一种软包弧形电池壳体结构及其制作工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种软包弧形电池壳体结构，包括气袋部分和冲坑部分构成的壳体本体及封装封头，其特征是：气袋部分包括第一气袋和第二气袋，冲坑部分设有第一弧形凹槽和第二弧形凹槽，第一弧形凹槽和第二弧形凹槽分别置于第一气袋部分和第二气袋部分的平面上，第一弧形凹槽及第一气袋对称翻折与第二弧形凹槽及第二气袋扣合构成双坑式弧形壳体结构，翻折前的气袋部分置于冲坑部分的单侧或双侧，气袋部分平面与冲坑部分非凹槽处的平面呈共面结构。制作工艺：制备电池弧形壳体；极组热定型；极组入壳；铝塑板翻折；封头封装。有益效果：本发明专利技术对壳体结构的改进，使冲坑部分的两个凹槽对折后形成弧形腔体，便于容纳弧形极组，有效改善电池的外观及简化工艺流程。池的外观及简化工艺流程。池的外观及简化工艺流程。

【技术实现步骤摘要】
一种软包弧形电池壳体结构及其制作工艺


[0001]本专利技术属于锂电池
，尤其涉及一种软包弧形电池壳体结构及其制作工艺。

技术介绍

[0002]为了满足各种电子产品外形的需要，弧形电池的应用范围也越来越广泛。目前，弧形电池的常规制作工艺大体上有以下两种，一种为外力制弧工艺；如专利公布号CN104157900A的专利文献公开了一种软包弧形电芯,其特征在于，包括卷芯、极耳、铝塑包装膜以及电解液，所述卷芯与所述电解液均设置在所述铝塑包装膜内部共同组成电芯本体，所述软包弧形电芯的电芯本体两侧向远离所述电芯本体的方向延伸设置有封边，所述封边远离所述电芯本体的端部设置有折边，所述封边与所述折边为一体结构，所述折边与所述封边相平行且彼此贴合。授权公告号CN103985829B的专利文献公开了一种软包弧形电池折边工艺，所述软包弧形电池主要由包装膜以及热封于包装膜内的电芯组成，所述包装膜包括设置有电芯固定凹槽的顶面层以及覆盖于电芯固定凹槽表面的底面层，该折边工艺包括以下步骤：电芯折边，将电芯两侧面位置的一封边、二封边沿靠近所述包装膜底面层的方向折叠并使一封边、二封边与底面层紧贴，所述一封边、二封边折叠轴线与电芯的侧边齐平。将基本成型的常规平面电芯通过外部模具、工装或设备等对电芯进行弯曲，这种工艺在很大程度上损伤了电芯的外表面，电芯受力弯曲过程中，随着弧度的增大，电芯的外弧部正负极片损伤甚至拉断，抑或造成正负极的相对位移，严重影响了电池的外观及性能；另一种为弧形封装工艺：如专利公开号为CN108878986A的专利文献公开了一种弧形锂离子电池制造装置及制造方法，该制造装置包括一可调节温度的温度箱、PLC、控制器，该温度箱内设有三对压辊、控制每一压辊360
°
旋转的圆球型联结轴、控制每对压辊上下移动的联结轴、控制每对压辊水平移动的水平滚动轴、设置在压辊水平移动方向上的扫描仪；所述控制器、PLC分别控制各联结轴及各水平滚动轴；所述控制器还与扫描仪电性连接；所述压辊表面有与控制器和PLC相连的应力感受器，控制器和PLC通过控制前后两对压辊自转同时又可以沿一定的弧度来回运动形成弧形的电芯。
[0003]弧形电池的封装存在三种形式，一是弧形封头封装极耳侧，非极耳侧封装为平封头；二是弧形封头封装非极耳侧，极耳侧为常规平封头；三是均采用弧形封头进行封装。这种弧形封装工艺对封装的精度及封头的使用寿命要求极为苛刻，生产过程中产生封装失效的风险很高，而且针对第二种封装形式，弧形的侧边不易于电芯的折边。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种软包弧形电池壳体结构及其制作工艺，改进的壳体结构使冲坑部分的两个凹槽对折后形成弧形腔体，便于容纳与腔体匹配的弧形极组，使凹槽之外的铝塑表面保持共面，既可简化工艺流程，又能降低电池漏液等封装失效的风险度，提高了电池良品率和产能。
[0005]本专利技术为实现上述目的，采用以下技术方案：一种软包弧形电池壳体结构，包括气袋部分和冲坑部分构成的壳体本体及封装封头，所述气袋部分的展开平面形状呈矩形，所述冲坑部分的展开平面形状呈矩形，所述气袋部分包括第一气袋部分和第二气袋部分，所述冲坑部分设有包容电池弧形极组的第一弧形凹槽和第二弧形凹槽，所述第一弧形凹槽和第二弧形凹槽分别置于第一气袋部分和第二气袋部分的平面上，第一弧形凹槽及第一气袋部分通过翻折线对称翻折与第二弧形凹槽及第二气袋部分扣合后的凹槽腔体横截面形状呈弧形，构成整体弧形壳体结构，翻折前的气袋部分置于冲坑部分的单侧或双侧，所述气袋部分平面与冲坑部分非凹槽处的平面呈共面结构，所述封装封头呈平封头结构。
[0006]进一步地，所述第一弧形凹槽和第二弧形凹槽上下沿翻折线对称置于冲坑部分一侧，弧形的轴线与翻折线平行，构成气袋部分置于冲坑部分单侧的弧形壳体结构。
[0007]进一步地，所述第一弧形凹槽和第二弧形凹槽左右沿翻折线对称置于冲坑部分一侧，弧形的轴线与翻折线垂直，构成气袋部分置于冲坑部分双侧的弧形壳体结构。
