一種弧形電芯制作模具及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子電芯，尤其是一種弧形鋰離子電芯快速成型工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]可穿戴設(shè)備即直接穿在身上，或是整合到用戶的衣服或配件的一種便攜式設(shè)備?？纱┐髟O(shè)備不僅僅是一種硬件設(shè)備，更是通過(guò)軟件支持以及數(shù)據(jù)交互、云端交互來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的功能，可穿戴設(shè)備將會(huì)對(duì)我們的生活、感知帶來(lái)很大的轉(zhuǎn)變。彎曲電池改變了現(xiàn)有電池的外觀理念，保證電池電性能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)電池的彎曲，從而實(shí)現(xiàn)在可穿戴設(shè)備上的應(yīng)用。目前，傳統(tǒng)的彎曲電池主要是將方形電池用弧形夾具施加一定的壓力，使電池強(qiáng)制彎曲，造成極片彎折，產(chǎn)生很容易氣鼓或短路存在較大的安全隱患，而且電池的表面會(huì)出現(xiàn)褶皺。或者采用弧形卷繞電芯，直接成型弧形電池的方式制作弧形電池，如公開(kāi)號(hào)為CN104201423的一種弧形鋰離子電池制造方法，包括以下步驟:(I)制作正極極片、負(fù)極極片和隔膜，所述隔膜表面涂敷聚偏氟乙烯，再通過(guò)加熱復(fù)合形成改性復(fù)合隔膜；(2)使用弧形卷尺對(duì)正極極片、負(fù)極極片和隔膜進(jìn)行豎向卷繞；(3)卷繞完成后，在正極極片的焊接點(diǎn)焊接正極極耳，在負(fù)極極片的焊接點(diǎn)焊接負(fù)極極耳，制作出弧形電芯；(4)利用沖盒模具沖壓出帶有弧形凹槽的上殼和下殼，上殼與下殼的一端連接成一體；(5)將弧形電芯放入下殼的弧形凹槽內(nèi)，然后將上殼進(jìn)行翻折與下殼配合，利用弧形封頭在上殼與下殼邊緣進(jìn)行封邊，并留出注液口 ；(6)電芯化成前后上夾具，使隔膜和極片發(fā)生聚合，緊密的粘結(jié)在一起。該種方式雖然也能成型弧形電池，但是其工藝復(fù)雜，而且制造的弧形電池表也變會(huì)出現(xiàn)褶皺。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之一是提供一種弧形電芯制作模具，能夠無(wú)損電芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且制作出來(lái)的弧形電芯表面光滑無(wú)褶皺。
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之二是提供一種弧形電芯制作方法，能夠無(wú)損電芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且制作出來(lái)的弧形電芯表面光滑無(wú)褶皺。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題之一，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種弧形電芯制作模具，包括沖盒模具和電芯整形模具，所述沖盒模具中用于沖出上殼體的沖頭呈馬鞍狀，沖頭的中間呈弧形凹陷，兩端呈凸起狀；所述電芯整形模具包括弧形凸模和位于弧形凸模下方用于承載電芯的具有彈性變形能力的墊板；所述弧形凸模的沖壓面呈弧形，其弧度與電芯成品的弧度一致。馬鞍狀的上殼體的中間弧形凹陷形狀圖產(chǎn)品弧形電池的弧度一致，兩端的凸起的厚度與產(chǎn)品弧形電池的厚度一致；采用馬鞍狀的沖頭先對(duì)上殼體進(jìn)行整形，方便后續(xù)能夠?qū)﹄娦菊纬鐾瑯踊《?；在電池化成前后?duì)電芯表面進(jìn)行熱冷壓，使電芯表面如常規(guī)方形電芯一樣平整，此時(shí)電芯兩端的凸起已經(jīng)被強(qiáng)制壓平，電芯的中間位置受到兩端的擠壓而繃緊；最后關(guān)鍵的一步是將整平的電芯放置在彈性變形能力的墊板進(jìn)行整形，在弧形凸模沖壓在電芯表面時(shí)，電芯中間位置受壓向下形成凹陷，如此同時(shí)，墊板受到電芯的壓力而發(fā)生形變，墊板上越靠近電芯中間位置其形變?cè)酱?，那么就?huì)在墊板上形成變形的弧形凹陷，在墊板的作用下，電芯中間的兩端自然形成向上的彎曲，弧形凸模擠壓完成后，完整的弧形電芯就可以成型了 ；由于墊板具有彈性形變能力，電芯的下殼體與墊板接觸并相互擠壓時(shí)，墊板能夠?qū)㈦娦镜臍んw進(jìn)行延展，使其在彎曲時(shí)不至于發(fā)生褶皺。
[0006]作為改進(jìn)，所述弧形凹陷的弧度大于50mm。
[0007]作為改進(jìn)，所述墊板為泡棉材料，如EVA。
[0008]為解決上述技術(shù)問(wèn)題之二，本發(fā)明技術(shù)方案是:一種弧形電芯的制作方法，包括以下步驟:
(1)使用卷尺對(duì)正極極片、負(fù)極極片和隔膜進(jìn)行豎向卷繞或進(jìn)行疊片；
(2)卷繞完成后，在正極極片的焊接點(diǎn)焊接正極極耳，在負(fù)極極片的焊接點(diǎn)焊接負(fù)極極耳，制作出豎卷的電芯；
(3)利用沖盒模具沖壓出上殼體和下殼體，所述上殼體呈馬鞍狀，中間呈向下的弧形凹陷，兩端呈向上的凸起狀，下殼體為一平面；所述上殼體內(nèi)形成用于容置電芯的容置空間；
(4)將電芯放入上殼體的容置空間內(nèi)，然后將上殼體與下殼體配合，利用封頭在上殼體與下殼體邊緣進(jìn)行封邊，并留出注液口 ；
(5)電芯化成前和化成后對(duì)電芯表面進(jìn)行熱冷壓，電芯正?；煞秩?，制作出表面平整的方型電芯；
(6)將方形的電芯放置在具有彈性變形能力的墊板上，電芯的上殼體朝上，利用弧形凸模沖壓在電芯的上表面，使電芯中間凹陷，兩端翹起的弧形狀。
[0009]作為改進(jìn)，所述沖盒模具包括用于沖出上殼體的沖頭，所述沖頭呈馬鞍狀，沖頭的中間呈弧形凹陷，兩端呈凸起狀。
[0010]作為改進(jìn)，所述沖頭的邊緣呈弧形。
[0011]作為改進(jìn)，所述弧形凹陷的弧度大于50mm。
[0012]作為改進(jìn)，所述弧形凸模的沖壓面呈弧形，其弧度與弧形凹陷的弧度一致。
[0013]作為改進(jìn)，所述墊板為泡棉材料，如EVA。
[0014]作為改進(jìn)，所述電芯的厚度在4.0mm以下。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所帶來(lái)的有益效果是:
采用馬鞍狀的沖頭先對(duì)上殼體進(jìn)行整形，方便后續(xù)能夠?qū)﹄娦菊纬鐾瑯踊《?；由于墊板具有彈性形變能力，電芯的下殼體與墊板接觸并相互擠壓時(shí)，墊板能夠?qū)㈦娦镜臍んw進(jìn)行延展，使其在彎曲時(shí)不至于發(fā)生褶皺；本發(fā)明只需馬鞍狀的沖頭、墊板和弧形凸模即可制作弧形電池，生成成本低。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明制作工序圖。
[0017]圖2為本發(fā)明制作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]如圖1、2所示一種弧形電芯的制作方法，包括以下步驟: (1)使用傳統(tǒng)的卷尺對(duì)正極極片、