扣式电池锂负极成型设备的制作方法

本实用新型涉及一种锂锰纽扣电池领域，尤其是涉及一种扣式电池锂负极成型设备和成型方法。

背景技术：

锂锰扣式电池对电池防漏性能和电性能具有较高的要求。锂锰扣式电池包括正极杯、负极顶、密封圈、锂金属、正极饼、隔膜和电解液，正极饼与锂负极(锂金属片) 之间通过隔膜隔开，正极杯与负极顶之间通过密封圈绝缘。

锂锰扣式电池的结构如图1所示，具体的生产工艺为：在负极顶内依次放入锂金属、隔膜、电解液、正极饼和正极杯，随后对正极杯进行折弯处理，利用正极杯的上边沿将密封圈折弯并包住负极顶，从而完成锂锰扣式电池的组装。

传统的电池锂负极成型方法：将有一定厚度、宽度的长方体锂金属片放入负极顶中心，再由压制工具将其压成圆形薄片平铺于顶面内。若锂金属片在放入负极顶内时，锂金属位置发生偏移而没有在负极顶中心位上，那么当锂金属片被压成薄片时，就很容易出现偏位；这会导致如下后果：1、将套在负极顶上的密封圈挤偏位(如图2)，当电池封口成型后，偏位的密封圈会影响到扣式电池的防漏性能；2、因锂金属片偏位，会在锂金属片偏位处形成一个剪切口A，当隔膜冲入负极顶时，容易使隔膜被压破裂(见图 3)，造成电池短路。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型的扣式电池锂负极成型设备，成型后的锂负极位于负极顶的中心位置，可改善电池的防漏性能和电性能；进一步地提供一种利用该成型设备的成型方法。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：扣式电池锂负极成型设备，其特征在于包括成型压头和驱动部件，所述的驱动部件驱动所述的成型压头上下移动，成型压头的头部端的中心具有一个与成型后的锂负极外形所吻合的定位凹腔。

本实用新型进一步的优选方案为：所述的头部端的外围设有向前凸起于中心区域的环形挡边，以在头部端的中心形成所述的定位凹腔。

本实用新型进一步的优选方案为：所述的定位凹腔呈圆形状，所述的定位凹腔的深度为0.4-0.8mm,定位凹腔的直径为15-18mm。

本实用新型进一步的优选方案为：所述的定位凹腔的水平底表面至少一部分区域设有减速纹路；所述的减速纹路可延缓锂材料经压制后向外流动的速度。

本实用新型进一步的优选方案为：所述的减速纹路为多个凸起于水平底表面的凸筋，或所述的减速纹路多个凹陷于水平底表面的凹槽。

本实用新型进一步的优选方案为：所述的减速纹路的分布走向为从定位凹腔的水平底表面的中心径向延伸至所述的环形挡边的内侧。

本实用新型进一步的优选方案为：凸筋或凹槽的宽度为0.5-1.2mm,凸筋或凹槽的高度为0.5-1.2mm。

本实用新型进一步的优选方案为：所述的驱动部件为电机或油缸。

本实用新型进一步的优选方案为：还包括一用于摆放负极顶的置放平台。

本实用新型进一步的优选方案为：所述的成型压头的直径小于负极顶的底盖的直径，以使成型压头能作用在负极顶的底盖上。

另一主题：扣式电池锂负极成型设备的成型方法，其特征在于包括如下步骤：1) 负极顶摆放在置放平台上，并将裁减后的方形的锂金属片放在负极顶的底盖的中心区域；2)驱动部件驱动成型压头下压至锂金属片上，且锂金属片位于成型压头的定位凹腔内；成型压头继续压制至负极顶的底盖上，所述的锂金属片被碾压呈与定位凹腔一致的外形，并黏合在负极顶的底盖上。

与现有技术相比，本实用新型的优点是成型压头的头部端的中心具有一个与成型后的锂负极外形所吻合的定位凹腔，成型压头下压块状的锂金属片，将锂金属碾压成与定位凹腔一致的外形，只要设定好成型压头在负极顶的位置，就可避免成型后的锂金属片出现偏位的情况，防止扣式电池装配后的漏液和短路问题。

锂金属片具有较好的碾压性和延展性，当成型压头对锂金属片施加压力时，锂金属片会延展并扩散至定位凹腔内，通过预设定位凹腔的体积和形状，即可保证锂金属片在负极顶内的形状。

附图说明

图1为现有技术中锂锰扣式电池的结构示意图；

图2为现有技术中锂金属将密封圈挤偏位的示意图；

图3为现有技术中锂金属片偏位形成剪切口的示意图；

图4为锂金属片放置于负极顶底盖内的结构示意图；

图5为扣式电池锂负极成型设备碾压锂金属片时的状态一；

图6为扣式电池锂负极成型设备碾压锂金属片时的状态二；

图7为锂金属片被碾压成型后负极顶的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

锂锰扣式电池的结构如图1所示，具体的生产工艺为：在负极顶1内依次放入锂金属片20、隔膜53、电解液、正极饼51和正极杯52，随后对正极杯52进行折弯处理，利用正极杯52的上边沿将密封圈54折弯并包住负极顶1，从而完成锂锰扣式电池的组装。本实用新型主要对加工负极顶成型的设备和成型方法进行详细阐述：

