用于柱状电池的滚刀以及形成滚槽的方法与流程

本发明涉及储能装置技术领域，更具体地，涉及一种用于柱状电池的滚刀以及形成滚槽的方法。

背景技术：

在柱状电池生产过程中，通常需要通过滚槽加工的方式将帽盖组件固定在壳体的开口端内，并且使帽盖组件与壳体形成密封。在现有的滚槽加工中，滚刀通常为圆环形。滚刀安装在电机上。在加工滚槽时，电机转动带动滚刀转动。柱状电池被夹持在可转动的夹具上。柱状电池的轴向与电机的轴向平行。将柱状电池的外壳靠近滚刀，并朝向滚刀挤压或电池固定,转动的滚刀靠近电池外壳,挤压电池外壳滚刀的刃口挤压柱状电池，并带动柱状电池转动。在转动过程中，逐渐形成滚槽。

现有的滚刀包括与刃口连接上表面和下表面。上、下表面平行，且平行于径向。这种滚刀形成的滚槽的两个壁部均与柱状电池的轴向垂直。这样，靠近储能元件的壁部容易挤压储能元件，从而损坏储能元件。

此外，这种滚刀上、下表面垂直故剪切力较大，容易形成切口。槽的宽度常大于0.6毫米，无法满足小型的柱状电池的需求。

因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种用于柱状电池的滚刀的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于柱状电池的滚刀。该滚刀包括位于中部的安装部和围绕所述安装部设置的刀具，所述刀具包括位于外边缘的刃口和与所述刃口平滑连接的第一表面和第二表面，所述第一表面与所述第二表面相对设置,所述刃口的横截面呈弧形，所述第一表面与所述滚刀的径向平行，所述第一表面被配置为用于形成所述柱状电池的密封面，所述第二表面与所述径向的夹角呈锐角，以使所述刀具的横截面呈楔形。

可选地，所述第二表面与所述径向的夹角为15°。

可选地，所述滚刀的材质为金属，所述金属的洛氏硬度大于或等于60度。

可选地，所述第一表面、所述第二表面和所述刃口中的至少一个的表面光洁度ra小于或等于0.4。

可选地，所述刀具的宽度与所述安装部的厚度之比小于或等于1:2，所述刃口的厚度为0.2-1毫米。

可选地，所述安装部包括安装孔，所述安装孔被配置为用于与转动装置连接。

根据本公开的另一个实施例，提供了一种柱状电池形成滚槽的方法。所述柱状电池包括筒状的外壳、设置在所述外壳的内腔中的储能元件和设置在所述外壳的开口端内的帽盖组件，其中，所述外壳采用如权利要求1-7中的任意一项所述的滚刀形成滚槽，在滚槽加工时，所述第一表面朝向所述帽盖组件，所述第二表面朝向所述储能元件。

可选地，在滚槽加工时，所述滚刀的转速大于或等于1000转/分钟。

可选地，在滚槽加工时，所述外壳固定不动，所述滚刀朝向所述外壳移动；或者

所述滚刀固定不动，所述外壳朝向所述滚刀移动；或者

所述外壳和所述滚刀均朝向靠近彼此的方向移动。

可选地，采用不同刃口厚度的多个所述滚刀，按照刃口厚度由大到小的顺序依次进行滚槽加工，多次滚槽加工形成的所述滚槽的深度逐渐增加，最后一次滚槽加工所采用的所述滚刀的刃口厚度与所述滚槽的预定宽度相对应。

根据本公开的一个实施例，该滚刀形成的滚槽的效率高，柱状电池的成品率高。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本公开的一个实施例的滚刀的结构示意图。

图2是根据本公开的一个实施例的滚刀的剖视图。

图3是根据本公开的一个实施例的滚刀的局部示意图。

图4是根据本公开的一个实施例的柱状电池滚槽加工时的示意图。

附图标记说明：

11：安装部；12：安装孔；13：第一表面；14：第二表面；15：刃口；16：刀具；17：滚槽；18：壳体。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

根据本公开的一个实施例，提供了一种用于柱状电池的滚刀。如图1-2所示，该滚刀包括位于中部的安装部11和围绕安装部11设置的刀具16。安装部11用于将滚刀安装到转动装置上。例如，安装部11包括安装孔12。安装孔12被配置为用于与转动装置连接。转动装置包括电机等。安装孔12为圆孔、半圆孔、椭圆孔、方孔、扁形孔等。电机的转轴穿过安装孔12并形成固定。安装孔12的设置使得滚刀的安装、更换十分容易。

当然，本领域技术人员可以根据实际需要设置安装部11的结构，以便于安装。

刀具16用于与柱状电池的壳体18接触以加工滚槽17。如图3所示，刀具16包括位于外边缘的刃口15和与刃口15平滑连接的第一表面13和第二表面14。第一表面13与第二表面14相对设置。刃口15的横截面呈弧形。第一表面13与滚刀的径向平行。第一表面13被配置为用于形成柱状电池的密封面。例如，密封面为壳体18与帽盖组件进行密封的表面。第二表面14与径向的夹角呈锐角，以使刀具的横截面呈楔形。径向如图2-3中a线所示。本领域技术人员可以根据实际需要选择大于0°并小于90°的任意角度。

例如，如图3所示，第二表面14与径向的夹角为15°。该角度使得滚槽17的靠近储能元件的壁部不会挤压储能元件，并且形成的滚槽17的宽度适中。

在本公开的实施例中，第一表面13和第二表面14为非对称设置。第一表面13用于形成滚槽17的一个壁部。该壁部平行于径向，从而使该壁部的内表面能与帽盖组件贴合在一起，增大了该壁部与帽盖组件的接触面积，使得密封效果更佳。

