CN101752515B - 用于制造电池壳体的方法和通过该方法制造的电池壳体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种制造电池壳体的方法和由上述方法制造的电池壳体,减少了深冲压过程的数量,无需额外的冲模和冲头。该方法包括:准备壳体材料;通过使壳体材料沿中心轴线延伸的深冲压,形成具有底表面和侧壁的圆柱形壳体,该侧壁包括:从底表面弯曲和延伸的具有第一厚度的第一侧壁部分;从第一侧壁部分的端部倾斜地向外延伸的台阶部分;以及第二侧壁部分,其具有比第一厚度厚的第二厚度,从台阶部分平行于第一侧壁部分延伸,并且与第一侧壁部分相比从中心轴线向外突出;和通过使第二侧壁部分的内表面与第一侧壁部分相比朝向中心轴线突出的深冲压,使圆柱形壳体变形,使台阶部分和第二侧壁部分的内表面比第一侧壁部分的内表面更接近于中心轴线。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2008年12月3日递交的韩国专利申请10-2008-0121877的优先权和权益,其全部内容通过引用合并在此。
技术领域
本发明涉及一种用于制造电池壳体的方法,通过使用具有倾斜表面的冲模和冲头的深冲压过程而在电池壳体的侧壁中形成具有不同厚度的第一侧壁部分和第二侧壁部分,该方法减少了深冲压过程的数量,无需使用额外的冲模和额外的冲头;本发明还涉及一种通过上述方法制造的电池壳体。
背景技术
通常,二次电池(可再充电电池)指如同无法再充电的一次电池那样能够充电和放电,并被广泛使用于高科技电子装置,例如蜂窝手机、膝上型计算机和可携摄像机的电池。特别是,由于锂二次电池的3.6V工作电压是广泛用作电子装置电源的镍镉电池或镍氢电池的三倍,且其具有高的单位能量密度,因此锂二次电池的市场快速扩展。
这种锂二次电池使用氧化锂作为正电极活性物质,使用碳材料作为负电极活性物质。此外,锂二次电池可具有各种形状,包括圆柱形电池、棱柱形电池和袋形电池。
圆柱形二次电池包括电极组件、容纳该电极组件的圆柱形壳体以及连接到该壳体顶部的盖组件。
电极组件有胶卷构造,其通过圆柱形地卷绕正电极、负电极及插入在这二者之间的隔板而形成。正电极接线片和负电极接线片分别从正电极和负电极延伸。一般而言,正电极接线片向上延伸,负电极接线片向下延伸。
壳体为圆柱形二次电池的大致圆柱形金属容器,并通过诸如深冲压等方法形成。因此,壳体自身可用作端子。
盖组件连接到壳体的敞口顶部,垫圈位于盖组件与壳体之间以使这二者绝缘。盖组件可包括各种局部器件(part device),例如安全气孔、断流器、正温度系数(PTC)器件和帽凸(cap-up)。
同时,为了增大壳体、垫圈和盖组件彼此接触的区域的强度,同时增大电池的容量,壳体侧壁的上端部分被制成得较厚,而壳体侧壁的其余部分被制成得较薄。
然而,需要使用多个冲模和冲头对壳体材料执行多个深冲压过程,以使壳体侧壁的上端部分较厚,而使壳体侧壁的其余部分较薄。因此,用于锂二次电池的制造过程的数量和用于锂二次电池的制造时间增加。
发明内容
鉴于以上情况,本发明提供一种用于制造电池壳体的方法,通过使用具有倾斜表面的冲模和冲头的深冲压过程在电池壳体的侧壁中形成具有不同厚度的第一侧壁部分和第二侧壁部分,该方法减少了深冲压过程的数量,无需使用额外的冲模和额外的冲头;本发明还提供一种通过上述方法制造的电池壳体。
