圓柱型軟包裝電池的製作方法、封邊機、衝殼方法及模具的製作方法

2023-06-11 20:21:46 1

圓柱型軟包裝電池的製作方法、封邊機、衝殼方法及模具的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種圓柱型軟包裝電池的製作方法、封邊機、衝殼方法及模具，所述衝殼模具，其包括M個衝頭，各衝頭截面呈扇形，組合在一起後呈圓柱形，M≥3。所述封邊機，其具有N個封裝頭，各封裝頭的兩個封裝邊的夾角為360/N度，N≥3。本發明的衝殼模具因包括三個以上衝頭，且設為截面的組合呈圓柱形的結構，故單個衝頭的衝深無需很大，就可得到直徑遠大於現有技術最大直徑的圓柱型軟包裝鋰離子電池用鋁塑膜殼，從而提高電池容量。本發明的封邊機具有三個以上封裝頭，且各封裝頭的兩個封裝邊的夾角之和為360度，如此則可一次性封裝三個以上的邊，從而大大提高效率。
【專利說明】圓柱型軟包裝電池的製作方法、封邊機、衝殼方法及模具
【技術領域】
[0001]本發明涉及電池，尤其涉及一種圓柱型軟包裝電池的製作方法、封邊機、衝殼方法及模具。
【背景技術】
[0002]隨著電子、數碼產品的快速發展和更新，對於圓柱形鋰離子的需求也越來越多，而現有市場主要有鋼殼和軟包裝兩種，鋼殼圓柱以18650最為典型，軟包圓柱則有13450R、13600R及以下多種型號，其中在需要大倍率放電性能且保證安全性的應用方面，軟包裝有其鋼殼圓柱不可替代的優勢。但因軟包裝的外包裝材料鋁塑膜也有其衝深極限，採用現有技術的製作方法，往往是在鋁塑複合膜10上衝壓成兩個半圓柱凹坑101和102，如圖1所示，合攏之後形成圓柱型電池腔，而這樣的做法所能得到的圓柱型電池的直徑大小有限，譬如目前市場化的成熟產品直徑僅可達到7.1_，故大容量圓柱型軟包裝鋰離子電池的整個發展受到限制，有必要對此作出改進，以工業化生產更大直徑的圓柱型軟包裝鋰離子電池，進一步擴大圓柱型軟包裝鋰離子電池的應用範圍。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題是:克服現有技術的缺陷，提供一種可生產更大直徑的圓柱型軟包裝電池的衝殼模具，其包括M個衝頭，各衝頭截面呈扇形，組合在一起後呈圓柱形，M≤3。
[0004]優選的,所述扇形的圓心角為360/M度。
[0005]進一步優選的，所述 衝頭是三個，各衝頭截面呈圓心角為120度的扇形。
[0006]還優選的，所述衝頭是四個，各衝頭截面呈圓心角為90度的扇形。
[0007]本發明還提供一種封邊機，其具有N個封裝頭，各封裝頭的兩個封裝邊的夾角為360/N 度，N ≤ 3。
[0008]優選的，所述各封裝頭的兩個封裝邊的夾角360/N度。
[0009]進一步優選的，所述封裝頭是三個，各封裝頭的兩個封裝邊的夾角為120度。
[0010]還優選的，所述封裝頭是四個，各封裝頭的兩個封裝邊的夾角為90度。
[0011]本發明還提供一種圓柱型軟包裝電池的衝殼方法，採用如前任一所述的衝殼模具，按照預定的衝深並排在鋁塑膜上衝殼，得到對應衝頭數目的排成一列的坑位。
[0012]本發明還提供一種圓柱型軟包裝電池的製作方法，包括:
[0013]衝殼步驟，按照如前所述的圓柱型軟包裝電池的衝殼方法進行衝殼；
[0014]卷芯入殼步驟，將卷芯放入任一個所述的坑位，卷繞鋁塑膜使所有坑位均包裹在所述卷芯的外周；
[0015]封裝步驟，按照衝殼步驟所獲得的坑位數目，相應採用如前所述的封邊機進行封邊。
