一种锂电池铝塑膜的冲坑模具的制作方法

1.本实用新型属于锂电池制造的技术领域，具体涉及一种锂电池铝塑膜的冲坑模具。


背景技术：

2.消费类锂离子电池最常用的包装材料为铝塑复合膜(铝塑膜)。铝塑膜通常由尼龙/al/pp这3层材料共同组成，由于al层的存在，铝塑膜具有较好的加工延展性能。同时，铝塑膜刚性不足，容易变形，当电芯内部存在一定内部空间的情况下，容易因各种外力因素出现凸起、凹陷等问题。
3.发明人发现了在现有的锂电池制造过程中，循环超厚失效是电芯在循环测试中最常见的问题，在失效中占比极高。而超厚失效，最常见的原因为电芯底部存在多余的内部空间，这部分空间在电芯反复循环的过程中容易出现凸起的问题，从而导致电芯底部出现起翘而超厚。因此，如何改善电芯底部空间余量的问题，成为改善电芯循环超厚失效的关键。为此，亟需提出一种新的防止电池包装膜变形的技术方案以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，提供了一种锂电池铝塑膜的冲坑模具，其能够有效减少电芯的底部多余的内部空间，改善电芯在循环过程中因存在空间余量而凸起和出现超厚失效的问题，有效地提高了电池的循环使用性能。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种锂电池铝塑膜的冲坑模具，包括模具本体及设置于所述模具本体的电芯主体坑和气袋坑，所述电芯主体坑的坑口设置有连接于所述模具本体的弧形部。
7.作为本实用新型的所述锂电池铝塑膜的冲坑模具的一种改进，所述弧形部为圆弧形或椭圆弧形。
8.作为本实用新型的所述锂电池铝塑膜的冲坑模具的一种改进，所述弧形部平滑连接于所述模具本体，所述弧形部与所述模具本体为同一整体。
9.作为本实用新型的所述锂电池铝塑膜的冲坑模具的一种改进，所述弧形部设置有连接于所述模具本体的外边缘，所述外边缘与所述坑口的距离为0.5mm～5mm。
10.作为本实用新型的所述锂电池铝塑膜的冲坑模具的一种改进，所述弧形部设置有内边缘，所述坑口设置于所述外边缘与所述内边缘之间，所述内边缘与所述坑口的间距为0.5mm～3mm。
11.作为本实用新型的所述锂电池铝塑膜的冲坑模具的一种改进，所述气袋坑连接于所述电芯主体坑的第一侧，所述弧形部设置于所述电芯主体坑的第二侧，所述第二侧连接于所述第一侧。
12.作为本实用新型的所述锂电池铝塑膜的冲坑模具的一种改进，所述弧形部与所述第一侧的过渡距离为2mm～15mm。
13.作为本实用新型的所述锂电池铝塑膜的冲坑模具的一种改进所述电芯主体坑的内侧壁和所述气袋坑的内侧壁均设置有倒圆角。
14.作为本实用新型的所述锂电池铝塑膜的冲坑模具的一种改进，所述电芯主体坑和所述气袋坑均设置有限位凹槽。
15.作为本实用新型的所述锂电池铝塑膜的冲坑模具的一种改进，所述气袋坑的数量为一个或一个以上。
16.本实用新型的有益效果在于：本实用新型包括模具本体及设置于模具本体的电芯主体坑和气袋坑，电芯主体坑的坑口设置有连接于模具本体的弧形部。在冲坑过程中，弧形的设计能够减少铝塑膜在电芯底部位置的形变量，封装后，进一步减少电芯底部的内部空间余量，从而改善了电芯在循环过程中因为存在空间余量而凸起和出现超厚失效的问题。
附图说明
17.图1为本实用新型的立体结构图之一。
18.图2为本实用新型的立体结构图之二。
19.图3为图2中a部分的放大图。
20.图4为本实用新型的弧形部与第一侧的过渡距离的示意图。
21.图5为本实用新型模具优化空间的效果示意图。
22.图6为本实用新型对铝塑膜对折封装的操作示意图。
23.图7为本实用新型的外边缘与坑口的距离的示意图。
24.图8为本实用新型的内边缘与坑口的距离的示意图。
25.图9为本实用新型的立体结构图之三。
26.其中：1-模具本体；2-电芯主体坑；3-气袋坑；4-弧形部；20-坑口；21-第一侧；22-第二侧；41-外边缘；42-内边缘；w-外边缘与坑口的间距；h-内边缘与坑口的间距；l-弧形部与第一侧的过渡距离。
具体实施方式
27.如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件，本领域技术人员应可理解，制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个
元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.以下结合附图1～9和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
31.实施例1
32.一种锂电池铝塑膜的冲坑模具，如图1～2所示，包括模具本体1及设置于模具本体1的电芯主体坑2和气袋坑3，电芯主体坑2的坑口20设置有连接于模具本体1的弧形部4，其中，电芯主体坑2和气袋坑3并列设置于模具本体1，在冲坑的过程中，弧形部4与电池包装膜中的电芯底部对应。
