冲压头及钢壳电池封口装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池加工技术领域，尤其涉及一种冲压头及钢壳电池封口装置。


背景技术：

2.在新能源电池领域，钢壳电池因其出色的安全性能，在市场上具有广泛的应用。
3.对于钢壳电池而言，钢壳电池帽盖的封口密封性尤为重要，若帽盖的封口不牢固，会造成电解液泄漏，易导致电解液自燃甚至对人体造成伤害，产生严重的安全风险。因此，钢壳电池的封口工序必须保证帽盖的密封性，防止电池漏液。
4.现有技术中，用于钢壳电池封口的冲压头在冲压帽盖时，容易产生施力不均匀的现象，造成帽盖中密封胶圈的压缩量不一致，容易导致漏液或外观不良，影响了钢壳电池的生产合格率和安全性能，提高了生产成本。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种冲压头及钢壳电池封口装置，用以解决现有技术中钢壳电池封口工序易造成漏液的技术问题。
6.第一方面，本实用新型提供一种冲压头，用于对钢壳电池进行封口，所述冲压头的第一端设有冲压槽；
7.所述冲压槽的槽壁平行于所述冲压头的中心轴，所述冲压槽的槽底包括过渡区和冲压区，所述冲压区垂直于所述中心轴，所述过渡区位于所述冲压区的外周且与所述槽壁相接，所述过渡区的表面从与所述冲压区的相接处至与所述槽壁的相接处逐渐向远离所述冲压槽开口的方向倾斜。
8.根据本实用新型实施例的冲压头，所述过渡区与所述槽壁的相接处设有第一倒角。
9.根据本实用新型实施例的冲压头，所述钢壳电池设有帽盖，所述冲压槽的内径大于所述帽盖的外径。
10.根据本实用新型实施例的冲压头，所述冲压槽的深度小于所述帽盖的高度。
11.根据本实用新型实施例的冲压头，所述冲压头内设有第一通孔，所述第一通孔与所述冲压槽相连通，所述第一通孔的孔径小于所述冲压区的直径。
12.根据本实用新型实施例的冲压头，所述冲压头内还设有第二通孔，所述第二通孔位于所述第一通孔和所述冲压槽之间，所述第二通孔的孔径大于所述第一通孔的孔径且小于所述冲压区的直径。
13.根据本实用新型实施例的冲压头，所述第一通孔在所述冲压头的第二端的开口处设有第二倒角。
14.根据本实用新型实施例的冲压头，所述第一通孔与所述第二通孔的相接处设有第三倒角。
15.根据本实用新型实施例的冲压头，所述冲压头的第二端的外周设有夹持槽。
16.本实用新型还提供一种钢壳电池封口装置，用于对钢壳电池进行封口，包括如第一方面的冲压头。
17.本实用新型提供的冲压头及钢壳电池封口装置，通过在冲压槽的槽底设置过渡区和冲压区，并设置过渡区的表面从与冲压区的相接处至与槽壁的相接处逐渐向远离冲压槽开口的方向倾斜，在冲压头冲压时钢壳能够沿着过渡区逐渐产生形变，最终将压力均匀地施加在帽盖的密封胶圈上，使密封胶圈在各处的压缩量均匀分布，大大减少了某点漏液的不良现象的发生率，提高了钢壳电池的安全性能和生产效率，降低了钢壳电池的生产成本。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本实用新型实施例提供的冲压头的剖视图；
20.图2是图1中a处的放大图；
21.图3是本实用新型实施例提供的冲压头的立体结构示意图。
22.附图标记：
23.10：冲压槽；11：过渡区；12：冲压区；13：第一倒角；
24.20：第一通孔；21：第二倒角；22：第三倒角；
25.30：第二通孔；
26.40：夹持槽。
具体实施方式
27.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.钢壳电池在未进行封口工序之前，钢壳的开口处具有一圈平行于钢壳中心轴的凸缘。帽盖与钢壳分离，帽盖的外缘设有密封胶圈，密封胶圈沿平行于帽盖中心轴的方向延伸。在对钢壳电池进行封口时，需要先将帽盖嵌入钢壳的凸缘之中，使密封胶圈的外侧面与钢壳的凸缘内侧面相抵接，再令封口装置的冲压头向下冲压，使钢壳的凸缘沿径向向内弯折，带动密封胶圈向内弯折，最终使钢壳与密封胶圈紧密贴合，钢壳完全包裹住帽盖，形成完整密封的钢壳电池。
32.现有技术中的冲压头，冲压槽的槽底为斜面或弧形，随着冲压槽深度的增加，槽底逐渐内缩。在使用现有技术的冲压头对钢壳电池进行冲压时，冲压头的槽底与钢壳之间存在间隙，冲压头在各个方向上对钢壳和帽盖施加的力并不均衡，容易造成帽盖的密封胶圈在各处的压缩量不一致，影响钢壳电池的性能。并且，现有技术的冲压头在冲压过程中容易受到损伤，需频繁更换冲压头，增加了生产成本。
