CN212288838U - 一种锂离子电池三边封装壳体冲坑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于锂电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池三边封装壳体冲坑装置，其包括机体，所述机体包括安装板，设置在所述安装板上的上部驱动组件和下部驱动组件；上凹模，所述上凹模设置在所述上部驱动组件的压板底部，所述上凹模上具有两个并排设置的型腔；下凹模，所述下凹模设置在所述安装板上，所述下凹模上具有两个与上凹模的型腔的竖直投影相适应的通口、还具有与所述定位销配合的销孔；凸模，所述凸模有两个、并排设置于承载板上，且所述凸模活动插套于所述下凹模的通口内；所述承载板连接于所述下部驱动组件。使用本实用新型有利于提高的电池的散热效率，有利于形成产业的规模化，有利于广泛地推广应用，具有重大的生产实践意义。

Description

一种锂离子电池三边封装壳体冲坑装置

技术领域

本实用新型属于锂电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池三边封装壳体冲坑装置。

背景技术

目前市场趋向锂离子电池需求日益增强，对电池的性能和安全要求亦越来越高。锂离子电池作为一种新型的能源体系，其质轻、高容、长寿命的优点得到了消费者的青睐。

而铝塑膜软包电芯是其中的杰出代表。目前的铝塑膜主要是由尼龙层、金属铝箔层和聚丙烯(PP)层组成，厚度在0.05-0.3mm之间。

在锂电池生产过程中，电池极片裁切后与隔膜卷绕形成电芯，电芯利用铝塑膜进行包覆封装，目前电芯封装一般采用的是四边封工艺，后续为了控制电芯宽度，还需对电芯两侧的封边进行折边，不但增加了电芯宽度，进而占用空间，在模组里电芯的一个侧面是被导热胶粘连的，而且折边后，不能充分的被导热胶包覆，最终影响电池的散热。

发明内容

本实用新型为了解决现有的冲壳机械不能满足三边封电芯的冲壳需要，为了改善电芯的散热问题，同时节约成本，提供了一种锂离子电池三边封装壳体冲坑装置。

包括机体，所述机体包括安装板，设置在所述安装板上的上部驱动组件和下部驱动组件，上部驱动组件和下部驱动组件的输出端均做纵向直线运动；上凹模，所述上凹模设置在所述上部驱动组件的压板底部，所述上凹模上具有两个并排设置的型腔，所述上凹模的底面竖直设置有至少两个定位销；下凹模，所述下凹模设置在所述安装板上，所述下凹模上具有两个与上凹模的型腔的竖直投影相适应的通口、还具有与所述定位销配合的销孔；凸模，所述凸模有两个、并排设置于承载板上，且所述凸模活动插套于所述下凹模的通口内；所述承载板连接于所述下部驱动组件。

本实用新型整体采用上部凹模、下部凸模结构，且上部的凹模和下部的凸模均安装于定向移动机构上，冲坑时，上凹模和凸模同时移动合模，进行冲压。冲压完毕后，上凹模抬起，凸模缩回；工件自然落到安装板的下凹模上。与现有下方固定凹模的结构相比，方便成品脱模，避免由于脱模操作不当造成铝塑膜形变，导致废品率高。

进一步地，所述上凹模的型腔贯通其本体，所述上凹模的顶面具有连通其型腔的通槽。上凹模上的通槽用于合模时排气。

进一步地，所述凸模上排列分布有若干个第一通孔，位于所述第一通孔两侧对称排布有第二通孔；所述凸模顶面的棱和竖向的棱为倒圆角结构。为保证良好的冲壳效果，凸模的中间加工三个长方形第一通孔，第一通孔两侧对称排布φ8第二通孔的通孔，保证冲壳过程中气体排出。

