一种基于磁性形状记忆合金的弧形电池加工装置及方法与流程

本发明涉及弧形电池技术领域，特别涉及一种基于磁性形状记忆合金的弧形电池加工装置及方法。

背景技术：

按照传统的工艺制备平电池，在平电池化成完成以后，再将其放入上下两片弧形夹具中间，在一定温度和时间段内对电池施以预定的压力，将电池原本水平的上下表面压成弧形，得到弧形电池。这种方式需要协调好温度、时间、压力等多个变量，不易控制，尤其是施加压力不易把握，当压力过大会对电池造成损伤；当压力过小，产率会降低，变相提高企业生产成本。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于磁性形状记忆合金的弧形电池加工装置及方法。

为实现上述目的，本发明首先提供一种基于磁性形状记忆合金的弧形电池加工装置，包括：

底板支撑架，其上四周设有竖直的支撑柱；

弧形板，其顶部设有弧形凹槽，用以放置电芯；

磁性形状记忆合金，其用以覆盖电芯后一同置于弧形凹槽；

盖板，其穿过支撑柱封盖于弧形板上的弧形凹槽；

所述弧形板、磁性形状记忆合金、盖板作为一个单元体，该加工装置包括至少一个单元体。

优选地，所述弧形凹槽的最小深度等于电芯与磁性形状记忆合金的厚度之和。

优选地，所述弧形板四周设有通孔，经该通孔穿设支撑柱所述弧形板固定在底板支撑架上。

优选地，所述磁性形状记忆合金为ni48.8-mn29.7-ga21.5。

优选地，所述底板支撑架、弧形板、盖板均由al2o3陶瓷制成。

优选地，所述支撑柱为螺纹柱。

本发明还提供一种基于磁性形状记忆合金的弧形电池加工方法，包括如下步骤：

(1)、将化成后的电芯置于弧形凹槽，将弧形夹具中的弧形板、磁性形状记忆合金、盖板装载在底板支撑架上并固定好；

(2)、将固定好的弧形夹具放在带有磁性的baking房，在baking20-60min后，打开由电流产生的竖直向下磁场，使得磁性形状记忆合金受到竖直向下的磁力而向下弯曲挤压电芯，电芯与弧形凹槽接触从而制成弧形电池。

优选地，该加工方法还包括步骤(3)：

达到设定时间后，停止电流，磁场消失，磁性形状记忆合金恢复平整，当温度下降到室温时，松开夹具，取出弧形电池，将带气囊电芯经过除气和分容，制成完整的电池。

采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

本发明利用磁性形状记忆合金的特性，将其引入弧形夹具中，只需施加磁场即可控制电芯的弧形加工，该加工作用力由磁场控制，易于柔和地实现渐变之效果，不会对电芯造成破坏性损伤，同时，由于磁场的均匀性，当叠加多个单元体来批量加工弧形电池时，可以获得一致性的效果。

附图说明

图1为本发明实施例装置的结构示意图；

图2为本发明实施例装置的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进一步说明。

参照图1至图2所示，本发明首先提供一种基于磁性形状记忆合金的弧形电池加工装置，包括：

底板支撑架1，其上四周设有竖直的支撑柱；

弧形板2，其顶部设有弧形凹槽，用以放置电芯3；

磁性形状记忆合金4，其用以覆盖电芯3后一同置于弧形凹槽；

盖板5，其穿过支撑柱封盖于弧形板2上的弧形凹槽；

所述弧形板2、磁性形状记忆合金4、盖板5作为一个单元体，该加工装置包括至少一个单元体。

作为本发明一优选实施例，所述弧形凹槽的最小深度等于电芯3与磁性形状记忆合金4的厚度之和。

作为本发明一优选实施例，所述弧形板2四周设有通孔，经该通孔穿设支撑柱所述弧形板2固定在底板支撑架1上。

作为本发明一优选实施例，所述磁性形状记忆合金4为ni48.8-mn29.7-ga21.5。所述底板支撑架1、弧形板2、盖板5均由al2o3陶瓷制成。

作为本发明一优选实施例，所述支撑柱为螺纹柱。

本发明中，所述弧形板2、磁性形状记忆合金4、盖板5作为一个单元体，可以多个单元体叠加，实现批量化的弧形加工。

本发明还提供一种基于磁性形状记忆合金的弧形电池加工方法，包括如下步骤：

(1)、将化成后的电芯置于弧形凹槽，将弧形夹具中的弧形板、磁性形状记忆合金、盖板装载在底板支撑架上并固定好；

(2)、将固定好的弧形夹具放在带有磁性的baking房，在baking20-60min后，打开由电流产生的竖直向下磁场，使得磁性形状记忆合金受到竖直向下的磁力而向下弯曲挤压电芯，电芯与弧形凹槽接触从而制成弧形电池。

作为本发明一优选实施例，该加工方法还包括步骤(3)：

达到设定时间后，停止电流，磁场消失，磁性形状记忆合金恢复平整，当温度下降到室温时，松开夹具，取出弧形电池，将带气囊电芯经过除气和分容，制成完整的电池。

本发明中，事先制备60a0y0平电芯，直到化成后工序。

a、通过叠片制成60a0y0型号的叠芯，将叠芯经过点焊、顶侧封、烘烤、注液、静置和化成。

以下是对弧形电池加工的具体方法阐述：

(1)将平电芯上弧形制作工具。

a、带气囊电芯的厚度为6mm，不带极耳长为315mm，带极耳长为340mm，主体加气囊带宽为(100+70)mm；磁性形状记忆合金的厚度为4mm，长宽与平电芯一致；

b、弧形凹槽的最小深度为10mm，等于电芯与磁性形状记忆合金的厚度，其中电芯的极耳不会被挤压到；

c、将电芯按照图1与图2的结构放置好，注意磁性记忆合金的朝向，并在最上层拧紧螺纹。

(2)将放置好电芯的装置放入带有可调磁场的baking房中，制备弧形电池。

a、将装置放入大烤箱中，打开温度开关，调节baking温度为85℃；

b、30min后，打开电流产生磁场系统，使产生0.8t且竖直向下的均匀磁场；

c、ni48.8-mn29.7-ga21.5磁性形状记忆合金在收到磁场和温度的影响时，会产生形变，恢复母相即弧形形状就会挤压电池，将电池制成弧形；

d、设置工作时间为8h。

(3)下夹具，取出弧形电池，制成完整的弧形电池。

a、8h后，关闭加热和磁场按钮，等到温度降至室温时，下夹具，取出待气囊带的弧形电芯；

b、经过除气，去掉气囊袋和分容工序，得出60a0y0型号的弧形电池。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种基于磁性形状记忆合金的弧形电池加工装置及方法，该装置包括：底板支撑架，其上四周设有竖直的支撑柱；弧形板，其顶部设有弧形凹槽，用以放置电芯；磁性形状记忆合金，其用以覆盖电芯后一同置于弧形凹槽；盖板，其穿过支撑柱封盖于弧形板上的弧形凹槽；所述弧形板、磁性形状记忆合金、盖板作为一个单元体，该加工装置包括至少一个单元体。本发明利用磁性形状记忆合金的特性，将其引入弧形夹具中，只需施加磁场即可控制电芯的弧形加工，该加工作用力由磁场控制，易于柔和地实现渐变之效果，不会对电芯造成破坏性损伤，同时，由于磁场的均匀性，当叠加多个单元体来批量加工弧形电池时，可以获得一致性的效果。

技术研发人员：杨万光;贺伟;王建彬
受保护的技术使用者：广东天劲新能源科技股份有限公司
技术研发日：2018.12.28
技术公布日：2019.04.23