本领域普通技术人员容易知晓的是，通常用于电池负极材料的锂金属的硬度 0.6HV，该参数得以说明本实施例中所记载的锂金属材料较软，且具备较好的延展性；当被重物压制时，锂金属能够轻易地被延展开。此说明对下文要详细阐述的扣式电池锂负极成型设备及成型方法具有较为重要的意义。

如图4至图7所示，扣式电池锂负极成型设备，包括成型压头10和驱动部件，驱动部件驱动成型压头10上下移动，成型压头10的头部端的中心具有一个与成型后的锂负极外形所吻合的定位凹腔11。

如图5和图6所示，对于成型压头10的头部端的中心具有一个与成型后的锂负极外形所吻合的定位凹腔11而言，生产者将锂金属片20放置在定位凹腔11内；成型压头10下压块状的锂金属片20，将锂金属碾压成与定位凹腔11一致的外形，只要设定好成型压头10在负极顶1的位置，就可避免成型后的锂金属片20出现偏位的情况，防止扣式电池装配后的漏液和短路问题。

如图7所示，锂金属片20具有较好的碾压性和延展性，当成型压头10对锂金属片 20施加压力时，锂金属片20会延展并扩散至定位凹腔11内，通过预设定位凹腔11的体积和形状，即可保证锂金属片20在负极顶1内的形状，通过控制成型压头10在负极顶1内的位置，从而控制定位凹腔11在负极顶1内的位置，只要下压锂金属片20，即可保证碾压后的锂金属片20处于定位凹腔11内。

具体而言，成型压头10的头部端的外围设有向前凸起于中心区域的环形挡边12，以在头部端的中心形成定位凹腔11。环形挡边12可阻止被碾压的锂金属片20外溢出定位凹腔11，以确保锂金属材料处于定位凹腔11内。

定位凹腔11呈圆形状，定位凹腔11的深度为0.4-0.8mm，定位凹腔11的直径为 15-18mm。

定位凹腔11的水平底表面上设有减速纹路13，对于该减速纹路13而言主要是为了延缓理材料经压制后向外流动的速度。

优选地，减速纹路13可以均匀地布满在定位凹腔11的水平底表面上，也可以在定位凹腔11的水平底表面的部分区域设置减速纹路13，以此生产者可以根据实际的需要来调节理材料经压制后向外流动的速度。

优选地，减速纹路13为多个凸起于水平底表面的凸筋，当然该减速纹路13也可以是多个凹陷于水平底表面的凹槽，生产者可以根据实际加工方便的角度，去考虑将减速纹路13设置成凸筋或凹槽，当然也可以将凸筋或凹槽结合使用。成型压头10的下压压力大致为0.8-1.2吨，优选于1吨。

以本实施例中上述重量所形成的压力作用于锂金属片20上，锂金属片20呈现出一种流体的特性，使其能够均匀、充分地被延展在定位凹腔11所限定的区域内；且本实施例汇总的减速纹路13可控制固态的锂金属片20流体的外溢速度，以确保锂金属片20 在受到压力时不溢出定位凹腔11所限定的区域。锂金属片20能够恰如其分地均匀、充分且不外溢地延展在定位凹腔11内，上述技术效果正体现了本实施例扣式电池锂负极成型设备的所要阐述的创造性要点。

若减速纹路13仅在在定位凹腔11的水平底表面的部分区域设置，则优选地，减速纹路13的分布走向为从定位凹腔11的水平底表面的中心径向延伸至环形挡边12的内侧。

作为减速纹路12的凸筋或凹槽的宽度为0.5-1.2mm，凸筋或凹槽的高度为 0.5-1.2mm。

用在本实施例中的驱动部件为电机或油缸。

扣式电池锂负极成型设备还包括一用于摆放负极顶1的置放平台。需要对负极顶1 进行加工时，将负极顶1摆放在置放平台上，以便随后的成型压头10对负极顶1内的锂金属片20进行压制处理。

成型压头10的直径小于负极顶1的底盖2的直径，以使成型压头10能作用在负极顶1的底盖2上。

如图4至图7所示，扣式电池锂负极成型设备的成型方法，包括如下步骤：1)负极顶1摆放在置放平台上，并将裁减后的方形的锂金属片20放在负极顶1的底盖2的中心区域；2)驱动部件驱动成型压头10下压至锂金属片20上，且锂金属片20位于成型压头10的定位凹腔11内；成型压头10继续压制至负极顶的底盖2上，锂金属片20 被碾压呈与定位凹腔11一致的外形，并黏合在负极顶1的底盖2上。

以上对本实用新型所提供的扣式电池锂负极成型设备和成型方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。