[发明专利]锂离子电池铝塑膜成型冲床及其成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池制造技术领域，尤其涉及锂离子电池铝塑膜成型技术领域。

背景技术

锂离子电池通常是由正极极片、正极极流体、负极极片、负极极流体、隔膜、电解液和外包装铝塑膜壳体组成的，锂离子电池的外包装铝塑膜一般采用金属铝或者铝合金作为基础包装材料层，在基础包装材料层上粘结或复合尼龙膜层或者聚对苯二甲酸乙二醇酯层等可拉伸耐磨材料层作为封装壳体的外保护层，在基础包装材料层上粘结或复合聚烯烃层作为内层；外保护层用来提供耐磨和耐刮擦保护，内层提供水分和氧气阻隔保护，另外，内层还具有热封装性，加热内层能实现密封封装。外包装铝塑膜送入冲床冲压成型后形成铝塑膜外壳，裸电芯置入铝塑膜外壳内，最后折叠铝塑膜外壳并加热封装即可，但是，在冲压成型过程中，由于外保护层、基础包装材料层和内层的拉伸特性不同，故传统的冲压成型会存在以下问题：1）拉伸不均匀，拉伸角位变形严重，且由于拉伸不均匀极大地限制了拉伸深度，即限制了电池容量；2）拉伸角位及侧边的铝塑膜容易出现微裂纹，最终导致产品质量低，存在较大安全隐患；3）基础包装材料层与外保护层、基础包装材料层与内层之间的粘结层易损伤，导致各层之间分离；4）内层出现微裂纹或破损，电解液与基础包装材料层接触，形成离子通道，当基础包装材料层与负极接触形成电子通道的情况下，基础包装材料层与负极形成原电池，最终将导致基础包装材料层腐蚀，失去对水分及氧气的阻隔保护，致使电池膨胀报废；5）铝塑膜拉深后，顶边、侧边容易起皱，起皱的顶边、侧边导致热封装不良，绝缘性能下降，外界水分会进入电池内部，最终致电池膨胀；6）拉伸成型后的铝塑膜若没有在两小时内及时使用，拉伸外形容易收缩，导致裸电芯放不进铝塑膜外壳内，导致铝塑膜外壳报废；严重时，裸电芯放入已收缩变形的铝塑膜外壳，裸电芯的极片边缘被挤压而不知情，有短路的安全隐患。

发明内容

   本发明要解决的技术问题针对现有技术，提供一种有效提高锂离子电池铝塑膜拉伸成型质量的锂离子电池铝塑膜成型冲床及其成型方法，有效降低电池因铝塑膜外壳质量不高而引起的电池安全隐患，而且使得拉伸后的锂离子电池铝塑膜外壳可以存放更长时间不变形，降低锂离子电池铝塑膜外壳报废率。

为了实现上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

锂离子电池铝塑膜成型冲床，包括母冲模模具、母冲模头、第一气缸、公冲模模具、公冲模头、第二气缸和第三气缸，所述母冲模头凹设于母冲模模具下表面，第一气缸与母冲模模具连接，所述公冲模头穿设于公冲模模具中，第二气缸与公冲模模具连接，第三气缸与公冲模头连接，还包括加热模块和加热控制器，在所述母冲模模具和公冲模模具内分别设有加热模块，所述加热模块均与加热控制器连接。

优选地，所述加热模块分别设于所述母冲模模具的母冲模头的两侧、公冲模模具的公冲模头的两侧。

在一些具体的实施方式中，所述加热模块为电加热模块。

在一些具体的实施方式中，所述加热模块为油热加热模块。

在一些具体的实施方式中，所述加热模块为热吹风加热模块。

应用上述锂离子电池铝塑膜成型冲床的锂离子电池铝塑膜成型方法：

1）  启动加热控制器对加热模块加热，加热模块传热使母冲模模具、公冲模模具达到设定温度并保持；

2）  送入待成型锂离子电池铝塑膜，启动第一气缸驱动母冲模模具向下行进，并且使母冲模模具与公冲模模具共同夹紧并加热锂离子电池铝塑膜，使得锂离子电池铝塑膜在加热的情况下软化；

3）  启动第三气缸驱动公冲模头向上行进，冲坑拉伸锂离子电池铝塑膜；

4）  锂离子电池铝塑膜外壳成型，母冲模模具、公冲模头复位，卸下成型的锂离子电池铝塑膜外壳。

优选地，所述母冲模模具、公冲模模具的温度在60摄氏度至90摄氏度之间。

本发明的有益效果：本发明锂离子电池铝塑膜成型冲床及其成型方法，通过在母冲模模具、公冲模模具内设置加热模块，由加热控制器控制加热模块加热，传热母冲模模具、公冲模模具达到预设温度并保持，使母冲模模具、公冲模模具夹紧并加热锂离子电池铝塑膜，加热后的锂离子电池铝塑膜各层的延展性得到提高，有效提高锂离子电池铝塑膜拉伸质量，提高锂离子电池铝塑膜外壳的可靠性；另外，由于锂离子电池铝塑膜拉伸质量提高，使得锂离子电池铝塑膜可拉伸深度增加，有效增加锂离子电池容量；再者， 由于加热拉伸的锂离子电池铝塑膜外壳反弹率低，拉伸成型的锂离子电池铝塑膜外壳可以保持24小时以上，降低锂离子电池铝塑膜外壳报废率。

附图说明