根据本发明的一方面,提供一种用于制造电池壳体的方法,该方法包括:准备壳体材料;通过使所述壳体材料沿中心轴线延伸的深冲压而形成具有底表面和侧壁的圆柱形壳体,所述侧壁包括:从所述底表面弯曲和延伸的具有第一厚度的第一侧壁部分;从所述第一侧壁部分的端部倾斜地向外延伸的台阶部分;以及第二侧壁部分,其具有比所述第一厚度厚的第二厚度,并从所述台阶部分平行于所述第一侧壁部分被弯曲和延伸,并且,与所述第一侧壁部分相比从所述中心轴线向外突出;以及通过使所述第二侧壁部分的内表面与所述第一侧壁部分相比朝向所述中心轴线突出的深冲压而使圆柱形壳体变形,使得所述台阶部分和所述第二侧壁部分的所述内表面比所述第一侧壁部分的内表面更接近于所述中心轴线,其中在使所述圆柱形壳体变形中,通过具有倾斜表面的冲模和冲头,所述第一侧壁部分和所述第二侧壁部分同时形成在所述侧壁中。
所述形成圆柱形壳体可包括:通过使用具有第一深度的杯状形状的第一冲模和第一冲头的深冲压而从所述壳体材料形成具有第一高度的圆柱形壳体。
所述形成圆柱形壳体可进一步包括:通过使用比所述第一深度深的第二深度的杯状形状的第二冲模和第二冲头的深冲压,使所述第一高度的圆柱形壳体变形为具有第二高度的圆柱形壳体。
所述第二冲模可包括:被定义为所述第二冲模的内部底部的第二冲模底表面;垂直连接到所述第二冲模底表面的第二冲模侧表面;倾斜地连接到所述第二冲模侧表面的第二冲模倾斜表面,使得所述中心轴线与所述第二冲模倾斜表面之间的距离大于所述中心轴线与所述第二冲模侧表面之间的距离;以及被连接到所述第二冲模倾斜表面且平行于所述第二冲模侧表面的第二冲模连接表面。
所述第二冲头可包括:被定义为所述第二冲头的外部底部并平行于所述第二冲模底表面的第二冲头底表面;垂直连接到所述第二冲头底表面并平行于所述第二冲模侧表面的第二冲头侧表面;连接到所述第二冲头侧表面并平行于所述第二冲模倾斜表面的第二冲头倾斜表面;以及连接到所述第二冲头倾斜表面并平行于所述第二冲头侧表面的第二冲头连接表面。
所述第二冲模侧表面与所述第二冲模连接表面之间的径向距离可大于所述第一厚度。
在所述形成圆柱形壳体中,所述第一侧壁部分的所述内表面与所述中心轴线之间的距离可小于所述第二侧壁部分的所述内表面与所述中心轴线之间的距离。
在使所述圆柱形壳体变形中,通过使用具有第二深度的杯状形状的第三冲模和第三冲头进行深冲压,所述第一侧壁部分的外表面与所述中心轴线之间的距离可被制成为等于所述第二侧壁部分的外表面与所述中心轴线之间的距离。
所述第三冲模可包括被定义为所述第三冲模的内部底部的第三冲模底表面,以及垂直连接到所述第三冲模底表面的第三冲模侧表面。
所述第三冲头可包括:第三冲头底表面,其被定义为所述第三冲头的外部底部,并平行于所述第三冲模底表面;和第三冲头侧表面,其垂直连接到所述第三冲头底表面并平行于所述第三冲模侧表面。
在使所述圆柱形壳体变形中,所述第一侧壁部分的所述内表面与所述中心轴线之间的距离可大于所述第二侧壁部分的所述内表面与所述中心轴线之间的距离。
在使所述圆柱形壳体变形中,在使用所述第三冲模和所述第三冲头的所述深冲压过程实施之前,可对所述圆柱形壳体实施使用具有所述第二深度的杯状形状的第四冲模和第四冲头的辅助深冲压。
所述第四冲模可包括:被定义为所述第四冲模的内部底部的第四冲模底表面;垂直连接到所述第四冲模底表面的第四冲模侧表面;倾斜地连接到所述第四冲模侧表面的第四冲模倾斜表面,使得所述第四冲模倾斜表面与所述中心轴线之间的距离大于所述第四冲模侧表面与所述中心轴线之间的距离,并且通过使用所述第四冲模和所述第四冲头进行所述辅助深冲压而形成的所述第一侧壁部分和所述台阶部分之间的外角大于通过使用所述第二冲模和所述第二冲头进行所述深冲压而形成的所述第一侧壁部分和所述台阶部分之间的外角。
