CN211803398U - 一种锂离子电池冲壳模具的凸模定位结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂离子电池冲壳模具的凸模定位结构，包括水平分布的上模具板(1)和下模具板(2)；上模具板(1)位于下模具板(2)的正上方；上模具板(1)上垂直贯穿开有多个中空的腔体，每个腔体内容纳有一个凸模(3)；凸模(3)的顶部固定连接水平分布的凸模安装板(4)的底面；凸模安装板(4)的四个角位，分别通过一个导柱(8)，与上模具板(1)的顶部相连接；每个导柱的上部外壁具有一个导套(7)；凸模安装板(4)的底面左右两端与上模具板的顶面左右两端，分别设置有多个弹簧(5)。本实用新型能够有效可靠地调节、加大凸模底座与上模具板的腔体内壁之间的间隙，避免出现剐蹭问题，确保生产电池的安全性要求。

Description

一种锂离子电池冲壳模具的凸模定位结构

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种锂离子电池冲壳模具的凸模定位结构。

背景技术

目前，锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面，因此对锂离子电池的安全要求越来越高。

对于锂电池使用过程中存在的安全事故，最严重的莫过于电池发生着火事故，而绝大部分的着火事故的产生都是因为电池发生了短路问题。而电池短路的原因有很多，主要分为内部短路和外部短路，常见的外部短路有：电池的正负极耳同时接触了导体、电池的正负极耳直接搭接在一起、一只电池的正负极耳分别和另一只电池的负极耳和正极耳搭接等等。而内部短路的原因：一般是电池生产过程中引入了异物，异物刺穿隔膜，导致正负极片直接相连，导致短路的产生。

在电池生产过程中，可引入异物的地方比较多，所以，对于异物的管控也非常严格。然而，有一种异物的产生是不能靠人的管控得到解决的，那就是冲壳模具在冲壳过程中产生的异物。

对于锂离子聚合物电芯，冲壳模具是重要的生产工装，参见图1所示，现有的冲壳模具主要包括凸模3、凸模安装板4、下模具板2(即凹模板)和上模具板1(即压料板)，工作时，铝塑膜处于压料板和凹模板之间，首先压料板与凹模板贴合并压紧铝塑膜，然后，凸模对铝塑膜进行冲压成型，成型后的铝塑膜用于包装极组。在该过程中，铝塑膜成型质量的优劣直接决定了电芯的安全性能的高低，而影响铝塑膜成型质量关键因素就是冲壳模具。

按照冲壳成型的方向来分，可将冲壳模具分为向上冲壳和向下冲壳两种结构，而对于向下冲壳的冲壳模具，由于其凸模定位方式是依靠与上模具板的腔体(即中空的腔体)内壁紧密配合，而在凸模相对于上模具板进行上下运动时，会存在因为加工精度或者装配精度，所导致的凸模底座与上模具板的腔体内壁剐蹭的问题，这样，剐蹭产生的金属碎屑会在重力的作用下向下掉落，正好掉落在冲出的电池壳体中，最终导致电池存在发生内部短路的安全隐患。

针对以上存在的问题，结合目前的生产现状，该种结构的冲壳模具的结构需要进行优化，尤其是对其凸模的定位方式进行优化，保证既能有效的定位，又能避免产生金属异物，确保生产电池的安全性要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种锂离子电池冲壳模具的凸模定位结构。

为此，本实用新型提供了一种锂离子电池冲壳模具的凸模定位结构，其包括水平分布的上模具板和下模具板；

上模具板位于下模具板的正上方；

上模具板上垂直贯穿开有多个中空的腔体，每个腔体内容纳有一个凸模；

凸模的顶部固定连接水平分布的凸模安装板的底面；

凸模安装板的四个角位，分别通过一个导柱，与上模具板的顶部相连接；

每个导柱的上部外壁具有一个导套。

其中，上模具板的顶部，在与每个导柱相对应位置，加工有导柱安装销孔；

导柱安装销孔与导柱固定连接。

其中，凸模安装板顶面的四个角位分别具有一个导套安装孔，每个导套安装孔用于安装一个导套。

其中，导套与导套安装孔之间为间隙配合。

其中，导套与导套安装孔之间注入有圆柱固持胶。

其中，凸模的顶部具有多个销子；

凸模安装板底面，在与每个销子相对应的位置，开有销孔，销子对应插入到销孔中。

其中，凸模安装板的底面左右两端与上模具板的顶面左右两端，分别设置有多个弹簧。

其中，凸模安装板与上模具板在位于任意两个弹簧之间的位置，安装有垂直分布的塞打螺丝。

由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种锂离子电池冲壳模具的凸模定位结构，其能够有效可靠地调节、加大凸模底座与上模具板的腔体内壁之间的间隙，从而避免出现剐蹭问题，能够保证既能有效的定位，又能避免产生金属异物，确保生产电池的安全性要求，具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1为现有的一种锂离子电池冲壳模具的凸模定位结构的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种锂离子电池冲壳模具的凸模定位结构的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种锂离子电池冲壳模具的凸模定位结构中，凸模与凸模安装板之间的定位结构示意图；

