CN102280598B - 锂电池盖帽、制作方法及锂电池 - Google Patents

锂电池盖帽、制作方法及锂电池 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锂电池盖帽、制作方法及锂电池，包括盖体，所述盖体包括基片及台阶，所述基片具有上表面及下表面，所述台阶自所述基片的下表面向下一体延伸出，所述台阶具有第一侧面，还包括通过冲压在所述台阶的下表面一体成型出的凸台，所述凸台具有第二侧面，所述第一侧面和第二侧面衔接。通过冲压成型出凸台，增大了盖帽与锂电池外壳的配合面积，进而增大了盖帽与外壳间的摩擦力，又，由于是冲压成型出凸台，相当于增加了台阶的高度，便于在盖帽上形成向内倾斜的倾角，使两个凸台的前部间距变小，易于伸进壳体，从而可以放宽外壳内尺寸的合格公差范围，减小了外壳的制造难度，也便于外壳的装配。

Description

锂电池盖帽、制作方法及锂电池
技术领域
本发明是关于一种锂电池盖帽及锂电池。
背景技术
铝壳锂电池有方形和圆柱形两种，方形电池又分为圆角方形和直角方形。锂电池包括铝外壳、盖帽、卷芯及电解液。盖帽包括盖体、铆钉、连接片及上下密封圈，盖体设有注液孔和铆钉孔，铆钉的平面压在上密封圈，铆钉的钉部穿过上密封圈、盖体、下密封圈及连接片后被铆接紧固。为与铝外壳配合好，盖体具有台阶，台阶伸进铝外壳内表面，台阶与铝外壳内表面为紧配合。在实际制造中，对铝外壳内尺寸的制造精度要求很高，铝外壳内尺寸略大，则台阶与铝外壳的配合过松，不合格；内尺寸略小，台阶伸不进铝外壳，也不合格，留给铝外壳内尺寸的合格公差范围很小，给电池制造带来很大麻烦。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种能够减小锂电池外壳制造难度和便于装配的锂电池盖帽、制作方法和锂电池。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种锂电池盖帽，包括盖体，所述盖体包括基片和台阶，所述基片具有上表面及下表面，所述台阶自所述基片的下表面向下一体延伸出，所述台阶具有第一侧面，还包括通过冲压在所述台阶的下表面一体成型出的凸台，所述凸台具有第二侧面，所述第一侧面和第二侧面衔接。所述凸台有两个并对称分布，如凸台关于该盖帽的轴线对称。
进一步的，所述第二侧面向内倾斜。
进一步的，所述第一侧面向内倾斜，且所述第一侧面和第二侧面共面。
进一步的，所述第一侧面和第二侧面均为平面或均为圆弧面。
进一步的，自所述基片的上表面向下冲压出至少一个凹坑，所述凸台与所述凹坑一一对应。所述凹坑有两个并对称分布。
进一步的，自所述台阶的下表面向上冲压出至少一个凹坑，所述凸台与所述凹坑一一对应。
一种锂电池，包括外壳和所述的锂电池盖帽，所述锂电池盖帽的第一侧面与所述外壳过盈配合。
进一步的，所述第一侧面具有与凸台对应的配合处，所述配合处与所述外壳过盈配合。
一种锂电池盖帽的制作方法，成型出具有基片及自基片下表面向下一体延伸出的台阶的盖体，使所述台阶具有第一侧面，还通过冲压在台阶下表面成型出凸台，使凸台的第二侧面和台阶的第一侧面衔接。
进一步的，通过冲压与盖体相连的搭边料成型出所述凸台。进一步的，通过自基片的上表面向下冲压出凹坑成型出与所述凹坑对应的凸台。进一步的，通过自台阶的下表面向上冲压出凹坑成型出与所述凹坑对应的凸台。
本发明的有益效果是：1)通过冲压成型出凸台，增大了盖帽与锂电池外壳的配合面积，进而增大了盖帽与外壳间的摩擦力，从而可以放宽外壳内尺寸的合格公差范围，减小了外壳的制造难度，也便于外壳的装配。2)由于冲压成型出凸台，相当于增加了台阶的高度，便于在盖帽上形成向内倾斜的倾角，使两个凸台的前部间距变小，易于伸进壳体。