所述第四冲头可包括:被定义为所述第四冲头的外部底部并平行于所述第四冲模底表面的第四冲头底表面;垂直连接到所述第四冲头底表面并平行于所述第四冲模侧表面的第四冲头侧表面;连接到所述第四冲头侧表面并平行于所述第四冲模倾斜表面的第四冲头倾斜表面。
通过制造电池壳体的方法可制造出具有增加的电池容量和高的连接强度的电池壳体。
根据本发明的用于制造电池壳体的方法,通过使用具有倾斜表面的冲模和冲头的深冲压过程在电池壳体的侧壁中形成具有不同厚度的第一侧壁部分和第二侧壁部分,减少了深冲压过程的数量,无需使用额外的冲模和额外的冲头,由此减少了制造过程的数量和制造时间。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述,本发明的特征和优点将变得更为明显,其中:
图1为图示说明根据本发明实施例的用于制造电池壳体的方法的流程图;
图2A至图2D为图示说明图1的用于制造电池壳体的方法的截面图;
图3为通过图1的制造电池壳体的方法制造的电池壳体的截面图;
图4为图2的部分A1的放大截面图;
图5为使用图4的电池壳体制造的圆柱形二次电池的透视图;
图6为图5的部分A2的放大截面图;
图7为图示说明根据本发明另一实施例的用于制造电池壳体的方法的流程图;
图8和图9为图示说明使图7的圆柱形壳体变形的步骤的截面图。
具体实施方式
下文中,将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
图1为图示说明根据本发明实施例的用于制造电池壳体的方法的流程图,图2A至图2D为图示说明图1的用于制造电池壳体的方法的截面图。
参见图1,根据本发明实施例的用于制造电池壳体的方法包括壳体材料准备步骤S1、圆柱形壳体形成步骤S2、以及圆柱形壳体变形步骤S3。
现在参见图2A,在壳体材料准备步骤S1中准备壳体材料10。
壳体材料10可准备为板,以通过深冲压而形成圆柱形壳体。壳体材料10可为诸如铝或铝合金等金属,以使成品电池壳体具有极性。在本发明的实施例中,壳体材料的平面形状为圆形,以形成用于圆柱形二次电池的壳体。在图2A至图2D中,由于板状壳体材料10和成品电池壳体11关于中心轴线C对称,因此仅示出壳体材料10和电池壳体11的左侧。
参见图2B和图2C,在圆柱形壳体形成步骤S2中,壳体材料10通过深冲压沿中心轴线C延伸,以形成具有底表面12和侧壁13的圆柱形壳体11。
更详细而言,在圆柱形壳体形成步骤S2中,壳体材料10被放置在具有第一深度D1的杯状形状的第一冲模1与第一冲头2之间,然后冲头2相对于第一冲模1向下移动,如图2B所示。然后,壳体材料10变形为具有底表面12和高度为H1的侧壁13的圆柱形壳体11。这里,第一冲模1的第一深度D1较小,以避免壳体材料10沿中心轴线一次延伸过多。接下来,第一冲头2相对于第一冲模1向上移动,然后具有第一高度H1的圆柱形壳体11从第一冲模1中拔出。
接下来,在圆柱形壳体形成步骤S2中,在图2B的具有第一高度H1的圆柱形壳体11被放置在具有第二深度D2的杯状形状的第二冲模3与第二冲头4之间之后,第二冲头4相对于第二冲模3向下移动,如图2C所示。然后,具有第一高度H1的圆柱形壳体11垂直延伸,以形成具有第二高度H2的圆柱形壳体11。