进一步地，所述凸模的顶面为斜面，两个所述凸模相近的一侧的厚度小于背离的一侧的厚度。为保证后序的封印效果，两个凸模的上表面（即与铝塑模的接触面）设有一定角度，沿铝塑膜折痕的方向，靠近折痕的两个棱边较另外的两个棱边高度低1mm设计。目的是：芯包入壳折壳后，芯包撑起壳体后，高度差1mm的设计，弥补了上凹模隔板的厚度对铝塑膜的影响，弥补了电芯顶底封时出现“侧面封边凸起现象”，进而影响电芯的散热。

进一步地，所述上凹模的两个型腔之间的隔板的厚度为2.5mm，所述隔板与上凹模的顶面和底面平齐。

进一步地，所述凸模的材质为聚四氟乙烯。确保冲壳过程中铝塑膜拉伸的润滑性。

进一步地，所述上部驱动组件包括竖直设置在所述安装板上的支撑柱，设置在所述支撑柱顶部的顶板，与所述支撑柱滑动连接的压板，设置在所述顶板上的驱动缸；所述驱动缸的推杆穿过所述顶板与所述压板连接；所述压板顶部竖直设置有第一导向柱，所述第一导向柱穿过所述顶板且与所述顶板滑动连接。所述驱动缸为气液增压缸。

进一步地，所述下凹模通过其底部的支撑板设置在所述安装板上，所述凸模位于所述安装板上方；所述下部驱动组件包括竖直设置在所述安装板底部的吊柱，连接于所述吊柱上的顶升机构，竖直滑动穿插于所述安装板上的顶杆，所述顶杆的顶部与所述承载板连接、底部与所述顶升机构连接。

进一步地，所述凸模的底部设置有垫块，所述垫块的顶面分布有若干通槽；所述垫块设置在承载板上；所述下凹模的底部设置有第二导向柱，所述承载板与所述第二导向柱滑动连接。

进一步地，所述吊柱的底部设置有吊板，所述顶升机构安装在吊板上；所述顶升机构为顶升气缸驱动，顶升气缸杆一端穿过吊板与顶杆连接，第三导向柱滑动穿插于所述吊板上，一端与顶杆连接、另一端与限位固定板连接。

与现有技术相比，本实用新型的优势在于：

本实用新型提供的一种锂离子电池三边封装壳体冲坑装置，将冲好的铝塑膜双壳对折后，该侧面不需要再进行封边，节省了侧封工序，后续组装模组时，也节省了该侧的折边工序，优化了生产工艺，同时，节约下来的折边宽度用来提高极片的宽度，增加了电池的容量，而且双壳对折后的侧边能充分的和导热胶接触，提高的电池的散热效率，有利于形成产业的规模化，有利于广泛地推广应用，具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的侧视图。

图3为下凹模、凸模的配合示意图。

图4为上凹模的结构示意图。

图5为凸模、垫块的结构示意图。

图6为铝塑膜冲压前、后的示意图，（左侧为冲壳前铝塑膜，右侧为冲壳后铝塑膜）。

图中：1-安装板；2-上凹模；201-型腔；202-通槽；3-压板；4-定位销；5-下凹模；6-凸模；601-第一通孔；602-第二通孔；7-承载板；8-支撑柱；9-顶板；10-驱动缸；11-第一导向柱；12-支撑板；13-吊柱；14-顶升机构；15-顶杆；16-垫块；17-第二导向柱；18-第三导向柱；19-吊板；20-限位固定板。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

如图1、图2所示；本实用新型一个实施例提供的锂离子电池三边封装壳体冲坑装置，包括机体、上凹模、下凹模和凸模。

所述机体包括矩形安装板1，设置在所述安装板1上的上部驱动组件和下部驱动组件，上部驱动组件和下部驱动组件的输出端均做纵向直线运动；

所述上部驱动组件包括竖直设置在所述安装板1上的4根支撑柱8，所述支撑柱8为光滑圆柱金属柱体，设置在所述支撑柱8顶部的顶板9，与所述支撑柱8滑动连接的压板3，所述压板3上固定有导向套，所述导向套与支撑柱8滑动连接；设置在所述顶板9上的驱动缸10；所述驱动缸10的推杆穿过所述顶板9与所述压板3连接；所述压板3的顶部设置有卡块，驱动缸10的推杆的端头与卡块卡接。所述压板3顶部竖直设置有第一导向柱11，第一导向柱11位于驱动缸10的两侧，所述第一导向柱11穿过所述顶板9且与所述顶板9滑动连接。两个第一导向柱11进一步的保证压板3上下运动的平稳性，所述驱动缸10为气液增压缸。