附图说明
图1是锂电池盖帽第一具体实施方式的俯视图；
图2是图1沿A-A方向的剖视图；
图3是锂电池盖帽第二具体实施方式的俯视图；
图4是图3沿B-B方向的剖视图；
图5是锂电池盖帽第三具体实施方式的俯视图；
图6是图5沿C-C方向的剖视图；
图7是锂电池盖帽第四具体实施方式的俯视图；
图8是图7沿D-D方向的剖视图；
图9是锂电池盖帽第五具体实施方式的仰视图(台阶伸进外壳，基片被剖去)；
图10是锂电池盖帽第六具体实施方式的俯视图；
图11是图10沿A-A方向的剖视图；
图12至图15是反映锂电池盖帽第七具体实施方式成型过程的结构示意图；
图16是锂电池盖帽第七具体实施方式第二种成型过程冲压前工件及模具的结构示意图；
图17是锂电池盖帽第七具体实施方式第二种成型过程冲压后工件及模具的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1及图2所示，其为锂电池盖帽的第一具体实施方式。该锂电池盖帽包括圆形盖体，盖体包括圆形基片1及高度为H1的圆形台阶5，台阶5自该基片的下表面12向下一体延伸出，且该台阶5的直径小于基片1的直径。在该基片的上表面11向下冲压出凹坑15，相应的，在该台阶的下表面对应该凹坑的位置突伸出高度为H2的凸台6。台阶5具有第一侧面51，该第一侧面51用于与锂电池的外壳配合，该第一侧面51为圆弧面。凸台6具有第二侧面61，该第二侧面61为圆弧面，该第二侧面61与第一侧面51衔接并平滑过渡而共面，该第一侧面和第二侧面均向内倾斜一个角度B。该向内倾斜是指向盖帽的轴线X倾斜。盖体上还可以开有注液孔13和铆钉孔14。
本实施方式中，凹坑有两个并均为小半圆形，该两个凹坑可以关于该盖帽的轴线X对称。凸台与凹坑一一对应。
由于锂电池盖帽具有凸台，增大了与外壳的配合面积，进而增大了盖帽与外壳间的摩擦力，便于外壳的安装。而且，由于冲压成型出凸台，相当于增加了台阶的高度，便于在盖帽上形成向内倾斜的倾角，两个凸台的前部间距变小，使两个凸台的前部(第二侧面)易于先伸进壳体，然后台阶(第一侧面)滑动入壳体，进而便于锂电池外壳的安装。
如图3及图4所示，其为锂电池盖帽的第二具体实施方式。该实施方式与第一实施方式的主要区别在于：盖帽的盖体为圆角方形，即基片1和台阶5均为带圆角的方形；凹坑15为扇环形。台阶5的第一侧面51为圆弧面并与基片1垂直，凸台6的第二侧面61与第一侧面51衔接并平滑过渡，该第二侧面61为圆弧面，其向内倾斜一个角度B。
如图5及图6所示，其为锂电池盖帽的第三具体实施方式。该实施方式与第一实施方式的主要区别在于：盖帽的盖体为直角方形，即基片1和台阶5均为方形；在该基片的上表面的对角位置冲压出两个L型凹坑15。台阶6的第一侧面51和凸台的第二侧面61均为斜面并共平面，其向内倾斜一个角度B。
如图7及图8所示，其为锂电池盖帽的第四具体实施方式。该实施方式与第一实施方式的主要区别在于：盖帽的盖体为直角方形；在基片1上表面的两个短边位置冲压出两个矩形凹坑15；凸台6为尖形。台阶5的第一侧面51和凸台6的第二侧面61均为斜面并共平面，其向内倾斜一个角度B。
如图9所示，其为锂电池盖帽的第五具体实施方式。该实施方式与第一实施方式的主要区别在于：盖帽的盖体为直角方形。台阶5的第一侧面51与锂电池外壳7的内表面接触并过盈配合，该配合处8如图9中的粗体线条处。该配合处8是第一侧面51的与凸台6对应的位置，仅该配合处8与外壳7过盈配合，该第一侧面51的其他部分略微向内缩小，即该其它部分可以与内壳的内表面间隙配合。