图中：1为上模具板；2为下模具板；3为凸模；4为凸模安装板；5 为弹簧；

6为塞打螺丝；7为导套；8为导柱；

41为销孔；9为销子，40为凹模腔体。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图2、图3，本实用新型提供了一种锂离子电池冲壳模具的凸模定位结构，包括水平分布的上模具板1和下模具板2；

上模具板1位于下模具板2的正上方；

上模具板1上垂直贯穿开有多个(不限于图2所示的两个)中空的腔体，每个腔体内容纳有一个凸模3；

凸模3的顶部固定连接水平分布的凸模安装板4的底面；

凸模安装板4的四个角位，分别通过一个导柱8，与上模具板1的顶部相连接；

每个导柱8的上部外壁具有一个导套7。

在本实用新型中，具体实现上，下模具板2的顶部开有多个中空的凹模腔体40(不限于图2所示的两个)，凹模腔体40与凸模2上下对应设置，并且形状大小相对应匹配。

需要说明的是，上模具板1上的腔体根据用户的需要，可以是任意多个；凹模腔体40和凸模3的数量，根据用户的需要，也可以是任意多个。

在本实用新型中，具体实现上，上模具板1的顶部，在与每个导柱8 相对应位置，加工有导柱安装销孔，导柱安装销孔与导柱8紧密配合、固定连接，并切在上模具板1的底面打孔，以将导柱进行锁紧。

需要说明的是，具体实现上，上模具板1上的四个导柱安装销孔位置，避开上模具板1上的腔体；

在本实用新型中，具体实现上，凸模安装板4顶面的四个角位分别具有一个导套安装孔，每个导套安装孔用于安装一个导套7。

具体实现上，导套7与导套安装孔之间为间隙配合。在装配好之后，使用装配专用的圆柱固持胶进行固定锁紧。

需要说明的是，具体实现上，导套7与导套安装孔之间注入有圆柱固持胶，在注入有需要静置12小时以上，确保固持胶的固化紧固效果。

需要说明的是，本实用新型的定位结构，替代原有凸模3与上模具板 1腔体紧密配合的定位方式。本实用新型的定位结构通过两次定位，从而保证了凸模相对于上模具板的定位。

本实用新型的定位结构，凸模安装板4通过四个角位的导柱8和导套 7，与上模具板1进行定位。

在本实用新型中，具体实现上，凸模3的顶部具有多个销子9；

凸模安装板4底面，在与每个销子9相对应的位置，开有销孔41，销子9对应插入到销孔41中。

因此，本实用新型的定位结构，凸模3通过销孔配合，与凸模安装板4进行定位。

本实用新型的定位结构，凸模定位板4与上模具板1定位的四个角位的导柱和导套中的两个对角的角位为紧密滑动配合，另外两个对角的角位为滚动间隙配合。

需要说明的是，对于本实用新型，具体实现上，要求凸模3与上模具板1的腔体内侧四个面的间隙加大到0.25～0.3mm，从而有效避免剐蹭问题。

在本实用新型中，具体实现上，凸模安装板4的底面左右两端与上模具板1的顶面左右两端，分别设置有多个弹簧5(不限于图2所示的三个)；

需要说明的是，图2中，弹簧5的数量为6个，均匀分布在上模具板两端。

具体实现上，弹簧5为蓝色弹簧。弹簧5的上下两端，可以分别位于凸模安装板4的底面和上模具板1的顶面预留的盲孔中。

在本实用新型中，具体实现上，凸模安装板4与上模具板1在位于任意两个弹簧5之间的位置，安装有垂直分布的塞打螺丝6，用于预紧弹簧5，限定凸模安装板4。

为了更加清楚地理解本实用新型的技术方案，下面就本实用新型的操作使用过程说明如下：

第一步，将凸模3安装到凸模安装板4上面；具体为：首先，需要先将销子9装配到凸模3底面的销孔41中，凸模底面上的销孔为盲孔，销子 9装上后，可露出整体长度一半以上，销子9与凸模3上的销孔41为过渡配合。然后，将销子9对准凸模安装板4上的销孔41进行装配，销子41 与凸模安装板4的销孔41之间为过渡配合。销子9装入凸模安装板4的销孔41后，用螺丝将凸模3和凸模安装板4进行锁紧，这样，凸模3相对于凸模安装板4进行了定位。

第二步，将导柱8装入上模具板1上面的导柱安装孔中，导柱8与导柱安装孔为过盈配合，将导套7装入导柱8。

第三步，将凸模安装板4和装配好的凸模3，通过导套安装孔与导套装配在一起，导套与凸模安装板上面的导套孔之间为间隙配合。

第四步，通过塞尺对凸模3与上模具板1的腔体之间的间隙进行调配，将所有间隙都调配好之后，确保凸模3相对于上模具板1的腔体位置不会变动的前提下，用圆柱固持胶将导套7与凸模安装板4上的导套孔进行固定，固持胶固化时间，保证在12小时以上。