这里,具有第二高度H2的圆柱形壳体11的侧壁13包括:第一侧壁部分13a,其具有第一厚度T1并从底表面12弯曲和延伸;台阶部分13b,其从第一侧壁部分13a的端部延伸,并相对于第一侧壁部分13a倾斜,使得中心轴线C与台阶部分13b之间的距离大于中心轴线C与第一侧壁部分13a之间的距离;以及第二侧壁部分13c,其从台阶部分13b弯曲并平行于第一侧壁部分13a延伸,并具有比第一厚度T1厚的第二厚度T2,使得与第一侧壁部分13a相比,其从中心轴线C向外突出。具有第二高度H2的圆柱形壳体11的侧壁13可进一步包括从第二侧壁部分13c延伸的切除部分13d,并可在制造过程中被切除。这里,侧壁13的第一侧壁部分13a的内表面与中心轴线C之间的距离R1小于第二侧壁部分13c的内表面与中心轴线C之间的距离R2。同时,第一侧壁部分13a与台阶部分13b之间的外角被定义为θ1。
接下来,将详细描述用于形成具有第二高度H2的圆柱形壳体11的第二冲模3和第二冲头4。第二冲模3包括:被限定作为第二冲模3的内部底表面的第二冲模底表面3a、第二冲模侧表面3b、第二冲模倾斜表面3c和第二冲模连接表面3d,而第二冲头4包括:被限定作为第二冲头4的外部底表面的第二冲头底表面4a、第二冲头侧表面部分4b、第二冲头倾斜表面4c和第二冲头连接表面4d。
第二冲模底表面3a为第二冲模3的内部底表面。第二冲模侧表面3b垂直地连接到第二冲模底表面3a。第二冲模倾斜表面3c倾斜地连接到第二冲模侧表面3b,使得第二冲模倾斜表面3c与中心轴线C之间的距离大于第二冲模侧表面3b与中心轴线C之间的距离。第二冲模连接表面3d连接到第二冲模倾斜表面3c,以由此平行于第二冲模侧表面3b。第二冲模侧表面3b与第二冲模连接表面3d之间的径向距离L1可比第一厚度T1长。如果距离L1比第一厚度T1短,则第二侧壁部分13c的比第一厚度T1厚的第二厚度T2可能不形成在具有第二高度H2的圆柱形壳体11的侧壁13中。同时,第二冲头侧表面4b与第二冲头连接表面4d之间的径向距离L2可比第一厚度T1长。
第二冲头底表面4a为第二冲头4的外部底部,并平行于第二冲模底表面3a。第二冲头侧表面4b垂直地连接到第二冲头底表面4a,并平行于第二冲模侧表面3b。第二冲头倾斜表面4c倾斜地连接到第二冲头侧表面4b,使得第二冲头倾斜表面4c与中心轴线C之间的距离大于第二冲头侧表面4b与中心轴线C之间的距离,即,平行于第二冲模倾斜表面3c。第二冲头连接表面4d连接到第二冲头倾斜表面4c,并平行于第二冲头侧表面4b。
在圆柱形壳体形成步骤S2中,通过使用具有第二冲模倾斜表面3c的第二冲模3和具有第二冲头倾斜表面4c的第二冲头4进行深冲压,而无需使用额外的冲模和额外的冲头,具有第一厚度T1的第一侧壁部分13a和具有与第一厚度T1不同的第二厚度T2的第二侧壁部分13c同时形成在具有第二高度H2的圆柱形壳体11的侧壁13中。
接下来,在圆柱形壳体形成步骤S2中,第二冲头4相对于第二冲模3向上移动,然后具有第二高度H2的圆柱形壳体11从第二冲模3中拔出。
参见图2D,在圆柱形壳体变形步骤S3中,台阶部分13b和第二侧壁部分13c通过深冲压朝向中心轴线C突出,使得第二侧壁部分13c的内表面比第一侧壁部分13a的内表面更接近于中心轴线C。
更具体而言,在圆柱形壳体变形步骤S3中,图2C的圆柱形壳体11设置在具有第二深度D2的杯状形状的第三冲模5与第三冲头6之间,然后第三冲头6相对于第三冲模5向下移动,如图2D所示。然后,圆柱形壳体11被变形为具有台阶部分13b和朝向中心轴线C突出的第二侧壁部分13c的圆柱形壳体11。
接下来,将详细描述用于形成台阶部分13b和朝向中心轴线C突出的第二侧壁部分13c的第三冲模5和第三冲头6。第三冲模5包括第三冲模底表面5a和第三冲模侧表面5b,第三冲头6包括第三冲头底表面6a和第三冲头侧表面6b。