33.在冲坑模具中，弧形部4为椭圆弧形，弧形部4平滑连接于模具本体1，弧形部4与模具本体1为同一整体。
34.如图2～3所示，气袋坑3设置于电芯主体坑2的第一侧21，弧形部4设置于电芯主体坑2的第二侧22，第二侧22连接于第一侧21，其中，第一侧21表示电芯主体坑2的一个正对于气袋坑3的、与气袋坑3的距离最短的内侧面，第二侧22表示电芯主体坑2的一个同时连接于第一侧21和弧形部4的内侧面，并且，电芯主体坑2至少设置有四个内侧面，各个内侧面平滑连接，在电芯主体坑2中，第一侧21垂直于第二侧22，在冲坑的过程中，第一侧21与电池包装膜中的电芯侧部对应，第二侧22与电池包装膜中的电芯底部对应。
35.如图4所示，弧形部4与第一侧21的过渡距离l为2mm～15mm，其中，该过渡距离l也可以表示椭圆弧分别与电芯主体坑2的两个相对设置的内侧面的过渡距离，采用自然平滑过渡的方式从椭圆弧的两侧分别向电芯主体坑2的两个内侧面过渡，并且，该过渡距离l的范围也可以为2mm～4mm、4mm～6mm、6mm～8mm、8mm～10mm、10mm～12mm、12mm～15mm。
36.如图5～6所示，采用铝塑膜作为电池包装膜，并对电芯进行顶封装配的过程中，铝塑膜对折的折合点从直角冲坑c点的位置，变为弧形冲坑b点的位置，从而使弧形优化的空间转移到电芯底部上去，冲坑后的铝塑膜长度也减短，折合后电芯底部的空间更加紧凑，基本不存在空壳的情况，所以，铝塑膜使用弧形冲坑的方式比使用直角冲坑的方式形变小，用弧形模具实现冲坑的电芯，其最终成品的底部空间很小，在电池的循环测试、使用过程中，不会出现因为存在底部空间而凸起的情况，从而有效地改善了循环起翘超厚的情况。
37.如图7所示，弧形部4设置有连接于模具本体1的外边缘41，外边缘41与坑口20的距离w为0.5mm～5mm，其中，该距离w既可以表示椭圆弧的长轴半径，也可以表示外边缘41与坑边缘的距离，并且，该间距w的范围可以为0.5mm～1mm、1mm～1.5mm、1.5mm～2mm、2mm～2.5mm、2.5mm～3mm、3mm～3.5mm、3.5mm～4mm、4mm～4.5mm、4.5mm～5mm。
38.如图8所示，弧形部4设置有内边缘42，坑口20设置于外边缘41与内边缘42之间，内边缘42与坑口20的间距h为0.5mm～3mm，其中，该间距h既可以表示椭圆弧的短轴半径，也可以表示椭圆弧的内边缘42深入电芯主体坑2的坑深，并且，该间距h的范围可以为0.5mm～1mm、1mm～1.5mm、1.5mm～2mm、2mm～2.5mm、2.5mm～3mm。
39.在冲坑模具中，为了保障冲坑的时候不会对包装膜产生过大的应力冲击，电芯主体坑2的内侧壁和气袋坑3的内侧壁均设置有多个倒圆角，并且，在电芯主体坑2中，倒圆角可以设置于电芯主体坑2的各个内侧面的连接处。
40.如图9所示，电芯主体坑2和气袋坑3均设置有限位凹槽。在冲坑模具中，模具本体1
设置有多个安装定位孔，气袋坑3的数量为一个或一个以上。
41.实施例2
42.本实施例与实施例1不同的是，弧形部4为圆弧形，弧形部4的圆弧部分深入模具坑深的距离h为1.5mm～2.5mm，与坑边缘的距离w也为1.5mm～2.5mm，并且，圆弧边与电芯主体坑2的两个相对设置的内侧面的过渡距离l为5mm～10mm，采用自然平滑过渡的方式从圆弧形的两侧分别向电芯主体坑2的两个内侧面过渡。
43.由于圆弧冲坑有效地减小了冲坑后铝塑膜的长度和形变，从而使电芯完成了顶封装配后，能够有效优化电芯的底部空间，使得电芯的底部空间更加紧凑，在电池的循环测试、使用过程中，不会出现底部凸起的情况，防止了循环超厚失效的现象。
44.本实施例的其他结构均与实施例1相同，这里不再赘述。
45.实施例3
46.本实施例与实施例1不同的是，冲坑模具还包括冲模本体，冲模本体设置有与电芯主体坑2和气袋坑3对应匹配的压块，其中，冲模本体可以作为凸模，模具本体可以作为凹模，从而实现了电池包装膜的高效冲坑成型。
47.本实施例的其他结构均与实施例1相同，这里不再赘述。
48.实施例4
49.本实施例与实施例2不同的是，冲坑模具还包括冲模本体，冲模本体设置有与电芯主体坑2和气袋坑3对应匹配的压块，其中，冲模本体可以作为凸模，模具本体可以作为凹模，从而实现了电池包装膜的高效冲坑成型。
50.本实施例的其他结构均与实施例2相同，这里不再赘述。
51.显然，本实用新型能够避免电芯的底部出现内部空间余量及防止了电芯在循环使用中出现底部凸起超厚失效的现象，有效地提高了电池的循环使用性能。
52.根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。