[0016]本發明與現有技術對比的有益效果是:本發明的衝殼模具因包括三個以上衝頭，且設為截面的組合呈圓柱形的結構，故單個衝頭的衝深無需很大，就可得到直徑遠大於現有技術最大直徑的圓柱型軟包裝鋰離子電池用鋁塑膜殼，從而提高電池容量。
[0017]本發明的封邊機具有三個以上封裝頭，且各封裝頭的兩個封裝邊的夾角之和為360度，如此則可一次性封裝三個以上的邊，從而大大提高效率。
[0018]本發明的衝殼方法可在相同材料情況下獲得遠大於現有技術最大直徑的圓柱型軟包裝鋰離子電池用鋁塑膜殼。
[0019]本發明的圓柱型軟包裝電池的製作方法，不但可以獲得遠大於現有技術最大直徑的圓柱型軟包裝鋰離子電池，而且生產效率大大提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是現有技術的衝殼技術得到的鋁塑膜殼的結構示意圖。
[0021]圖2是本發明一個實施例的衝殼模具的結構示意圖。
[0022]圖3是採用圖2的衝殼模具衝殼得到的鋁塑膜殼的結構示意圖。 [0023]圖4是卷芯入殼並卷繞成圓柱型後是結構示意圖。
[0024]圖5是本發明一個實施例的封邊機的封頭(三個)結構示意圖。
[0025]圖6是本發明另一個實施例的封邊機的封頭(四個)結構示意圖。
[0026]圖7是本發明一個實施例的圓柱型軟包裝電池的製作方法流程圖。
【具體實施方式】
[0027]下面對照附圖和結合優選【具體實施方式】對本發明進行詳細的闡述。
[0028]如圖7所示，本實施例的圓柱型軟包裝電池的製作方法包括:
[0029]I)衝殼步驟，即使用專用的衝殼模具並按照預定的衝深在鋁塑膜上進行衝殼，得到對應衝頭數目的多個坑位。
[0030]所述專用的衝殼模具包括M個衝頭，各衝頭截面呈扇形，組合在一起後呈圓柱形，M ^ 3ο優選的做法是，所述扇形的圓心角均為360/M度。當然,如果所述扇形的圓心角並不都是一樣的也可，只要組合在一起後呈圓柱形即可。因在相同的衝深條件下本發明的衝殼方法可將產品的直徑擴大1-3倍，故可將最終電池的容量做到現有技術的三倍以上。 [0031 ] 就如圖2所示的具體實施例而言，包括三個所述衝頭11、12和13，各衝頭截面是圓心角為120度或接近120度的扇形，衝殼之後，在鋁塑膜I上形成如圖3所示的並列排布的坑位101、102和103。該做法因在相同的衝深條件下可將產品的直徑擴大，以製作直徑為D(28.4≥D≥14.2mm，或26≥D≥13mm)的圓柱型鋁塑膜殼為例，其衝深半徑R=D/2，如用現有技術的衝殼方法及模具，則因為衝深超過外包裝材料鋁塑膜的衝深極限(市場上的產品衝深最大可達到7.1_)，故往往無法用於該直徑為D的圓柱型鋁塑膜殼的衝殼，而本發明的衝殼方法的衝深僅為R/2=D/4，不會超過外包裝材料鋁塑膜的衝深極限，從而可以實現衝殼並可將最終電池的容量做到現有技術的三倍以上。
[0032]而當衝頭是四個時，各衝頭截面是圓心角為90度或接近90度的扇形，仍以製作直徑為D (28.4≥D≥14.2mm，或26≥D≥13mm)的圓柱型鋁塑膜殼為例，則可將最終電池的容量做到現有技術的十倍以上。
[0033]2)卷芯入殼步驟，將卷芯放入所述坑位101、102和103中的任一個內，並卷繞膜殼使所有坑位均包裹在所述卷芯的外周，形成圓柱型，如圖4所示，在圓柱型的頂部，兩兩坑位相鄰部位的縫隙201、202和203需做後續的封邊處理。