33.本实用新型实施例提供的冲压头，用于对钢壳电池进行封口，如图1至图3所示，冲压头的第一端设有冲压槽10。
34.冲压槽10的槽壁平行于冲压头的中心轴，冲压槽10的槽底包括过渡区11和冲压区12，冲压区12垂直于中心轴，过渡区11位于冲压区12的外周且与槽壁相接，过渡区11的表面从与冲压区12的相接处至与槽壁的相接处逐渐向远离冲压槽10开口的方向倾斜。
35.其中，冲压头为任一围中心轴环绕的回转体，优选地，如图3所示，冲压头呈圆柱形，便于生产制造。
36.冲压槽10的中心轴与冲压头的中心轴重合，冲压槽10的形状与钢壳电池帽盖的形状相适配。
37.冲压区12为圆形平面区域，冲压区12的圆心与冲压头的中心轴重合，冲压区12垂直于中心轴，过渡区11为位于冲压区12的外周的环形区域。冲压区12有利于冲压钢壳和密封胶圈的末端，使封口完成后的钢壳和密封胶圈的末端垂直于中心轴，有利于防止钢壳和密封胶圈的末端内陷，保证密封胶圈各处的压缩量均匀分布，
38.如图2所示，过渡区11的表面从与冲压区12的相接处至与槽壁的相接处逐渐向远离冲压槽10开口的方向倾斜，有利于在下压时对钢壳和密封胶圈的各方向均匀地施加压力。
39.本实用新型提供的冲压头，通过在冲压槽的槽底设置过渡区和冲压区，并将过渡区的表面从与槽壁的相接处向与冲压区的相接处逐渐外凸，在冲压头冲压时钢壳能够沿着过渡区逐渐产生形变，最终将压力均匀地施加在帽盖的密封胶圈上，使密封胶圈在各处的压缩量均匀分布，大大减少了某点漏液的不良现象的发生率，提高了钢壳电池的安全性能和生产效率，降低了钢壳电池的生产成本。
40.进一步地，过渡区11与槽壁的相接处设有第一倒角13。具体地，第一倒角13的尺寸为r0.5～r1。通过将第一倒角13设置为圆倒角，有利于平滑地引导钢壳和密封胶圈弯折，对钢壳和密封胶圈进行圆滑的过渡，避免冲压槽10的棱角对钢壳的性能产生不利影响。第一倒角13的尺寸较小，有利于减小冲压槽10与钢壳之间的空隙，使冲压头对钢壳和密封胶圈均匀施力。
41.进一步地，过渡区11与冲压区12所在平面之间的夹角为3
°
～3.5
°
，减小了过渡区11与冲压区12之间的深度差，保证冲压槽10的槽底较为平缓，减小了冲压槽10与钢壳之间的空隙，引导钢壳和密封胶圈均匀弯折。
42.钢壳电池设有帽盖，冲压槽10的内径大于帽盖的外径，以保证冲压效果。例如，在一个实施例中，帽盖的外径为25.4mm，冲压头的内径为26mm。
43.进一步地，冲压槽10的深度小于帽盖的高度，具体地，冲压槽10的深度为2.5mm～3mm。例如，在一个具体的实施例中，帽盖的高度为4.4mm，冲压槽10的深度为2.7mm。
44.冲压头内设有第一通孔20，第一通孔20与冲压槽10相连通，第一通孔20的孔径小于冲压区12的直径。
45.第一通孔20的中心轴与冲压头的中心轴重合，第一通孔20用于插设封口装置的顶杆，在封口完成后顶杆推压钢壳电池，防止钢壳电池与冲压头相粘连、无法正常脱模。第一通孔20的孔径小于冲压区12的直径，保证冲压区12的工作面面积充足。
46.冲压头内还设有第二通孔30，第二通孔30位于第一通孔20和冲压槽10之间，第二通孔30的孔径大于第一通孔20的孔径且小于冲压区12的直径。可以理解的是，第二通孔30的孔径小于帽盖的外径。
47.如图1所示，第一通孔20、第二通孔30和冲压槽10相互连通，第二通孔30用于对钢壳电池和顶杆提供过渡区域。
48.第一通孔20在冲压头第二端的开口处设有第二倒角21，便于插入顶杆。在一个具体的实施例中，第二倒角21的尺寸为c1。第二倒角21也可以为圆倒角。
49.进一步地，第一通孔20与第二通孔30的相接处设有第三倒角22，在一个具体的实施例中，第三倒角22为圆倒角，尺寸为r1。
50.冲压头的第二端的外周设有夹持槽40。夹持槽40的设置方便封口装置夹持冲压头，方便进行冲压头的装配。冲压头的第二端的外周可以设置多个沿周向间隔分布的夹持槽40，也可以如图3所示，夹持槽40绕中心轴一圈，形成环形槽体。
51.进一步地，冲压头的第二端的外沿还设有第四倒角。
52.冲压头为模具钢件。具体地，冲压头为skd11模具钢件，硬度为hrc60～65，以保证冲压头的强度。
53.进一步地，冲压头的长度小于钢壳的长度。
54.本实用新型还提供一种钢壳电池封口装置，用于对钢壳电池进行封口，该装置包括上述任一实施例提供的冲压头。
55.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。