本发明涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种超薄纽扣电池的电池密封件成型方法。
背景技术
在纽扣电池领域，电池密封件是电池的重要组成部分，关系着电池的密封性，直接影响电池的寿命。随着纽扣电池能量密度要求越来越高，密封件的厚度设计也越来越薄。特别对于微型扣式锂离子电池，密封件减薄对于能量密度的提升将具有更大的意义。为了保证电池的密封性，密封件材质需要具有耐酸耐碱、耐高温及高强度等特性，通常选择的材质是pfa(可熔性聚四氟乙烯)、聚酰胺、聚醚醚酮等熔点高的热塑塑料。由于密封件的材质的特殊性，其成型较为困难，目前通常采用注塑的方法成型，这类成型方法存在以下缺点：1、需要开发注塑专用模具，开模费用高；2、在注塑过程中易导致材料的严重浪费，材料利用率低；3、对于熔点过高的材料温度补偿不到位容易导致流动性差，无法注塑成厚度较薄的密封件。
技术实现要素：
本发明目的在于：提供一种电池密封件成型方法，其操作方便，便于成型，成本低且材料利用率高。
为达上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：
提供一种电池密封件成型方法，包括以下步骤：
步骤s100、挤压成型，将母料通过挤压的方式成型板状的薄膜板件；
步骤s200、预成型，将所述薄膜板件采用预冲模具冲压为第一毛坯件，所述第一毛坯件为一端开口一端封口的筒状结构，在所述第一毛坯件的开口端朝向外侧延伸有延伸边；
步骤s300、修剪，去除所述延伸边和部分的所述封口端成型为第二毛坯件；
步骤s400、冲压成型，采用冲压模具将所述第二毛坯件的剩余的所述封口端内折以成型密封件。
作为一种优选，采用冲压的方式去除所述延伸边和部分所述封口端。
作为一种优选，采用修剪模具去除所述延伸边和部分所述封口端，所述修剪模具包括修剪上模和修剪下模，所述修剪上模包括第一本体，所述第一本体的一侧凹设有第一容纳槽，所述第一容纳槽的槽底的中心凸设有用于冲切部分所述封口端的第一凸部，所述修剪下模包括与所述第一容纳槽配合的第二本体，所述第二本体上凹设有第二容纳槽，所述第一凸部可插入至所述第二容纳槽内，在所述第二本体的外周环设有用于去除所述延伸边的剪切台阶。
作为一种优选，在所述预成型时对所述薄膜板件进行减薄处理，以使所述预成型后的所述第一毛坯件的厚度与所述密封件的厚度一致。
作为一种优选，在所述冲压成型时对所述第二毛坯件进行减薄处理，以成型所述密封件。
作为一种优选，在所述冲压模具的冲压上模和冲压下模合模前对所述冲压上模和所述冲压下模进行加热，在所述冲压上模和所述冲压下模合模过程中，所述冲压上模和所述冲压下模共同挤压所述第二毛坯件的各个位置，以实现所述减薄处理。
作为一种优选，所述步骤s400包括以下步骤：
步骤s410、将所述第二毛坯件套设在所述冲压下模外，并使剩余的所述封口端凸出于所述冲压下模的上端；
步骤s420、同时加热所述冲压下模和所述冲压上模；
步骤s430、缓慢下压所述冲压上模直至所述冲压上模和所述冲压下模合模，以成型所述密封件。
作为一种优选，在所述挤压成型时使挤压后的所述薄膜板件的厚度与所述密封件的厚度一致。
作为一种优选，所述预成型时的预成型温度为300～350℃，所述预成型的下压速度5～10mm/min，所述预成型的压力为0.3～0.7mpa。
作为一种优选，所述冲压成型时所述冲压模具的冲压上模的的冲压温度为100～200℃，所述冲压上模的下压速度5～10mm/min，所述冲压上模的下压力为0.3～0.7mpa。
本发明实施例的有益效果为：采用挤压成型、预成型、修剪及冲压成型结合的方式可生产出厚度为极致薄的密封件，提高了材料的利用率，极大地降低了密封件的制作成本。相对于现有技术，本发明完全取消了注塑成型的步骤，不再需要设计高成本的注塑模具，同时也避免了在注塑过程中的材料浪费，提升了材料的利用率，另外，挤压成型的方式可以实现薄膜板件的极致薄的厚度，进而保证成型后的密封件的壁厚可以做到极致薄，提升了纽扣电池的能量密度。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明实施例的挤压成型后的薄膜板件的结构示意图。
图2为本发明实施例的预成型后的第一毛坯件的结构示意图。