第三冲模底表面5a被定义为第三冲模5的内部底部。第三冲模侧表面5b垂直地连接到第三冲模底表面5a。
第三冲头底表面6a被定义为第三冲头6的外部底表面,并平行于第三冲模底表面5a。第三冲头侧表面6b垂直地连接到第三冲头底表面6a,并平行于第三冲模侧表面5b。
在圆柱形壳体变形步骤S3中,台阶部分13b和第二侧壁部分13c被包括第三冲模侧表面5b的第三冲模5和包括第三冲头侧表面6b的第三冲头6推向中心轴线C,使得台阶部分13b和第二侧壁部分13c的内表面比第一侧壁部分13a的内表面更接近于中心轴线C。换言之,第一侧部13a的外表面与中心轴线C之间的距离以及第二侧壁部分13c的外表面与中心轴线C之间的距离被制成为等于R3。然后,第三冲头6相对于第三冲模5向上移动,然后图2D的圆柱形壳体11从第三冲模5中拔出。
尽管未示出,圆柱形壳体变形步骤S3包括切除切除部分13d的子步骤。从其上移除切除部分13d的电池壳体11(参见图3)通过子步骤制造。
如上所述,在圆柱形壳体形成步骤S2中,通过使用具有第二冲模倾斜表面3c的第二冲模3和具有第二冲头倾斜表面4c的第二冲头4进行深冲压,而无需使用额外的冲模和额外的冲头,具有第一厚度T1的第一侧壁部分13a和具有与第一厚度T1不同的第二厚度T2的第二侧壁部分13c同时形成在圆柱形壳体11的侧壁13中。因此,通过减少深冲压过程的数量,而不使用额外的冲模和额外的冲头,根据本发明实施例的电池壳体的制造方法减少了制造过程的数量和二次电池的制造时间。
接下来,将详细描述通过根据本发明实施例的用于制造电池壳体的方法制造的电池壳体11。
图3为通过图1的制造电池壳体的方法制造的电池壳体的截面图。图4为图2的部分A1的放大截面图。
参见图3和图4,通过根据本发明实施例的用于制造电池壳体的方法制造的电池壳体11具有圆柱形形状,并包括底表面12和侧壁13。
底表面12面向形成在电池壳体11的顶部的开口。
侧壁13连接到底表面12并形成电池壳体11的侧壁。侧壁13包括具有第一厚度T1的第一侧壁部分13a,连接到第一侧壁部分13a的台阶部分13b,以及连接到台阶部分13b并具有比第一厚度T1厚的第二厚度T2的第二侧壁部分13c。这里,台阶部分13b通过第一侧壁部分13a与第二侧壁部分13c之间的厚度差ΔT形成。
第一侧壁13a的外表面与中心轴线C之间的距离以及第二侧壁部分13c的外表面与中心轴线C之间的距离被制成为等于R3。不过,第一侧壁部分13a的内表面与中线轴线C之间的距离R1大于第二侧壁部分13c的内表面与中心轴线C之间的距离R4。换言之,第二侧壁部分13c朝向中心轴线C比第一侧壁部分13a朝向中心轴线C突出多出R3-R4的差。
接下来,将详细描述应用电池壳体11的圆柱形二次电池。
图5为使用图4的电池壳体而制造的圆柱形二次电池的透视图。图6为图5的部分A2的放大截面图。
参见图5和图6,应用电池壳体11的圆柱形二次电池100包括设置在电池壳体11中的电极组件20、连接到电池壳体11的开口的盖组件30、以及安装在电池壳体11与盖组件30之间的垫圈40。
尽管未详细示出,电极组件20形成为胶卷构造,其通过卷绕正电极、负电极以及插入在这两个电极之间的隔板而形成。正电极接线片和负电极接线片分别从正电极和负电极延伸。一般而言,正电极接线片向上延伸,负电极接线片向下延伸。
由于电池壳体11已在先前进行了详细描述,因此将省略其详细描述。不过,应用到圆柱形二次电池100的电池壳体11进一步包括卷边部分13e和折边部分13f。