[0008]进一步地，所述第一弧形凹槽和第二弧形凹槽上下沿翻折线对称置于冲坑部分一侧，弧形的轴线与翻折线垂直，构成气袋部分置于冲坑部分单侧的弧形壳体结构。
[0009]进一步地，所述第一弧形凹槽和第二弧形凹槽左右沿翻折线对称置于冲坑部分一侧，弧形的轴线与翻折线平行，构成气袋部分置于冲坑部分双侧的弧形壳体结构。
[0010]进一步地，所述双坑式弧形壳体结构的厚度等于第一弧形弧形凹槽内圆角半径的两倍，即是第一弧形凹槽内圆角半径R1等于第二弧形凹槽内圆角半径R2，折合后两个半圆角组成一个圆，圆的直径等于弧形电芯的厚度。
[0011]进一步地，所述封装封头包括在一个平面上的一次封边的顶封、二次封边的侧封、三次封边的远封及四次封边的近封。
[0012]一种软包弧形电池壳体结构的制作工艺，具体步骤如下：
[0013]1)制备电池双坑式弧形壳体：弧形壳体采用铝塑材料，在气袋部分表面通过冲压模具冲制包容电池弧形极组的第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽的冲压模具为双向运动的冲头结构，第二凹槽为常规的单向运动的冲头结构；
[0014]2)极组热定型：采用极组仿形加热块对极组进行定型，定型温度为90℃—105℃，定型时间2
‑
4s，定型压力为0.2
‑
1.0Mpa；
[0015]3)极组入壳：将极组放入电池壳体上的凹槽内；
[0016]4)铝塑板翻折：在全自动双边封设备上进行铝塑板翻折，即镶嵌在工装内部的吸盘分别将铝塑板两侧吸附住，由伺服气缸控制的插板插入到翻折位置进行定位，翻折旋转气缸动作使气袋沿着翻折线进行翻折；
[0017]5)封头封装：封装压力30
‑
40kgf，封装温度为180℃
‑
190℃，封装时间2
‑
3s；完成平封头结构的封装。
[0018]进一步地，所述封头封装包括顶封边与侧封边的垂直封装以及顶封边与侧封边的平行封装。
[0019]有益效果：与现有技术相比，本专利技术对壳体结构的改进，使冲坑部分的两个凹槽对折后形成弧形腔体，便于容纳与腔体匹配的弧形极组，可有效改善电池的外观及简化工艺流程，使凹槽之外的铝塑表面保持共面，可有效降低电池漏液风险，从而更好地保障电芯质量，提高电池的产能和良品率。
附图说明
[0020]图1是实施例1双坑式弧形壳体结构的示意图；
[0021]图2是实施例2双坑式弧形壳体结构的示意图；
[0022]图3是实施例3双坑式弧形壳体结构的示意图；
[0023]图4是实施例4双坑式弧形壳体结构的示意图；
[0024]图5是软包弧形电池单出极组的外形示意图；
[0025]图6是实施例1的极组封装后示意图；
[0026]图7是实施例2双出极组封装后的示意图；
[0027]图8是极耳单侧出的弧形极组示意图；
[0028]图9
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软包弧形电池壳体结构，包括气袋部分和冲坑部分构成的壳体本体及封装封头，其特征是：所述气袋部分的展开平面形状呈矩形，所述冲坑部分的展开平面形状呈矩形，所述气袋部分包括第一气袋部分和第二气袋部分，所述冲坑部分设有包容电池弧形极组的第一弧形凹槽和第二弧形凹槽，所述第一弧形凹槽和第二弧形凹槽分别置于第一气袋部分和第二气袋部分的平面上，第一弧形凹槽及第一气袋部分通过翻折线对称翻折与第二弧形凹槽及第二气袋部分扣合后的凹槽腔体横截面形状呈弧形，构成整体弧形壳体结构，翻折前的气袋部分置于冲坑部分的单侧或双侧，所述气袋部分平面与冲坑部分非凹槽处的平面呈共面结构，所述封装封头呈平封头结构。2.根据权利要求1所述的软包弧形电池壳体结构，其特征是：所述第一弧形凹槽和第二弧形凹槽上下沿翻折线对称置于冲坑部分一侧，弧形的轴线与翻折线平行，构成气袋部分置于冲坑部分单侧的弧形壳体结构。3.根据权利要求1或2所述的软包弧形电池壳体结构，其特征是：所述第一弧形凹槽和第二弧形凹槽左右沿翻折线对称置于冲坑部分一侧，弧形的轴线与翻折线垂直，构成气袋部分置于冲坑部分双侧的弧形壳体结构。4.根据权利要求3所述的软包弧形电池壳体结构，其特征是：所述第一弧形凹槽和第二弧形凹槽上下沿翻折线对称置于冲坑部分一侧，弧形的轴线与翻折线垂直，构成气袋部分置于冲坑部分单侧的弧形壳体结构。5.根据权利要求4所述的软包弧形电池壳体结构，其特征是：所述第一弧形凹槽和第二弧形凹槽左右沿翻折线对称置于冲坑部分一侧，弧形的轴线与翻折线平行，构成气袋部分置于冲坑部分双侧的弧形壳体结构。6.根据权利要求1所述的软包弧形电池壳体结构，其特征是：所述双坑式弧形壳体结构的厚度等于第...

【专利技术属性】
技术研发人员：押媛媛，贾学恒，徐明辉，何文刚，
申请(专利权)人：天津力神电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：