图3为本发明实施例的修剪模具的修剪上模和修剪下模合模后的状态示意图。
图4为本发明实施例的冲压模具的冲压上模和冲压下模合模后的状态示意图。
图5为本发明实施例的密封件的剖视示意图。
图6为本发明实施例的密封件的俯视示意图。
图中：
1、薄膜板件；2、第一毛坯件；21、开口端；22、封口端；23、延伸边；3、修剪上模；31、第一本体；32、第一凸部；4、修剪下模；41、第二本体；42、第二容纳槽；43、剪切台阶；5、冲压上模；51、第三本体；52、第三容纳槽；53、第二凸部；6、冲压下模；61、第四本体；62、第四容纳槽；7、密封件；71、管体；72、内折边；73、连接部；8、第二毛坯件。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图5和图6所示，本发明实施例的电池密封件成型方法主要用于成型带有内折边72的超薄纽扣电池的密封件7，具体的，此密封件7包括圆管状的管体71，在管体71的一端的端面朝向中心延伸有连接部73，连接部73远离管体71的一端连接内折边72，内折边72朝向管体71内部延伸，且内折边72平行于管体71的内壁。
如图1至6所示，本发明实施例的电池密封件成型方法包括以下步骤：
步骤s100、挤压成型，将母料通过挤压的方式成型板状的薄膜板件1；
步骤s200、预成型，将薄膜板件1采用预冲模具冲压为第一毛坯件2，第一毛坯件2为一端开口一端封口的筒状结构，在第一毛坯件2的开口端21朝向外侧延伸有延伸边23；
步骤s300、修剪，去除延伸边23和部分的封口端22成型为第二毛坯件8；
步骤s400、冲压成型，采用冲压模具将第二毛坯件8的剩余的封口端22内折以成型密封件7。
采用挤压成型、预成型、修剪及冲压成型结合的方式可生产出厚度为极致薄的密封件7，提高了材料的利用率，极大地降低了密封件7的制作成本。相对于现有技术，本发明完全取消了注塑成型的步骤，不再需要设计高成本的注塑模具，同时也避免了在注塑过程中的材料浪费，提升了材料的利用率，另外，挤压成型的方式可以实现薄膜板件1的极致薄的厚度，进而保证成型后的密封件7的壁厚可以做到极致薄，提升了纽扣电池的能量密度。
薄膜板件1采用薄膜制作方法，依次通过上料、加温挤压、吹胀牵引和冷却得到设定要求厚度的薄膜板件1，在挤压成型过程中控制工艺参数，具体工艺参数根据材料而定，例如，母材为pfa材料时，挤压温度为300～350℃,冷却速度为10～50℃/min。pfa塑料为少量全氟丙基、全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物，熔融粘结性增强，溶体粘度下降，而性能与聚四氟乙烯相比无变化。此种树脂可以直接采用普通热塑性成型方法加工成制品。适于制作耐腐蚀件，减磨耐磨件、密封件、绝缘件和医疗器械零件，高温电线、电缆绝缘层，防腐设备、密封材料、泵阀衬套和化学容器。
在本实施例中，在预成型时对薄膜板件1进行减薄处理，以使预成型后的第一毛坯件2的厚度与密封件7的厚度一致。挤压成型的薄膜板件1的厚度为0.05～0.4mm,优选为0.1mm，在预成型时通过预成型模具进行冲压拉伸，使得预成型后的第一毛坯件2的厚度可达0.01mm。
进一步的，预成型时，通过冲压延展的方式成型第一毛坯件2，预成型时的预成型温度为300～350℃，预成型的下压速度5～10mm/min，预成型的压力为0.3～0.7mpa。优选的，预成型时的预成型温度为300℃，预成型的下压速度6mm/min，预成型的压力为0.3mpa。
在预成型时进行减薄处理，可以使得薄膜板件1在挤压成型时的难度可以降低，且不易造成薄膜板件1破损。
在本发明的一个优选的实施例中，在冲压成型时对第二毛坯件8进行减薄处理，以成型密封件7。
进一步的，在冲压模具的冲压上模5和冲压下模6合模前对冲压上模5和冲压下模6进行加热，在冲压上模5和冲压下模6合模过程中，冲压上模5和冲压下模6共同挤压第二毛坯件8的各个位置，以实现减薄处理。
具体的，步骤s400包括以下步骤：
步骤s410、将第二毛坯件8套设在冲压下模6外，并使剩余的封口端22凸出于冲压下模6的上端；
步骤s420、同时加热冲压下模6和冲压上模5；
步骤s430、缓慢下压冲压上模5直至冲压上模5和冲压下模6合模，以成型密封件7。
