CN115195086B - 一种电加热铝层优化铝塑膜冲坑方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于软包电池生产制造的技术领域，具体涉及一种电加热铝层优化铝塑膜冲坑方法，包括以下步骤：在裁切铝塑膜时，将铝塑膜用于侧封的两侧封边的区域加宽；将连接加热电源输出端的正极插头与负极插头分别贯穿两侧封边加宽的区域；加热电源向铝塑膜的铝层提供电流；将铝层加热至目标温度后，对铝塑膜冲坑。本发明实施例通过将铝塑膜用于侧封的两侧封边的区域加宽，并且将加热电源的正负极插头插在加宽区域，从而避免了用于侧封的侧封边被正极插头与负极插头贯穿导致铝塑膜受损。通过向铝层通入电流，使铝层实现自电阻加热，由于经过PP层导热，因此加热速度快，且加热温度小于PP层的熔点，保证了PP层不会被高温损坏。
Description
技术领域
本发明属于软包电池生产制造的技术领域，具体涉及一种电加热铝层优化铝塑膜冲坑方法。
背景技术
3C软包电池普遍使用铝塑膜将电芯密封，铝塑膜从表面到里面依次由尼龙层、金属铝层和PP层复合而成。目前，铝塑膜通过机械冲坑的方式成型，由于铝层硬度较大，受到一定力后容易撕裂，如果需要的冲坑深度很大，会导致铝塑膜冲坑后四个角位经常有破损的风险。因此可以通过加热铝层的温度使金属软化后受到同样的力更不易撕裂。
现有常用的方法是用加热过的模头进行冲坑，从而通过模头对铝层进行加热，不过该方法的缺陷是模头的加热温度通过热传导到铝塑膜的铝层时间较长，并且要求模头温度大于实际需要的铝层温度才能够使铝层达到软化的效果，但是过高的温度容易损伤到铝层和模头之间的PP层，造成铝塑膜破损，从而导致电池漏液或短路。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种电加热铝层优化铝塑膜冲坑方法，通过电流使铝层迅速自热软化，提升了铝塑膜的冲坑效果并且不伤害铝塑膜的PP层。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种电加热铝层优化铝塑膜冲坑方法，包括以下步骤：
在裁切铝塑膜时，将铝塑膜用于侧封的两侧封边的区域加宽；
将连接加热电源输出端的正极插头与负极插头分别贯穿两所述侧封边加宽的区域；
所述加热电源向所述铝塑膜的铝层提供电流；
将所述铝层加热至目标温度后，对铝塑膜冲坑。
优选的，所述目标温度为80～200℃。
优选的，所述电流的强度为0.1～10A，通电时间为0.1～10秒。
优选的，所述正极插头与所述负极插头具有1个或多个，分别贯穿排列在两所述侧封边加宽的区域。
优选的，所述正极插头的数量为1～10个，所述负极插头的数量为1～10个。
优选的，相邻所述正极插头之间的距离相等，相邻所述负极插头之间的距离相等，所述正极插头与所述负极插头对称设置。
优选的，所述正极插头与所述负极插头的前端为针型或刀片型。
优选的，所述侧封边加宽区域的宽度大于所述正极插头与所述负极插头的前端的宽度。
优选的，所述侧封边加宽区域的宽度是所述正极插头与所述负极插头的前端的宽度的1～3倍。
优选的，还包括将冲坑后的所述铝塑膜中两侧封边加宽的区域进行裁切去除。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本申请通过在裁切铝塑膜的时候，将铝塑膜用于侧封的两侧封边的区域加宽，并且将加热电源的正负极插头插在加宽区域，从而避免了用于侧封的侧封边被正极插头与负极插头贯穿导致铝塑膜受损。通过连接加热电源输出端的正极插头与负极插头向铝层输入电流，从而使铝层实现自电阻加热，由于加热不用在经过PP层，因此加热速度快，且不需要使加热温度大于铝层实际软化需要的温度，进而也保证了PP层不会被高温损坏。在铝层达到软化温度时，即可立即对铝塑膜进行冲坑，从而使冲坑出的铝塑膜不会因为铝层造成撕裂。
附图说明
下面将参考附图来描述本发明示例性实施方式的特征、优点和技术效果。
图1为本发明中实施例的电加热铝层优化铝塑膜冲坑方法的流程图。