如图10及图11所示，其为锂电池盖帽的第六具体实施方式。该锂电池盖帽的盖体为圆形，包括圆形基片1及高度为H1的圆形台阶5，台阶5自该基片1的下表面12向下一体延伸出，且该台阶5的直径小于基片1的直径。在该台阶5的下表面16向上冲压出凹坑15，由于凹坑15在基片1上表面11对应的位置被限制住，凹坑15在台阶5下表面16靠近盖帽的轴线X的位置也被限制住(凸台只需在靠近台阶5的第一侧面51的地方产生)，相应的，在冲压凹坑15的过程中就会在台阶5的下表面16对应地形成高度为H2的凸台6并自台阶下表面16向下一体突伸出。台阶5具有第一侧面51，该第一侧面51用于与锂电池的外壳配合，该第一侧面51为圆弧面。凸台6具有第二侧面61，该第二侧面61为圆弧面，该第二侧面61与第一侧面51衔接并平滑过渡而共面，该第一侧面和第二侧面均向内倾斜一个角度B。该向内倾斜是指向盖帽的轴线X倾斜。盖体上还可以开有注液孔13和铆钉孔14。
本实施方式中，凹坑有两个并均为小半圆形，该两个凹坑可以关于该盖帽的轴线X对称。凸台与凹坑一一对应。
本实施方式中，自台阶的下表面向上冲压凹坑而形成凸台。盖帽的形状及凹坑的形状、位置、数量可以根据要求设计，参照前述第一至第五实施方式所述。
如图14、图13及图12所示，其为锂电池盖帽的第七具体实施方式。该锂电池盖帽的盖体41为圆角方形，盖体包括圆角方形基片1及高度为H1的圆角方形台阶5，台阶5自该基片的下表面12向下一体延伸出，且该台阶5的尺寸小于基片1的尺寸。冲压与盖体41之外相邻的搭边料31，则自台阶下表面16对应搭边料的边缘成型出高度为H2的一体凸台6。台阶5具有第一侧面51，该第一侧面51用于与锂电池的外壳配合，该第一侧面51为圆弧面。凸台6具有第二侧面61，该第二侧面61为圆弧面，该第二侧面61与第一侧面51衔接并平滑过渡而共面，该第一侧面和第二侧面均向内倾斜一个角度B。该向内倾斜是指向盖帽的轴线X倾斜。盖体上还可以开有注液孔和铆钉孔。
排样中相邻两工件之间的余料或工件与带料边缘间的余料称为搭边料。
如图12至图15所示，冲压盖体搭边料的第一种成型过程如下：首先，把与盖体41相邻的搭边料31沿圆周线32向下90度弯曲(见图12)，成型出预凸台46(见图15)，然后，沿预设的台阶线42(见图13)冲压预凸台46和盖体41，成型出凸台6(凸台6为冲压预凸台46后的剩余部分，见图14)、台阶5及第一侧面51、第二侧面61(见图14)，最后，沿盖体41外缘线冲压成型出最终的盖体。
除冲压得到预凸台的方法不同外，第一至第六具体实施方式的盖体、台阶、凸台、第一侧面、第二侧面的成型过程与第七具体实施方式冲压盖体搭边料的第一种成型过程相同。
如图16、图12、图15及图17所示，冲压盖体搭边料的第二种成型过程如下：冲压成型时，与上模固定在一起的上斜楔70随上模垂直向下运动，迫使下模也具有下斜面71的两个移动滑块72水平向中间滑动，在压铁73的限制下，放置在两个滑块中间的半成品工件74(形状如图12)的两侧被挤压，工件长度缩短，两侧厚度增加，得到图17所示的成品工件75(形状如图15)，即具有预凸台的半成品盖体。然后按照冲压盖体搭边料第一种成型过程的剩余步骤得到具有盖体、台阶、凸台、第一侧面、第二侧面的盖帽结构。当然，该冲压也可以通过其他结构、方式完成。
本实施方式中，凸台有两个，该两个凸台可以关于该盖帽的轴线X对称。