如图2所示，所述上凹模2设置在所述上部驱动组件的压板3底部，上凹模2通过螺栓与压板3连接。所述上凹模2上具有两个并排设置的型腔201（参考图4），所述上凹模2的底面竖直设置有两个定位销4；两个定位销4位于上凹模2的对角处。所述上凹模2的型腔201贯通其本体，型腔201的一侧边缘做倒角处理，所述上凹模2的顶面具有连通其型腔201的通槽202。通槽202保证在与凸模6合模时，型腔内气体排出。所述上凹模2的两个型腔201之间的隔板的厚度为2.5mm，且在隔板的顶面做倒圆角处理，所述隔板与上凹模2的顶面和底面平齐。型腔201与隔板倒角处理的一侧均位于上凹模2与铝塑膜接触的一面。

如图3所示；所述下凹模5通过其底部两侧的支撑板12设置在所述安装板1上，所述下凹模5上具有两个与上凹模2的型腔201的竖直投影相适应的通口、还具有与所述定位销4配合的销孔。

所述凸模6有两个、并排设置于承载板7上，且所述凸模6活动插套于所述下凹模5的通口内；所述承载板7连接于所述下部驱动组件。所述凸模6上排列分布有若干个第一通孔601，位于所述第一通孔601两侧对称排布有第二通孔602；所述凸模6本体顶面的棱和竖向的棱（凸模的外轮廓上）为R1.6mm倒圆角结构。所述凸模6的顶面为斜面，两个所述凸模6相近的一侧的厚度小于背离的一侧的厚度。所述凸模6的材质为聚四氟乙烯。

所述凸模6位于所述安装板1上方，所述凸模6的底部设置有垫块16，所述垫块16也位于所述安装板1上方，凸模6与垫块16通过螺栓连接。所述垫块16的顶面分布有若干通槽；用于凸模6排气。所述垫块16设置在承载板7上；所述下凹模5的底部设置有第二导向柱17，所述承载板7与所述第二导向柱17滑动连接。

所述下部驱动组件包括竖直设置在所述安装板1底部的4个吊柱13，连接于所述吊柱13上的吊板19，顶升机构14安装在吊板19上，竖直滑动穿插于所述安装板1上的顶杆15，所述顶杆15的顶部与所述承载板7连接、底部与所述顶升机构14连接。所述顶杆15为阵列排布的多个，提高容错率，即使某个顶杆15移动不平稳也不影响整体，保障凸模6上下移动平稳，顶杆15安装于安装块上，安装块与顶升机构14连接。

所述顶升机构14为顶升气缸驱动，顶升气缸杆一端穿过吊板19与顶杆15连接，第三导向柱18滑动穿插于所述吊板19上，第三导向柱18一端与顶杆15连接、另一端与限位固定板20连接。

本实用新型的工作过程为：将冲壳前的铝塑膜，人工放到下凹模5上并定好位置，启动设备，固定在压板3上的上凹模2随着驱动缸10动作而下降，下降到一定距离后定位销4与下凹模5的销孔插合定位，最后与下凹模5压紧保压，铝塑膜的压紧力通过气液增压缸调压阀进行调节。此时凸模6在顶升机构14顶升过程中上升，实现对铝塑膜的冲壳，冲壳动作完成后，上凹模2由驱动缸10拉回，凸模6下降到原始位置，人工取出成型后的铝塑膜。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种锂离子电池三边封装壳体冲坑装置，其特征在于，包括：机体，所述机体包括安装板（1），设置在所述安装板（1）上的上部驱动组件和下部驱动组件，上部驱动组件和下部驱动组件的输出端均做纵向直线运动；