图2为本发明中实施例的铝塑膜电加热铝层优化铝塑膜冲坑前的实施方式图。
图3为本发明中实施例的铝塑膜电加热铝层优化铝塑膜冲坑后的实施方式图。
其中，附图标记说明如下：
1-铝塑膜；11-侧封边；21-正极插头；22-负极插头。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1与图2所示，本发明实施例提供了一种电加热铝层优化铝塑膜1冲坑方法，包括以下步骤：
S1、在裁切铝塑膜1时，将铝塑膜1用于侧封的两侧封边11的区域加宽；
S2、将连接加热电源输出端的正极插头21与负极插头22分别贯穿两侧封边11加宽的区域；
S3、加热电源向铝塑膜1的铝层提供电流；
S4、将铝层加热至目标温度后，对铝塑膜1冲坑。
本发明实施例通过在裁切铝塑膜1的时候，将铝塑膜1用于侧封的两侧封边11的区域加宽，并且将加热电源的正负极插头22插在加宽区域，从而避免了用于侧封的侧封边11被正极插头21与负极插头22贯穿导致铝塑膜1受损。通过连接加热电源输出端的正极插头21与负极插头22向铝层输入电流，从而使铝层实现自电阻加热，由于加热不用在经过PP层，因此加热速度快，且不需要使加热温度大于铝层实际软化需要的温度，进而也保证了PP层不会被高温损坏。在铝层达到软化温度时，即可立即对铝塑膜1进行冲坑，从而使冲坑出的铝塑膜1不会因为铝层造成撕裂。
具体的，加热电源的作用是提供铝层自电阻加热所需的强电流，使铝层达到软化所需的温度。由公式Q＝I2Rt、R＝ρL/s判断，单位长度铝层放出的热量(直接决定铝层的加热温度)由电流I、电阻率ρ、截面积s决定。因此电流强度的大小可以根据与软包电池生产时铝层的厚度与长度进行调整。加热电源可以为直流电源，也可以为高频交流电源。
进一步的，目标温度为80～200℃。将目标温度设置在80～200℃是因为铝层在达到80℃就会软化，因此将目标温度的下限设置为80℃就可以使铝层软化，继而可以对铝塑膜1进行冲坑。而将目标温度的上限设置为200℃是为了防止温度大于200℃时对PP层造成损伤。可以理解的是目标温度小于PP层的熔点并且大于铝层的软化温度即可。
进一步的，电流的强度为0.1～10A，通电时间为0.1～10秒。将电流的强度设置在0.1～10A，是因为铝塑膜1的铝层较薄，因此不需要通过大电流也能够完成对铝塑膜1的加热，同时将通电时间在0.1～10秒内就能够完成对铝层的自电阻加热，因此不需要在继续通电造成电力浪费。同时在铝层达到目标温度后就立即停止通电进行冲坑，因为冲坑过程很快，铝层温度几乎没有下降，因此不需要持续加热造成浪费。
进一步的，正极插头21与负极插头22具有1个或多个，分别贯穿排列在两侧封边11加宽的区域。通过设置一对正负极插头22能够很好地对小尺寸的软包电池的铝塑膜1的铝层进行加热。在软包电池的长度较大时，只设置一对正负极插头22会导致加热速度慢、加热效果不均匀，因此通过设置多个正极插头21与负极插头22从而能够加快铝层的自电阻加热，同时使得加热均匀。优选的，正极插头21的数量为1～10个，负极插头22的数量为1～10个。
进一步的，相邻正极插头21之间的距离相等，相邻负极插头22之间的距离相等，正极插头21与负极插头22对称设置。通过将相邻的正极插头21之间的距离设置为相等，同时将相邻的负极插头22之间的距离设置为相等，正极插头21与负极插头22对称设置，使得通过铝层的电流分布均匀，进而使铝层各个区域的自电阻加热升温一致，防止了铝层某些区域通过的电流较大因此迅速达到目标温度，而另一些区域通过的电流较小还未达到目标温度，从而造成铝层一些区域已经软化，而另一些区域的硬度则还未减少，最终造成冲坑得到的铝塑膜1破损，或者PP层被高温损伤。