在圆柱形二次电池100的制造过程中,通过将电极组件20插入电池壳体11、将上绝缘板21设置在电极组件20的顶部、以及从外侧向内侧挤压电池壳体11使之直接在上绝缘板21上而形成卷边部分13e。卷边部分13e防止电极组件20的向上和向下运动。
在圆柱形二次电池100的制造过程中,通过将垫圈40插入在电池壳体11与盖组件30之间且弯曲电池壳体11的上部(即,第二侧壁部分13c的端部)而形成折边部分13f。折边部分13f环绕盖组件30和垫圈40以将电池壳体11、盖组件30和垫圈40连接在一起。由于具有比第一厚度T1厚的第二厚度T2的第二侧壁部分13c的一部分被挤压并变形,折边部分13f具有大的厚度,因此电池壳体11、盖组件30和垫圈40彼此接触的接触区域的连接强度可被提高。
盖组件30包括安全气孔31、断流器32、二级保护装置33和帽凸34。
具有平坦形状的安全气孔31位于盖组件30下面,并当电池壳体11的内部压力增大时被变形或破坏以切断断流器32。
断流器32位于安全气孔31上,并当安全气孔31变形时阻断电流。
二级保护装置33为诸如正温度系数(PTC)器件等装置,并位于断流器32上。PTC器件在二次电池的温度升高时通过迅速减小其自身电导率而阻断电流。
帽凸34位于二级保护装置33上,并覆盖二次电池的上部以向外部提供正电压或负电压。
在应用电池壳体11的圆柱形二次电池100中,通过使电池壳体11的上部(即,第二侧壁部分13c的端部)形成得比电池壳体11的其余部分厚,电池壳体11、盖组件13和垫圈40彼此接触的折边部分13f的接触区域的连接强度可被提高,即使第二侧壁部分13c的端部被弯曲而形成折边部分13f亦是如此。
而且,在应用电池壳体11的圆柱形二次电池100中,通过使第一侧壁部分13a形成得比第二侧壁部分13c薄,可大大确保第一侧壁部分13a的供电极组件20容纳的空间。因此,应用电池壳体11的圆柱形二次电池100可扩大电池的容量。
接下来,将详细描述根据本发明另一实施例的用于制造电池壳体的方法。
图7为图示说明根据本发明另一实施例的用于制造电池壳体的方法的流程图。图8和图9为图示说明使图7的圆柱形壳体变形的步骤的截面图。
参见图7,根据该实施例的制造电池壳体的方法包括壳体材料准备步骤S1、圆柱形壳体形成步骤S2和圆柱形壳体变形步骤S13。
除了在圆柱形壳体变形步骤S13中深冲压通过第四冲模7和第四冲头8实现以外,根据本发明该实施例的用于制造电池壳体的方法与根据本发明先前描述的实施例的用于制造电池壳体的方法相同。因此,根据本发明先前描述的实施例的用于制造电池壳体的制造方法的重复描述将省略,而将主要详细描述根据本发明该实施例的圆柱形壳体变形步骤S13。
参见图8和图9,在圆柱形壳体变形步骤S13中,图2所示的圆柱形壳体11的台阶部分13b和第二侧壁部分13c的内表面通过深冲压比第一侧壁部分13a的内表面朝向中心轴线C突出的多。
不过,在圆柱形壳体变形步骤S13中,在对圆柱形壳体11执行使用图2D的第三冲模5和第三冲头6的深冲压之前,首先对图2C中的圆柱形壳体11执行使用第四冲模7和第四冲头8的辅助深冲压。这是因为如果立即通过深冲压将图2B所示的圆柱形壳体11的台阶部分13b和第二侧壁部分13c推向中心轴线,则圆柱形壳体11会过度和异常变形。
更具体而言,在圆柱形壳体变形步骤S13中,如图8所示,图2C的圆柱形壳体11设置在具有杯状形状的第四冲模7与第四冲头8之间,然后第四冲头8相对于第四冲模7向下移动。然后,图2B的圆柱形壳体11的台阶部分13b和第二侧壁部分13c被推向中心轴线C。这里,第一侧壁部分13a与台阶部分13b之间的外角被定义为θ2。