上凹模（2），所述上凹模（2）设置在所述上部驱动组件的压板（3）底部，所述上凹模（2）上具有两个并排设置的型腔（201），所述上凹模（2）的底面竖直设置有至少两个定位销（4）；

下凹模（5），所述下凹模（5）设置在所述安装板（1）上，所述下凹模（5）上具有两个与上凹模（2）的型腔（201）的竖直投影相适应的通口、还具有与所述定位销（4）配合的销孔；

凸模（6），所述凸模（6）有两个、并排设置于承载板（7）上，且所述凸模（6）活动插套于所述下凹模（5）的通口内；所述承载板（7）连接于所述下部驱动组件。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池三边封装壳体冲坑装置，其特征在于：所述上凹模（2）的型腔（201）贯通其本体，所述上凹模（2）的顶面具有连通其型腔（201）的通槽（202）。

3.根据权利要求1或2所述的一种锂离子电池三边封装壳体冲坑装置，其特征在于：所述凸模（6）上排列分布有若干个第一通孔（601），位于所述第一通孔（601）两侧对称排布有第二通孔（602）；所述凸模（6）顶面的棱和竖向的棱为倒圆角结构。

4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池三边封装壳体冲坑装置，其特征在于：所述凸模（6）的顶面为斜面，两个所述凸模（6）相近的一侧的厚度小于背离的一侧的厚度。

5.根据权利要求2所述的一种锂离子电池三边封装壳体冲坑装置，其特征在于：所述上凹模（2）的两个型腔（201）之间的隔板的厚度为2.5mm，所述隔板与上凹模（2）的顶面和底面平齐。

6.根据权利要求1或4所述的一种锂离子电池三边封装壳体冲坑装置，其特征在于：所述凸模（6）的材质为聚四氟乙烯。

7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池三边封装壳体冲坑装置，其特征在于：所述上部驱动组件包括竖直设置在所述安装板（1）上的支撑柱（8），设置在所述支撑柱（8）顶部的顶板（9），与所述支撑柱（8）滑动连接的压板（3），设置在所述顶板（9）上的驱动缸（10）；所述驱动缸（10）的推杆穿过所述顶板（9）与所述压板（3）连接；所述压板（3）顶部竖直设置有第一导向柱（11），所述第一导向柱（11）穿过所述顶板（9）且与所述顶板（9）滑动连接。

8.根据权利要求7所述的一种锂离子电池三边封装壳体冲坑装置，其特征在于：所述下凹模（5）通过其底部的支撑板（12）设置在所述安装板（1）上，所述凸模（6）位于所述安装板（1）上方；所述下部驱动组件包括竖直设置在所述安装板（1）底部的吊柱（13），连接于所述吊柱（13）上的顶升机构（14），竖直滑动穿插于所述安装板（1）上的顶杆（15），所述顶杆（15）的顶部与所述承载板（7）连接、底部与所述顶升机构（14）连接。

9.根据权利要求8所述的一种锂离子电池三边封装壳体冲坑装置，其特征在于：所述凸模（6）的底部设置有垫块（16），所述垫块（16）的顶面分布有若干通槽；所述垫块（16）设置在承载板（7）上；所述下凹模（5）的底部设置有第二导向柱（17），所述承载板（7）与所述第二导向柱（17）滑动连接。

10.根据权利要求9所述的一种锂离子电池三边封装壳体冲坑装置，其特征在于：所述吊柱（13）的底部设置有吊板（19），所述顶升机构（14）安装在吊板（19）上；所述顶升机构（14）为顶升气缸，顶升气缸杆一端穿过吊板（19）与顶杆（15）连接，第三导向柱（18）滑动穿插于所述吊板（19）上，一端与顶杆（15）连接、另一端与限位固定板（20）连接。

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