进一步的，正极插头21与负极插头22的前端为针型或刀片型。通过将正极插头21与负极插头22的前端设置为针型或者刀片型从而使得正极插头21与负极插头22的前端十分锐利，在正极插头21与负极插头22贯穿铝塑膜1的过程中，针型或刀片型的前端由于对铝塑膜1的作用面积为一点或一线，因此能够更加容易将铝塑膜1进行贯穿，由于正极插头21与负极插头22将铝塑膜1贯穿，因此正极插头21与负极插头22与铝层存在接触，在加热电源开启后，电流从加热电源的输出端通过正极插头21与负极插头22输入至铝层，由于铝层可以导电，因此相当于加热电源进行了短路，所以铝层发生自电阻加热，在达到目标温度后，加热电源关闭，冲坑模头对铝塑膜1进行冲坑，冲坑后将正极插头21与负极插头22从铝塑膜1中拔出。
进一步的，侧封边11加宽区域的宽度大于正极插头21与负极插头22的前端的宽度。为了防止正极插头21与负极插头22对侧封边11造成损坏，因此使侧封边11的加宽区域的宽度大于正极插头21与负极插头22的前端的宽度，从而正极插头21与负极插头22在贯穿铝塑膜1时只会损坏侧封边11的加宽区域，而不会对侧封边11造成影响。
进一步的，侧封边11加宽区域的宽度是正极插头21与负极插头22的前端的宽度的1～3倍。将侧封边11加宽区域的宽度限制为是正极插头21与负极插头22的前端的宽度的1～3倍，从而既能够留有足够的用于被方便正极插头21与负极插头22贯穿的面积，又能够防止侧封边11加宽宽度过大导致铝塑膜1材料的浪费，从而降低了成本。
进一步的，电加热铝层优化铝塑膜1冲坑方法还包括将冲坑后的铝塑膜1中两侧封边11加宽的区域进行裁切去除。由于铝塑膜1中两侧封边11加宽的区域被正极插头21与负极插头22贯穿，因此不进行裁切的话会对后面的软包电池的侧封造成不良影响，影响侧封的密封性。同时两侧封边11加宽的区域属于加宽部分，还会使软包电池的体积增加，从而影响软包电池的能量密度。因此将冲坑后的铝塑膜1中两侧封边11加宽的区域进行裁切去除。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明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，本发明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发明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发明的保护范围。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，并不对本发明构成任何限制。
Claims (7)
1.一种电加热铝层优化铝塑膜冲坑方法，其特征在于，包括以下步骤：
在裁切铝塑膜时，将铝塑膜用于侧封的两侧封边的区域加宽；
将连接加热电源输出端的正极插头与负极插头分别贯穿两所述侧封边加宽的区域，所述正极插头与所述负极插头的前端为针型或刀片型，所述侧封边加宽区域的宽度大于所述正极插头与所述负极插头的前端的宽度，所述侧封边加宽区域的宽度是所述正极插头与所述负极插头的前端的宽度的1～3倍；
所述加热电源向所述铝塑膜的铝层提供电流；
将所述铝层加热至目标温度后，对铝塑膜冲坑。
2.根据权利要求1所述的电加热铝层优化铝塑膜冲坑方法，其特征在于，所述目标温度为80～200℃。
3.根据权利要求1所述的电加热铝层优化铝塑膜冲坑方法，其特征在于，所述电流的强度为0.1～10A，通电时间为0.1～10秒。
4.根据权利要求1所述的电加热铝层优化铝塑膜冲坑方法，其特征在于，所述正极插头与所述负极插头具有1个或多个，分别贯穿排列在两所述侧封边加宽的区域。
5.根据权利要求4所述的电加热铝层优化铝塑膜冲坑方法，其特征在于，所述正极插头的数量为1～10个，所述负极插头的数量为1～10个。
6.根据权利要求4或5所述的电加热铝层优化铝塑膜冲坑方法，其特征在于，相邻所述正极插头之间的距离相等，相邻所述负极插头之间的距离相等，所述正极插头与所述负极插头对称设置。
7.根据权利要求1所述的电加热铝层优化铝塑膜冲坑方法，其特征在于，还包括将冲坑后的所述铝塑膜中两侧封边加宽的区域进行裁切去除。
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