[發明專利]一種新能源汽車動力電池鋁外殼方管制造工藝及裝置

在審

• 申請號: 202110631356.5
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113385943A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 李顯軍;秦興超;姜業平;魏雪冬;張光健
• 申請（專利權）人: 廣州凌龍管業科技有限公司
• 主分類號: B23P23/04
• 分類號: B23P23/04;H01M50/103;H01M50/119
• 代理公司: 廣州集睿知識產權代理事務所(普通合伙) 44776
• 代理人: 盛力

本發明公開了一種新能源汽車動力電池鋁外殼方管制造工藝及裝置，一種新能源汽車動力電池鋁外殼方管制造裝置，包括：依次排列設置的開卷機、立橢方管成型機、高頻焊接工作站、立橢變方管定徑機和高速飛剪機，所述開卷機和立橢方管成型機之間依次排列設置有張力緩沖裝置、剪切對焊平臺和夾送加速緩沖機；立橢方管成型機和高頻焊接工作站之間依次設置有內毛刺清除刀桿座、陶瓷直片式焊縫導向裝置和陶瓷擠壓焊接裝置；所述高頻焊接工作站與立橢變方管定徑機之間設置有毛刺清除裝置。本發明中，通過整條生產線的加工使產品精度更高，實現高效自動生產，讓產品鋁方管壁薄、折彎R角小、寬高比大，焊縫內外無毛刺，能帶來更好的電池性能。

技術領域

本發明涉及新能源電池技術領域，具體是一種新能源汽車動力電池鋁外殼方管制造工藝及裝置。

背景技術

新能源汽車發展勢不可擋，在純電動汽車領域，目前，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池是全球電動車行業的兩大主流電池技術路線。但是眾所周知，能量密度越高，電池的安全防護等級便越高。而電池的安全性是行業發展的瓶頸。

據比亞迪專利顯示，磷酸鐵鋰電池將電芯外形進行扁平化設計使得電池長度可達2500mm，是傳統磷酸鐵鋰電池能量密度的10倍以上，將動力電池的單個電芯形狀扁平(高度大于90mm)、窄小()高度大于90mm、長條，保留模組的結構，通過多個刀片單電芯捆扎成模組，再組合成電池。極大提升電芯重組效率，意味著可提高電池包的能量密度。

同樣蜂巢能源的三元鋰高速疊片方形電池，也將電芯外形呈長方形進行扁平化設計。采用的疊片式極組，幾乎可以充滿方形殼體空間；電池變形和膨脹的幾率大幅下降；邊緣結構更簡單，電池安全性更高；能量密度可以相應提高5％；循環壽命提升10％-20％；內阻更低，可以實現更高倍率放電；電池的規格更加靈活，一致性更佳。通過生產工藝的革命性升級，大幅度提升產品的性能。電池管理更加簡易高效，可以更好地適應電動汽車模塊化生產。

開發扁平、窄小、長條方形電池鋁外殼，是適用超級磷酸鐵鋰電池“刀片電池”，三元鋰高速疊片方形電池、彈匣電池、矩陣電池等需求的重要的工藝技術路線，在電池安全、空間利用率、能量密度、循環壽命、環境適應性等方面均有較為突出的優勢。

本發明人在實施本實施例的過程中，發現現有的新能源汽車動力電池鋁外殼方管制造裝置和工藝至少存在以下缺陷：

(1)鋁胚料的復合成型和扁管成型步驟過于分散，連續性較差，導致成型產品不穩定、邊緣延伸大、易產生鼓包和焊接不穩定的情況，而且生產精度低，動力電池市場空間大，鋁方管用量大，必須是高效自動生產線，才能降低成本，滿足市場需求，現有設備無法實現連續高效的生產。

(2)鋁胚料焊接過程中，焊縫缺少精準的對接和調節，導致焊接縫隙平整性差，成型產品精度低。

(3)原料鋁帶由輥筒輸送，輥筒之間對鋁帶的拉伸，會導致鋁帶處于高應力狀態下，不僅導致送料速度波動，且導致后續擠壓變形異常。

(4)最新的磷酸鐵鋰“刀片電池”、三元鋰高速疊片方形電池，均要求鋁方管壁薄、折彎R角小(接近直角)、寬高比大，焊縫內外無毛刺，才能帶來更好的電池性能，原有的設備及工藝無法達到加工要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新能源汽車動力電池鋁外殼方管制造工藝及裝置，以解決上述背景技術中提出的技術問題。

本發明的技術方案是：一種新能源汽車動力電池鋁外殼方管制造裝置，包括：依次排列設置的開卷機、立橢方管成型機、高頻焊接工作站、立橢變方管定徑機和高速飛剪機，所述開卷機和立橢方管成型機之間依次排列設置有張力緩沖裝置、剪切對焊平臺和夾送加速緩沖機；立橢方管成型機和高頻焊接工作站之間依次設置有內毛刺清除刀桿座、陶瓷直片式焊縫導向裝置和陶瓷擠壓焊接裝置；所述高頻焊接工作站與立橢變方管定徑機之間設置有毛刺清除裝置；所述立橢變方管定徑機和高速飛剪機之間設置有校直裝置。