第五步，在上模具板1和凸模安装板4之间均匀分配6个位置，增加弹簧5。

第六步，将塞打螺丝6拧入上模具板螺纹孔中并进行锁紧，确保弹簧有一定的预压紧力。

这样，凸模3可实现通过本实用新型提供的新的定位装置，与上模具板1进行了定位。

下面，再结合一个具体实施例，说明本实用新型的操作过程。

需要说明的是，现有技术的模具凸模3定位方式为凸模与上模具板1 腔体紧密配合，单面间隙为0.03-0.05mm。参见图1。

对于本实用新型，具体实现过程如下：

1、在新的凸模定位机构要求凸模3与凸模安装板4之间增加销孔配合，通过销子9和销孔41配合，保证凸模与凸模安装板之间的定位要求。参考图3。

2、本实用新型的新的凸模定位装置。要求凸模安装板4与上模具板1 之间增加四个角位的导柱8和导套7配合的定位装置，通过定位装置，保证凸模安装板与凸模安装板之间的定位要求；参见图2。

3、本实用新型的新的凸模定位装置。要求凸模安装板4与上模具板1 之间的四个导柱和导套，其中两个对角的导柱和导套为紧密滑动配合，另外两个对角的导柱和导套为滚动配合。

4、本实用新型的新的凸模定位装置。要求通过过盈配合。将导柱固定在上模具板1上。参见图2。

5、新的凸模定位装置要求，导套7与凸模安装板4上的导套孔之间为间隙配合，通过圆柱固持胶，将导套与凸模安装板紧固在一起。参考图2。

6、新的凸模定位装置要求，将凸模3与上模具板1的腔体内壁之间的间隙增加到单边0.25-0.3mm。

7、新的凸模定位装置要求，在凸模安装板4与上模具板1之间均匀布置弹簧5，使用塞打螺丝6对弹簧5进行预紧。

基于以上技术方案可知，本实用新型的目的是设计冲壳模具的凸模定位装置，该装置在尽可能不改变现有模具大结构的基础上，进行结构的优化。对于本实用新型，凸模3与凸模安装板4之间增加销孔配合，增大凸模安装板外形尺寸以及定位方式，在凸模安装板4的四个角位和上模具板 1四个角位之间增加导柱8和导套7配合，这样，凸模3依靠定位结构置与上模具板1进行定位。凸模3和上模具板1的腔体四个面的间隙可以调节加大，彻底避免剐蹭的可能性，杜绝冲壳过程中产生的异物。

与现有技术相比较，本实用新型从解决生产现场存在的实际问题出发，冲壳过程中产生的金属异物进入到电池中会使电池存在短路的隐患，这种隐患的存在极大的影响了电池的安全性能。为彻底解决冲壳过程产生异物的问题，确认原因为凸模定位方式不合理，于是，从设计合理凸模定位方式的角度出发，开发出来新的凸模定位装置，摒弃原有的凸模定位方式，彻底解决了冲壳剐蹭产生金属碎屑的问题。

因此，综上所述，本实用新型提供了本实用新型提供的一种锂离子电池冲壳模具的凸模定位结构，其能够有效可靠地调节、加大凸模底座与上模具板的腔体内壁之间的间隙，从而避免出现剐蹭问题，能够保证既能有效的定位，又能避免产生金属异物，确保生产电池的安全性要求，具有重大的生产实践意义。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种锂离子电池冲壳模具的凸模定位结构，其特征在于，包括水平分布的上模具板(1)和下模具板(2)；

上模具板(1)位于下模具板(2)的正上方；

上模具板(1)上垂直贯穿开有多个中空的腔体，每个腔体内容纳有一个凸模(3)；

凸模(3)的顶部固定连接水平分布的凸模安装板(4)的底面；

凸模安装板(4)的四个角位，分别通过一个导柱(8)，与上模具板(1)的顶部相连接；

每个导柱(8)的上部外壁具有一个导套(7)；

凸模安装板(4)的底面左右两端与上模具板(1)的顶面左右两端，分别设置有多个弹簧(5)。

2.如权利要求1所述的凸模定位结构，其特征在于，上模具板(1)的顶部，在与每个导柱(8)相对应位置，加工有导柱安装销孔；

导柱安装销孔与导柱(8)固定连接。

3.如权利要求1所述的凸模定位结构，其特征在于，凸模安装板(4)顶面的四个角位分别具有一个导套安装孔，每个导套安装孔用于安装一个导套(7)。

4.如权利要求3所述的凸模定位结构，其特征在于，导套(7)与导套安装孔之间为间隙配合。

5.如权利要求3所述的凸模定位结构，其特征在于，导套(7)与导套安装孔之间注入有圆柱固持胶。

6.如权利要求1至5中任一项所述的凸模定位结构，其特征在于，凸模(3)的顶部具有多个销子(9)；

凸模安装板(4)底面，在与每个销子(9)相对应的位置，开有销孔(41)，销子(9)对应插入到销孔(41)中。

7.如权利要求1至5中任一项所述的凸模定位结构，其特征在于，凸模安装板(4)与上模具板(1)在位于任意两个弹簧(5)之间的位置，安装有垂直分布的塞打螺丝(6)。

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