接下来,将详细描述用于部分地推动图2B的圆柱形壳体11的台阶部分13b和第二侧壁部分13c的第四冲模7和第四冲头8。第四冲模7包括第四冲模底表面7a、第四冲模侧表面7b和第四冲模倾斜表面7c,而第四冲头8包括第四冲头底表面8a、第四冲头侧表面8b和第四冲头倾斜表面8c。
第四冲模底表面7a被定义为第四冲模7的内部底表面。第四冲模侧表面7b垂直地连接到第四冲模底表面7a。第四冲模倾斜表面7c倾斜地连接到第四冲模侧表面7b,使得第四冲模倾斜表面7c与中心轴线C之间的距离大于第四冲模侧表面7b与中心轴线C之间的距离。通过使用第四冲模7和第四冲头8进行深冲压而形成的第一侧壁部分13a与台阶部分13b之间的外角θ2大于通过使用第二冲模3和第二冲头4进行深冲压而形成的第一侧壁部分13a与台阶部分13b之间的外角θ1。
第四冲头底表面8a被定义为第四冲头8的外部底表面,并平行于第四冲模底表面7a。第四冲头侧表面8b垂直地连接到第四冲头底表面8a,并平行于第四冲模侧表面7b。第四冲头倾斜表面8c连接到第四冲头侧表面8b,并平行于第四冲模倾斜表面7c。
接下来,在圆柱形壳体变形步骤S 13中,第四冲头8相对于第四冲模7向上移动,然后图8所示的圆柱形壳体11从第四冲模7中拔出。
然后,在圆柱形壳体变形步骤S13中,图8的圆柱形壳体11被设置在第三冲模5与第三冲头6之间,第三冲头6相对于第三冲模5向下移动,如图9所示。然后,图8的圆柱形壳体11变形为台阶部分13b和第二侧壁部分13c被进一步推向中心轴线C的圆柱形壳体11。
如上所述,在圆柱形壳体变形步骤S13中,在首先执行使用第四冲模7和第四冲头8的辅助深冲压之后,台阶部分13b和第二侧壁部分13c可朝向中心轴线C突出,而圆柱形容器11不会异常变形。
因此,与根据本发明先前的实施例的用于电池的制造方法相比,在首先执行使用第四冲模7和第四冲头8的辅助深冲压之后,台阶部分13b和第二侧壁部分13c可朝向中心轴线C突出,而圆柱形容器11不会异常变形。
尽管以上详细描述了本发明的示例性实施例,但是应该理解的是,可能出现在本领域技术人员面前的在此描述的基本发明概念的很多变化和修改将仍然落入由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内。
Claims (9)
1.一种用于制造电池壳体的方法,包括:
准备壳体材料;
通过使所述壳体材料沿中心轴线延伸的深冲压而形成圆柱形壳体,所述圆柱形壳体具有底表面和侧壁,所述侧壁包括:从所述底表面弯曲和延伸的具有第一厚度的第一侧壁部分;从所述第一侧壁部分的端部倾斜地向外延伸的台阶部分;以及第二侧壁部分,其具有比所述第一厚度厚的第二厚度,并从所述台阶部分平行于所述第一侧壁部分被弯曲和延伸,并且,与所述第一侧壁部分相比从所述中心轴线向外突出;以及
通过使所述第二侧壁部分的内表面与所述第一侧壁部分相比朝向所述中心轴线突出的深冲压而使圆柱形壳体变形,使得所述台阶部分和所述第二侧壁部分的所述内表面比所述第一侧壁部分的内表面更接近于所述中心轴线,
其中在所述形成圆柱形壳体中,通过杯状形状的第二冲模和具有倾斜表面的第二冲头,所述第一侧壁部分和所述第二侧壁部分同时形成在所述侧壁中;其中所述第二冲模包括:被定义为所述第二冲模的内部底部的第二冲模底表面;垂直连接到所述第二冲模底表面的第二冲模侧表面;倾斜地连接到所述第二冲模侧表面的第二冲模倾斜表面,使得所述中心轴线与所述第二冲模倾斜表面之间的距离大于所述中心轴线与所述第二冲模侧表面之间的距离;以及被连接到所述第二冲模倾斜表面且平行于所述第二冲模侧表面的第二冲模连接表面;
