排气孔的金属材质。

如图2所示，所述底模2包括平滑的底模模面21、通气孔22和O形环3。所述底模2为金属材质；所述O形环3采用沟槽固定于底模模面21上；所述O 形环位于底模模面中央且O形环3内围面积大于成型模的成形面面积；所述通气孔22位于O形环3内；所述通气孔数量为1-5个。所述O形环可为圆形、方形或椭图形，用以进行气密；所述O形环为合成橡胶或塑料材质，具有压缩回弹性能，用于保证模具的气密性。在本实用新型的另一实施例中，所述通气孔 22位于O形环3中心。

所述高压气体发生装置设置于底膜下方，从通气孔中注入高压气体。

所述高压气体发生装置包括：

储气罐，所述储气罐储存有压缩气体；

控制单元，所述控制单元包括压力控制阀和电磁阀。

所述薄片材料位于成型模模面11和O形环3之间，所述薄片材料指单一材质或两种以上复合材质的薄膜材料，可以为干材质或湿材质，材质种类包含金属及非金属类别。厚度可介于0.001～5.00mm.之间。

在本实用新型的另一实施例中，所述薄片材料可为铝塑膜。

所述成型模为多孔性材质或为布满细小透气通道的刚性材质，具有排出模内空间气体的功能，并具有可加工性，能形成所需要的被加工尺寸，材质可为：陶瓷、石墨、交织复合树脂材质等。

所述成型模部件亦可选用金属材质，并进行微细的多孔洞加工而形成密布的排气孔，可在施作高压气体时，得到均匀排气作用，且不影向膜成形外观，即为本发明成型模的方式。

本实用新型以高压气体的方式，来取代传统的铝袋成型模模头作用，使用气压方式施作，可以利用气体的均匀分散性能，于空间中得到均匀的分力，对薄片材料(铝塑膜)进行气体挤压(延伸)，因高压使薄材被服贴于成形模内，来完成塑型。

图3所示为模具合模样式。将薄片材料4平放于底模2上的O形环3上方，接续下压成型模1，期间上下对合，令成形模2的成形面12位置有在O形环3 的范围之中。

下压平放成型模时，薄片材料4因O形环3与底模的结构，而形成完全气密的空间，此时的通气孔22为气体的唯一通道。

高压气体发生装置通过底模的通气孔22注入高压气体，高压气体进入模具内并使薄片材料受压后，因O形环3与底模2之间结构强度大于薄片材料4，故高压气体会压向薄片材料4，而使薄片材料4承压变形。

薄片材料4承压变形时，内部体积变大；外部体积变小，而变小的体积产生了气体压力，此时压力由成形模1的本体结构中的微孔隙路径中被压出，而排出模具外。

持续的高压气体，直到挤压成形的薄片材料4已经再无内模空间可去，被高压气体压出相应的形状和尺寸并停留高压气体状态一段时间定型后，而形成依成形面12的形态，即成形终了。

关闭高压气体发生装置，并切换为排压状态，排压完成即得本实用新型之成型模冲模技术。

当高压气体透过薄材质平面，压向中空的成型模内部时，使薄材质被以气体形式，在空间中利用气体在空间中的均匀扩散性，均匀的气压分布形成均匀受压，同时薄材质自由的延伸出中空体积。

本实用新型所提之高压气体也可取代为高压水注，主要以利用压力在空间中有均匀分散的性质，对成形时可以得到薄片材料均匀的拉伸。

本实用新型冲模技术可以对薄片材料进行均匀的延伸，可以使薄片材料得到较佳的成形状态，整体材质较均匀而提高成形良率。对薄片材料本身每个面积上是均匀的压力，于此可以很到均匀厚度、均匀流变的铝成型膜。

本实用新型冲模技术因为没有实体内模仁，所以没有对边角部位过度拉伸的问题。也少了一次内模加工的成本及公差问题。

另法说明，本实用新型也适用于金属箔材成形。可先制成金属成型膜，以此作法后到金属的均匀厚度制品后，再对此制品的内、外表面，进行镀层或涂附材质加工。

以上两方式得到的成品，具有优良的均匀拉伸膜厚，各边角的应力残留现象最低，在尖点部位不会形成尖锐破孔的现象，可以得到比一般的冲压方式更好的成型膜。

以上所述，仅是本实用新型的实施例之一而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。

虽然本实用新型已以此实例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容，做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例。

但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的笵围内。

Claims (10)

1.一种软包锂电池薄片材料冲膜模具，包括成型模、底模和高压气体发生装置；所述成型模为多孔性材质或为布满细小透气通道的刚性材质；所述成型模包括平滑的成型模模面和成形面；所述成形面相对于成型模模面向内部凹陷；所述底模包括平滑的底模模面、通气孔和O形环；所述O形环采用沟槽固定于底模模面上；所述O形环内围面积大于成型模的成形面面积；所述O形环位于底模模面中央；所述通气孔位于O形环内；所述薄片材料位于成型模模面和O形环之间；所述高压气体发生装置设置于底膜下方，从通气孔中注入高压气体。

2.根据权利要求1所述的软包锂电池薄片材料冲膜模具，其特征在于，所述成型模为布满微孔隙的多孔性陶瓷材质。

3.根据权利要求1所述的软包锂电池薄片材料冲膜模具，其特征在于，所述成型模为具有许多微小排气孔的金属材质。

4.根据权利要求1所述的软包锂电池薄片材料冲膜模具，其特征在于，所述O形环为圆形、方形或椭图形。

5.根据权利要求1所述的软包锂电池薄片材料冲膜模具，其特征在于，所述通气孔数量为1-5个。

6.根据权利要求1所述的软包锂电池薄片材料冲膜模具，其特征在于，所述O形环材质为合成橡胶或塑料。

7.根据权利要求1所述的软包锂电池薄片材料冲膜模具，其特征在于，所述底模为金属材质。

8.根据权利要求1所述的软包锂电池薄片材料冲膜模具，其特征在于，所述薄片材料厚度为0.001～5.00mm。

9.根据权利要求1所述的软包锂电池薄片材料冲膜模具，其特征在于，所述薄片材料为铝塑膜。

10.根据权利要求1所述的软包锂电池薄片材料冲膜模具，其特征在于，所述高压气体发生装置包括：

储气罐，所述储气罐储存有压缩气体；

控制单元，所述控制单元包括压力控制阀和电磁阀。

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