[0034]3)封裝步驟，按照衝殼步驟所獲得的坑位數目，相應採用專用的封裝設備進行封邊，以一次性完成頂部縫隙201、202和203的封裝。所述專用的封裝設備具有N個封裝頭，各封裝頭的兩個封裝邊的夾角為360/N度，N=M ^ 3。優選的做法是，所述各封裝頭的兩個封裝邊的夾角均為360/N度。當然，這裡的裝頭的兩個封裝邊的夾角須與前述扇形的圓心角的大小對應一直。
[0035]如圖5所示，是針對前述有三個衝頭的衝殼模具而設計的具有相同封頭數目的封邊機，其具有三個封裝頭301、302和303，各封裝頭的兩個封裝邊的夾角均為120度。如此，可以一次性完成縫隙201、202和203的封邊處理，而採用現有技術的封邊機，則需要三次封邊工序才能完成。實際應用中，可考慮將其中一個封頭301固定在下模固定板3上，另外兩個封頭302和303則作為活動推塊的形式，通過動力機構提供封邊所需的擠壓力。
[0036]如果衝殼採用的是有四個衝頭的衝殼模具，則相應採用具有四個封頭的封邊機即可，如圖6所示，同樣可以一次性完成封邊工序。實際應用中，可採用將其中一個封頭(如圖中封頭402)固定在下模固定板5上，而其它三個封頭作為活動推塊的形式，其中至少有一個封頭(如封頭403)具有一個斜面,其所受推力的方向同時具有垂直其兩個封邊的方向的分力。
[0037]以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應當視為屬於本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種圓柱型軟包裝電池的衝殼模具,其特徵在於:該衝殼模具包括M個衝頭,各衝頭截面呈扇形，組合在一起後呈圓柱形，M > 3。
2.如權利要求1所述的衝殼模具，其特徵在於:所述扇形的圓心角為360/M度。
3.如權利要求1所述的衝殼模具，其特徵在於:所述衝頭是三個，各衝頭截面呈圓心角為120度的扇形。
4.如權利要求1所述的衝殼模具，其特徵在於:所述衝頭是四個，各衝頭截面呈圓心角為90度的扇形。
5.一種圓柱型軟包裝電池的封邊機，其特徵在於:該封邊機具有N個封裝頭，各封裝頭的兩個封裝邊的夾角之和為360度，N > 3。
6.如權利要求5所述的封邊機，其特徵在於:所述各封裝頭的兩個封裝邊的夾角360/N度。
7.如權利要求5所述的封邊機，其特徵在於:所述封裝頭是三個，各封裝頭的兩個封裝邊的夾角為120度。
8.如權利要求5所述的封邊機，其特徵在於:所述封裝頭是四個，各封裝頭的兩個封裝邊的夾角為90度。
9.一種圓柱型軟包裝電池的衝殼方法，其特徵在於:採用如權利要求1-4任一項所述的衝殼模具，按照預定的衝深並排在鋁塑膜上衝殼，得到對應衝頭數目的排成一列的坑位。
10.一種圓柱型軟包裝電池的製作方法，其特徵在於包括: 衝殼步驟，按照權利要求9所述的方法進行衝殼； 卷芯入殼步驟，將卷芯放入任一個所述的坑位，卷繞鋁塑膜使所有坑位均包裹在所述卷芯的外周； 封裝步驟，按照衝殼步驟所獲得的坑位數目，相應採用如權利要求5、6、7或8所述的封邊機進行封邊。
【文檔編號】B29C53/80GK103862664SQ201410103940
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月19日 優先權日:2014年3月19日
【發明者】張茂聰, 藍朝芳, 劉新華, 王守軍 申請人:梅州市量能新能源科技有限公司