其中所述第二冲头包括:被定义为所述第二冲头的外部底部并平行于所述第二冲模底表面的第二冲头底表面;垂直连接到所述第二冲头底表面并平行于所述第二冲模侧表面的第二冲头侧表面;连接到所述第二冲头侧表面并平行于所述第二冲模倾斜表面的第二冲头倾斜表面;以及连接到所述第二冲头倾斜表面并平行于所述第二冲头侧表面的第二冲头连接表面;
其中在所述使圆柱形壳体变形中,通过使用具有第二深度的杯状形状的第三冲模和第三冲头进行深冲压,所述第一侧壁部分的外表面与所述中心轴线之间的距离被制成为等于所述第二侧壁部分的外表面与所述中心轴线之间的距离,所述第三冲模包括被定义为所述第三冲模的内部底部的第三冲模底表面,以及垂直连接到所述第三冲模底表面的第三冲模侧表面;其中所述第三冲头包括:第三冲头底表面,其被定义为所述第三冲头的外部底部,并平行于所述第三冲模底表面;和第三冲头侧表面,其垂直连接到所述第三冲头底表面并平行于所述第三冲模侧表面。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述形成圆柱形壳体进一步包括:在通过使用所述第二冲模和所述第二冲头形成所述圆柱形壳体之前,通过使用具有第一深度的杯状形状的第一冲模和第一冲头的深冲压而从所述壳体材料形成具有第一高度的圆柱形壳体。
3.如权利要求2所述的方法,其中所述形成圆柱形壳体进一步包括:通过使用比所述第一深度深的第二深度的杯状形状的所述第二冲模和所述第二冲头的深冲压,使所述第一高度的圆柱形壳体变形为具有第二高度的圆柱形壳体。
4.如权利要求1所述的方法,其中所述第二冲模侧表面与所述第二冲模连接表面之间的径向距离大于所述第一厚度。
5.如权利要求1所述的方法,其中在所述形成圆柱形壳体中,所述第一侧壁部分的所述内表面与所述中心轴线之间的距离小于所述第二侧壁部分的所述内表面与所述中心轴线之间的距离。
6.如权利要求1所述的方法,其中在所述使圆柱形壳体变形中,所述第一侧壁部分的所述内表面与所述中心轴线之间的距离大于所述第二侧壁部分的所述内表面与所述中心轴线之间的距离。
7.如权利要求1所述的方法,其中在所述使圆柱形壳体变形中,在使用所述第三冲模和所述第三冲头的所述深冲压过程实施之前,对所述圆柱形壳体实施使用具有所述第二深度的杯状形状的第四冲模和第四冲头的辅助深冲压。
8.如权利要求7所述的方法,其中所述第四冲模包括:
被定义为所述第四冲模的内部底部的第四冲模底表面;
垂直连接到所述第四冲模底表面的第四冲模侧表面;
倾斜地连接到所述第四冲模侧表面的第四冲模倾斜表面,使得所述第四冲模倾斜表面与所述中心轴线之间的距离大于所述第四冲模侧表面与所述中心轴线之间的距离,并且通过使用所述第四冲模和所述第四冲头进行所述辅助深冲压而形成的所述第一侧壁部分和所述台阶部分之间的外角大于通过使用所述第二冲模和所述第二冲头进行所述深冲压而形成的所述第一侧壁部分和所述台阶部分之间的外角。
9.如权利要求8所述的方法,其中所述第四冲头包括:
被定义为所述第四冲头的外部底部并平行于所述第四冲模底表面的第四冲头底表面;
垂直连接到所述第四冲头底表面并平行于所述第四冲模侧表面的第四冲头侧表面;
连接到所述第四冲头侧表面并平行于所述第四冲模倾斜表面的第四冲头倾斜表面。
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