对于锂电池盖帽，其可以为圆形或方形，该方形如直角方形或圆角方形。该凹坑可以为小半圆形、方形(包括正方形和矩形)、L形、扇环形等，当然，也可以为其它能够冲压成型出凸台的形状。该凹坑可以有一个或多个，如凹坑可以有两个，该两个凹坑可以关于盖帽的轴线对称。台阶的第一侧面可以为平面或圆弧面，该第一侧面可以和基片垂直，也可以向内倾斜；凸台的第二侧面可以为平面或圆弧面，该第二侧面可以和基片垂直，也可以向内倾斜。该第一侧面和第二侧面的组合方式可以有：第一侧面和第二侧面共面(包括共平面和共圆弧面)并均与基片垂直；第一侧面和第二侧面共面并向内倾斜；第一侧面与基片垂直而第二侧面向内倾斜，第一侧面和第二侧面可以平滑过渡。
从上所述可知，冲压凸台的方法有二类：第一是冲压盖体，把盖体的一部分材料(如铝料)转移至所述台阶下表面对应边缘，成型出一体凸台，如第一至第六具体实施方式；第二是冲压盖体之外的搭边料，把搭边料的一部分材料转移至所述台阶下表面对应边缘，成型出一体凸台，如第七具体实施方式。
第一类方法可以细分成：，自所述基片上表面向下冲压出至少一个凹坑，在所述台阶下表面对应边缘成型出凸台，并自所述台阶的下表面一体突伸出，如第一至第五具体实施方式；自所述台阶下表面向上冲压出至少一个凹坑，在所述台阶下表面对应边缘成型出凸台，并自所述台阶的下表面一体突伸出，如第六具体实施方式。
一种锂电池，包括外壳及锂电池盖帽，锂电池盖帽的第一侧面与外壳过盈配合。该配合处可以是第一侧面的与凸台对应的位置。外壳安装时，外壳沿着凸台的第二侧面滑动到第一侧面并与第一侧面过盈配合。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种锂电池盖帽，包括盖体，所述盖体包括基片和台阶，所述基片具有上表面及下表面，所述台阶自所述基片的下表面向下一体延伸出，所述台阶具有用于与锂电池外壳过盈配合的第一侧面，其特征在于：还包括通过冲压盖体或盖体之外的搭边料而在所述台阶的下表面一体成型出的凸台，所述凸台具有第二侧面，所述第一侧面和第二侧面衔接；所述凸台有两个并关于所述盖帽的轴线对称。
2.如权利要求1所述的锂电池盖帽，其特征在于：所述第二侧面向内倾斜。
3.如权利要求2所述的锂电池盖帽，其特征在于：所述第一侧面向内倾斜，且所述第一侧面和第二侧面共面，所述第一侧面和第二侧面倾斜同一个角度。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的锂电池盖帽，其特征在于：自所述基片的上表面向下冲压出至少一个凹坑，所述凸台与所述凹坑一一对应。
5.如权利要求4所述的锂电池盖帽，其特征在于：所述凹坑有两个并对称分布。
6.如权利要求1-3中任意一项所述的锂电池盖帽，其特征在于：自所述台阶的下表面向上冲压出至少一个凹坑，所述凸台与所述凹坑一一对应。
7.一种锂电池，包括外壳，其特征在于：还包括权利要求1-6中任意一项所述的锂电池盖帽，所述锂电池盖帽的第一侧面与所述外壳过盈配合。
8.如权利要求7所述的锂电池，其特征在于：所述第一侧面具有与凸台对应的配合处，所述配合处与所述外壳过盈配合。
9.一种锂电池盖帽的制作方法，成型出具有基片及自基片下表面向下一体延伸出的台阶的盖体，使所述台阶具有第一侧面，其特征在于：还通过冲压盖体或盖体之外的搭边料，把盖体的一部分材料或搭边料的一部分材料转移至所述台阶下表面对应边缘，成型出两个关于盖帽的轴线对称的一体凸台，使凸台的第二侧面和台阶的第一侧面衔接。
10.根据权利要求9所述的一种锂电池盖帽的制作方法，其特征在于：通过冲压与盖体相连的搭边料成型出所述凸台。
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