本發(fā)明涉及電池，特別是涉及一種基于3d打印技術(shù)的二次電池制備方法及制備裝置。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)鋰電池包裝通常依賴于模具制造，需要為電池量身定制包裝。然而，傳統(tǒng)模具的設(shè)計(jì)固定，難以快速適應(yīng)不同電池型號或規(guī)格的需求。每次更換型號時(shí)，都需要重新制造新的模具。為新的電池型號定制包裝需要較長的周期，且包裝需要批量定制，隨著電池更新速度加快，模具開發(fā)速度跟不上產(chǎn)品更新速度，小批量訂單還可能遇到拒單的情況。此外，傳統(tǒng)包裝材料需要裁剪成特定的形狀，產(chǎn)生大量邊角料，模具生產(chǎn)也需要額外的材料，這些物料在生產(chǎn)過程中往往不能完全利用，導(dǎo)致浪費(fèi)。同時(shí)，傳統(tǒng)包裝生產(chǎn)方式通常需要人工進(jìn)行多個(gè)步驟，如裝配、檢查、打包等，生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜，也容易出現(xiàn)操作上的誤差，增加了生產(chǎn)難度。

2、通過模具制造生產(chǎn)的電池包裝，密封性往往受到材料或制造工藝的限制。比如，在電池充放電或溫度變化時(shí)，傳統(tǒng)包裝可能無法完全密封，導(dǎo)致空氣、濕氣、污染物等進(jìn)入包裝內(nèi)部，影響電芯的性能與安全性。包裝密封性差還可能導(dǎo)致電池漏液或爆炸等安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述背景技術(shù)中的問題，提供一種基于3d打印技術(shù)的二次電池制備方法及裝置，至少能夠避免模具定制的周期長、定制困難，實(shí)現(xiàn)電池包裝的靈活、高效生產(chǎn)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本技術(shù)的一方面提供一種基于3d打印技術(shù)的二次電池制備方法，包括如下步驟：

3、獲取電池信息，電池信息包括電池型號、電池尺寸、電池形狀、電池重量、電池?cái)?shù)量、電池排布中的至少一種；

4、基于電池信息生成電池包裝的3d打印模型，電池包裝至少包括底托部分和主體部分，其中，電池包裝與電池的至少一個(gè)接觸面設(shè)置有防粘黏結(jié)構(gòu)；

5、基于電池包裝的3d打印模型打印形成底托部分；

6、基于電池信息將至少一個(gè)電池置于底托部分中；

7、基于電池包裝的3d打印模型在底托部分上打印形成主體部分，以將至少一個(gè)電池密封在電池包裝內(nèi)。

8、在一個(gè)實(shí)施例中，主體部分包括外側(cè)擋板部分、內(nèi)部間隔部分以及頂蓋部分；

9、基于電池包裝的3d打印模型在底托部分上打印形成主體部分包括：

10、基于電池包裝的3d打印模型在底托部分上打印外側(cè)結(jié)構(gòu)材料以形成外側(cè)擋板部分；

11、基于電池包裝的3d打印模型在外側(cè)擋板部分內(nèi)打印內(nèi)部結(jié)構(gòu)材料以形成內(nèi)部間隔部分；

12、基于電池包裝的3d打印模型在外側(cè)擋板部分和內(nèi)部間隔部分上打印頂部結(jié)構(gòu)材料以形成頂蓋部分，頂蓋部分包括正負(fù)極分隔件，用于分隔電池的正負(fù)極；

13、其中，外側(cè)結(jié)構(gòu)材料、頂部結(jié)構(gòu)材料包括硬質(zhì)絕緣材料，內(nèi)部結(jié)構(gòu)材料包括柔性材料，外側(cè)結(jié)構(gòu)材料、頂部結(jié)構(gòu)材料、用于形成底托部分的底部結(jié)構(gòu)材料包括聚碳酸酯、聚醚醚酮、聚醚酰亞胺中的至少一種，內(nèi)部結(jié)構(gòu)材料包括柔性光敏樹脂、熱塑性彈性體中的至少一種。

14、在一個(gè)實(shí)施例中，在基于電池包裝的3d打印模型在底托部分上打印形成主體部分之前，還包括在底托部分上打印形成密封環(huán)的步驟，其中，密封環(huán)位于底托部分與主體部分之間，用于底托部分與主體部分之間的密封以及拆封；

15、其中，用于形成密封環(huán)的密封材料包括熱塑性材料，密封材料可加熱熔化以將底托部分與主體部分拆封；其中，熱塑性材料包括聚氨酯、聚乙烯、聚酰胺中的至少一種，熱塑性材料的熔化溫度范圍包括60℃~80℃。