在本实施例中，冲压模具的冲压上模5包括第三本体51，第三本体51的一侧凹设第三容纳槽52，第三容纳槽52的槽底凸设有第二凸部53，第二凸部53的外周与第三容纳槽52的槽壁间隔设置，二者之间的间距为l1，冲压下模6包括第四本体61，第四本体61的一端可插入至第三容纳槽52内，且第四本体61的外壁与第三容纳槽52的槽壁之间的间距为l2，l2与所需的密封件7的管体71的壁厚相匹配，且l2小于挤压成型后的薄膜板件1的壁厚，第四本体61靠近冲压上模5的一侧凹设第四容纳槽62，当冲压上模5和冲压下模6合模时，冲压下模6的端部插入至第三容纳槽52内，而第二凸部53插入至第四容纳槽62内，第四容纳槽62的深度大于第二凸部53的高度，且第二凸部53的周部与第四容纳槽62的槽壁之间的距离为l3，l3与所需的密封件7的管体71的壁厚相匹配，且l3小于挤压成型后的薄膜板件1的壁厚。
为了保证第二毛坯件8的所有位置均能被冲压上模5和冲压下模6挤压，因此第三容纳槽52的槽深大于所需的密封件7的整体高度。
在本实施例中，冲压成型的工艺参数控制为：冲压成型时冲压上模5和冲压下模6的冲压温度为100～200℃，冲压上模5的下压速度5～10mm/min，冲压上模5的下压力为0.3～0.7mpa。
优选的，冲压上模5和冲压下模6的冲压温度为150℃，冲压上模5的下压速度5mm/min，冲压上模5的下压力为0.45mpa。
另外，当减薄处理不在冲压成型阶段时，冲压下模6不用加热处理，且第四本体61的外壁与第三容纳槽52的槽壁之间的间距l2略大于密封件7的厚度，第二凸部53的外周与第三容纳槽52的槽壁的间距l1也略大于密封件7的厚度。
当然不限于在挤压成型后的预成型或者冲压成型中进行减薄处理以成型规定厚度的密封件7，还可以在挤压成型时直接控制薄膜板件1的厚度与所需的密封件7的厚度一致。
在本发明的另一个优选的实施例中，在修剪步骤中，采用冲压的方式去除延伸边23和部分封口端22。冲压的方式使得修剪切口处光滑，且修剪速度快，精度高，更利于批量化生产。
在本实施例中，采用修剪模具去除延伸边23和部分封口端22，修剪模具包括修剪上模3和修剪下模4，修剪上模3包括第一本体31，第一本体31的一侧凹设有第一容纳槽，第一容纳槽的槽底的中心凸设有用于冲切部分封口端22的第一凸部32，修剪下模4包括与第一容纳槽配合的第二本体41，第二本体41上凹设有第二容纳槽42，第一凸部32可插入至第二容纳槽42内，在第二本体41的外周环设有用于去除延伸边23的剪切台阶43。
剪切台阶43的宽度与第一毛坯件2的筒状结构的壁厚相等。
修剪下模4的外壁与第二容纳槽42的槽壁之间的距离与剩余的封口端22的宽度相匹配，在冲压时，第一凸部32的周部紧贴于第二容纳槽42的槽壁，以通过第一凸部32下压的冲力将封口端22的中部去除。
在本发明的再一个优选的实施例中，当在冲压成型阶段进行减薄处理时，在冲压上模5和冲压下模6合模后，密封件7逐渐成型，密封件7成型结束后需要进行脱模，在本实施例中，脱模时，首先使冲压上模5与冲压下模6分离，冷却时间t后，将冲压下模6上的密封件7取出。时间t根据实际冲压下模6冷却的速度来定，通常为10min。
当然，脱模顺序不限于为上述实施例，在其他实施例中，还可以保持冲压上模5和冲压下模6合模状态直至冲压上模5和冲压下模6完全冷却后再将冲压上模5与冲压下模6分离，取出密封件7。这样操作可以对密封件7进行保型，防止密封件7在冲压上模5与冲压下模6分离后发生变形，提升制造精度。
当减薄处理未设置在冲压成型阶段时，需要脱模时，使冲压上模5与冲压下模6分离，取出密封件7。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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发明的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”等的描述意指结合该实施例的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚器件，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。