第二表面14用于形成滚槽17的另一个壁部。该另一个壁部与径向呈锐角，并且与壳体18的轴向呈钝角，从而使该另一个壁部逐渐远离储能元件，避免了该另一个壁部的内表面挤压储能元件，造成储能元件的损坏，提高了柱状电池的成品率。

此外，相对于第一表面和第二表面平行的刀具的情况，该刀具16形成的剪切力较小，不易形成切口，形成的滚槽17的宽度更小，满足小型柱状电池的需要。

刃口15部位用于形成滚槽17的底部。弧形的刃口15相对于尖锐的刃口15，壳体18不容易形成切口，保持了壳体18的结构完整，提高了成品率。

在一个例子中，滚刀的材质为金属，并且金属的洛氏硬度大于或等于60度。该硬度范围的滚刀坚固耐用。例如，滚刀的材质为硬质合金，例如钨钢等。

在一个例子中，第一表面13、第二表面14和刃口15中的至少一个的表面光洁度ra小于或等于0.4。表面越光洁则在进行滚槽加工时，刀具16与壳体18之间的摩擦力越小，避免了因为摩擦力过大造成壳体18的局部撕裂。

刀具16的宽度越大则越容易发生弯折；宽度越小则在进行滚槽加工时，作业空间越小。在一个例子中，刀具16的宽度与安装部11的厚度之比小于或等于1:2。刀具16的宽度是指刃口15到刀具16的根部沿径向的最大距离。安装部11的厚度是指安装部11沿轴向的尺寸。该比例范围使得刀具16的强度更高，不易发生弯折，耐用性良好；并且使得滚槽加工时刀具16具有足够的作业空间。

在一个例子中，刃口15的厚度为0.2-1毫米。刃口15的厚度是指刃口15与第一表面13、第二表面14连接处的厚度。刃口的厚度即下面所述的刃口厚度。该厚度范围满足小型的柱状电池的使用要求。

根据本公开的另一个实施例，提供了一种柱状电池形成的滚槽17方法。如图4所示，该柱状电池包括筒状的外壳、设置在外壳的内腔中的储能元件和设置在外壳的开口端内的帽盖组件。外壳采用上述的滚刀形成滚槽17。在滚槽加工时，第一表面13朝向帽盖组件，第二表面14朝向储能元件。可以是，外壳固定不动，滚刀朝向外壳移动，以进行滚压；也可以是滚刀固定不动，外壳朝向滚刀移动，以进行滚压；还可以是，外壳和滚刀均朝向靠近彼此的方向移动，以进行滚压。

在一个例子中，在滚槽加工时，滚刀的转速大于或等于1000转/分钟。转速越慢则，形成滚槽17的速度越慢。该转速下，滚槽加工形成的滚槽17的速度快，均一性良好，成品率高。

在一个例子中，在帽盖组件与壳体18之间设置有环形密封件。例如，环形密封件为橡胶、塑料等高分子材料。环形密封件使得帽盖组件与壳体18的密封更紧密。

在一个例子中，采用不同刃口厚度的多个滚刀，按照刃口厚度由大到小的顺序依次进行滚槽加工。多次滚槽加工形成的滚槽17的深度逐渐增加。最后一次滚槽加工所采用的滚刀的刃口厚度与滚槽17的预定宽度相对应。预定宽度是指按照设计要求的滚槽17的宽度。

在预定宽度较小的情况下，例如，预定宽度小于0.6毫米，直接采用一次加工成型时，滚刀的刃口厚度小，容易形成切口。在该例子中，不同刃口厚度的多个滚刀，按照刃口厚度由大到小的顺序依次进行滚槽加工，能够有效地避免形成切口，提高了成品率。

例如，预定宽度为0.6毫米。采用三个滚刀依次进行滚槽加工。多次滚槽加工形成的滚槽17的深度逐渐增加。刀具16的刃口厚度分别为1.0毫米、0.8毫米和0.6毫米。

在加工时，首先，采用刃口厚度为1.0毫米的滚刀进行第一次滚槽加工。在该次加工过程中，形成的滚槽17的宽度为1.0毫米，滚槽17的深度较小，例如深度为0.3毫米。

然后，采用刃口厚度为0.8毫米的滚刀，在第一次滚槽加工形成的滚槽17内进行第二次滚槽加工。在该次加工过程中，形成的滚槽17的宽度为0.8毫米，滚槽17的深度在原滚槽17的基础上进一步加深，例如为0.3毫米，形成的滚槽17的总深度为0.6毫米。

最后，采用刃口厚度为0.6毫米的滚刀，在第二次滚槽加工形成的滚槽17内进行第三次滚槽加工。在该次加工过程中，形成的滚槽17的宽度为0.6毫米，滚槽17的深度在第二次滚槽加工形成的滚槽17的基础上进一步加深，例如深度为0.2毫米。最终形成的滚槽17的深度为0.8毫米。滚槽17的宽度由壳体18的外表面向内逐渐增加。

通过上述多次滚槽加工的方法，能够有效地避免一次加工时滚刀切断壳体18，以形成切口，提高了柱状电池的成品率。例如，多次滚槽加工的方法形成的滚槽17的宽度能够达到0.2毫米。

当然，本领域技术人员可以根据实际需要选择不同刃口厚度的多个滚刀进行多次滚槽加工。例如，2次、3次、4次、5次等。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。