16、在一個(gè)實(shí)施例中，在與電池底面接觸的底托部分的表面以及與電池側(cè)面接觸的主體部分的表面均設(shè)置有防粘黏結(jié)構(gòu)，其中，防粘黏結(jié)構(gòu)包括多個(gè)凸點(diǎn)，多個(gè)凸點(diǎn)均勻分布以形成凸點(diǎn)陣列；或，

17、底托部分中設(shè)置有用于固定電池的凹槽，在與電池底面接觸的底托部分的表面設(shè)置有防粘黏結(jié)構(gòu)，電池側(cè)面與主體部分之間設(shè)置防粘黏間距。

18、在一個(gè)實(shí)施例中，基于3d打印技術(shù)的二次電池制備方法還包括：

19、掃描標(biāo)簽獲取電池型號、電池重量中的至少一種；和/或,

20、掃描電池以獲取電池尺寸、電池形狀中的至少一種。

21、在一個(gè)實(shí)施例中，基于電池信息生成電池包裝的3d打印模型包括：基于電池信息生成電池模型，基于電池信息和電池模型生成電池包裝的3d打印模型。

22、在一個(gè)實(shí)施例中，基于電池信息將至少一個(gè)電池置于底托部分中包括：基于電池信息將電池型號相同的至少兩個(gè)電池置于同一底托部分中。

23、在一個(gè)實(shí)施例中，基于3d打印技術(shù)的二次電池制備方法還包括：基于電池信息生成射頻識別標(biāo)簽；將射頻識別標(biāo)簽置于電池包裝的標(biāo)簽安裝處。

24、在一個(gè)實(shí)施例中，基于3d打印技術(shù)的二次電池制備方法還包括：獲取電池包裝內(nèi)的壓力信息，基于壓力信息的變化獲得電池包裝的氣密性信息；和/或，獲取電池包裝內(nèi)的溫度信息和/或濕度信息，基于溫度信息和/或濕度信息的變化獲得電池的安全狀態(tài)信息。

25、在一個(gè)實(shí)施例中，基于3d打印技術(shù)的二次電池制備方法還包括：獲取安全狀態(tài)信息，當(dāng)安全狀態(tài)信息為異常時(shí)發(fā)出警報(bào)信號，警報(bào)信號包括聲音信號、光信號、文字信號中的至少一種。

26、本發(fā)明另一方面提供一種基于3d打印技術(shù)的二次電池制備裝置，包括：

27、信息獲取設(shè)備，用于獲取電池信息，電池信息包括電池型號、電池尺寸、電池形狀、電池重量、電池?cái)?shù)量、電池排布中的至少一種；

28、建模設(shè)備，用于基于電池信息生成電池包裝的3d打印模型，電池包裝至少包括底托部分和主體部分，其中，電池包裝與電池的至少一個(gè)接觸面設(shè)置有防粘黏結(jié)構(gòu)；

29、包裝打印設(shè)備，用于：

30、基于電池包裝的3d打印模型打印形成底托部分；以及

31、基于電池包裝的3d打印模型在底托部分上打印形成主體部分，以將至少一個(gè)電池密封在電池包裝內(nèi)；

32、移物設(shè)備，用于基于電池信息將至少一個(gè)電池置于底托部分中。

33、在一個(gè)實(shí)施例中，包裝打印設(shè)備還用于在打印形成主體部分之前，在底托部分上打印形成密封環(huán)，密封環(huán)位于底托部分與主體部分之間，用于底托部分與主體部分之間的密封以及拆封。

34、在一個(gè)實(shí)施例中，基于3d打印技術(shù)的二次電池制備裝置還包括：

35、標(biāo)簽設(shè)備，用于基于電池信息生成射頻識別標(biāo)簽；

36、傳感器，用于獲取電池包裝內(nèi)的壓力信息，基于壓力信息的變化獲得電池包裝的氣密性信息；或，用于獲取電池包裝內(nèi)的溫度信息和/或濕度信息，基于溫度信息和/或濕度信息的變化獲得電池的安全狀態(tài)信息；

37、警報(bào)器，用于獲取安全狀態(tài)信息，當(dāng)安全狀態(tài)信息為異常時(shí)發(fā)出警報(bào)信號，警報(bào)信號包括聲音信號、光信號、文字信號中的至少一種；

38、處理器，信息獲取設(shè)備、建模設(shè)備、包裝打印設(shè)備、包裝打印設(shè)備均連接至處理器。

39、根據(jù)本發(fā)明提供的基于3d打印技術(shù)的二次電池制備方法及裝置，基于3d打印技術(shù)生成電池包裝，不僅可以根據(jù)電池的尺寸和形狀為電池量身定制包裝，而且具備快速生產(chǎn)和制備的能力，同時(shí)避免了包裝材料的浪費(fèi)。生成的電池包裝氣密性良好，避免濕氣或其他污染物進(jìn)入包裝內(nèi)部，提高了電池的性能和安全性。