CN111029660A - 一种电池的制作方法及电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电池的制作方法及电池，本发明的电池的制作方法采用薄板经裁切、弯折后焊接成型的方法制造外壳，相较于传统的电池外壳拉伸成型，外壳的制造难度小且成本低，优化了芯包入壳工艺步骤，避免了芯包入壳时发生刮擦而导致的电池短路风险。因此，在外壳体积不变的情况下，可采用体积更大的芯包以提升电池容量。通过不同形式的裁切和弯折方法，可以得到不同形态和尺寸的电池外壳，能适应多种形态和尺寸的电池生产。
Description
技术领域
本发明涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种电池的制作方法及电池。
背景技术
目前，锂电池的外壳通常采用金属材料拉伸成型的方法制作，在成型过程中需要拉伸油并产生高温，拉伸后需要进行冷却和清洗等工艺，其制作过程复杂且成本高。当将芯包塞入拉伸成型的外壳中时，由于芯包的尺寸仅比外壳的开口略小，外壳的边缘容易刮擦到芯包的表面从而损伤芯包，导致电池产生短路等质量隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池的制作方法及电池，采用该方法生产的电池制作成本低且装配难度小，能避免芯包入壳时发生刮擦且容量较大。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，提供一种电池的制作方法，包括如下步骤：
S1.提供制作外壳的薄板，对所述薄板进行裁切、弯折处理，得到半成品外壳；
S2.使芯包定位至所述半成品外壳中，压合所述半成品外壳，在所述半成品外壳上形成若干待焊接的缝隙；
S3.焊接所述半成品外壳得到所述外壳，所述芯包位于所述外壳形成的容纳腔内。
作为本发明的一种优选方案，所述薄板经裁切后形成待弯折板，所述待弯折板包括中间区域和两个外侧区域，所述中间区域呈矩形，两个所述外侧区域对称设置在所述中间区域相对的两条侧边上，所述外侧区域包括第一拼接部、第二拼接部和第三拼接部，所述第一拼接部和所述第三拼接部设置在所述第二拼接部两侧，所述待弯折板经过四次弯折并形成四道折痕，两道所述折痕与所述中间区域和所述外侧区域的分界线重合，另外两道所述折痕与所述分界线垂直且其两端位于所述第一拼接部与所述第二拼接部的连接处或位于所述第三拼接部与所述第二拼接部的连接处，沿所述折痕压合所述半成品外壳后，所述第一拼接部、所述第二拼接部和所述第三拼接部共同拼接成所述外壳的一个侧面。
作为本发明的一种优选方案，位于所述分界线上的折痕先行产生。
作为本发明的一种优选方案，所述薄板经裁切后形成平行四边形或燕尾形箭头状的待弯折板，所述待弯折板经过四次弯折，弯折后产生四道相互平行的折痕，且四道所述折痕的长度均相同。
作为本发明的一种优选方案，四道所述折痕将所述待弯折板分割为依次连接的第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域，所述第一区域和所述第五区域的面积之和等于所述第三区域的面积，所述第二区域的面积等于所述第四区域的面积，所述第一区域与所述第五区域焊接后得到所述外壳。
作为本发明的一种优选方案，所述第二区域或所述第四区域的面积大于所述第三区域的面积，所述第一区域与所述第五区域的面积相等。
作为本发明的一种优选方案，焊接方式为激光焊接，激光光斑在所述缝隙的两侧来回摆动形成焊缝。
作为本发明的一种优选方案，所述缝隙的宽度小于所述激光光斑直径的一半。
另一方面，提供一种电池，采用上述任一技术方案所述的电池的制作方法制造。
作为本发明的一种优选方案，所述电池为方形电池或圆柱形电池，所述薄板为铝板或钢板。
本发明的有益效果：
本发明的电池的制作方法采用薄板经裁切、弯折后焊接成型的方法制造外壳，相较于传统的电池外壳拉伸成型，难度小且成本低，优化了芯包入壳工艺步骤，避免了芯包入壳时发生刮擦而导致的电池短路风险。因此，在外壳体积不变的情况下，可采用体积更大的芯包以提升电池容量。通过不同形式的裁切和弯折方法，可以得到不同形态和尺寸的电池外壳，能适应多种形态和尺寸的电池生产。
附图说明
图1为本发明一实施例的电池的侧视图；
图2为图1实施例的电池的半成品外壳的立体示意图；
图3为图1实施例的电池的芯包放入半成品外壳时的示意图；
图4为图2实施例电池的半成品外壳弯折前的待弯折板的俯视图；
图5为本发明另一实施例的电池的侧视图；
图6为图5实施例的电池的芯包的侧视图；
图7为图5实施例电池的半成品外壳的立体示意图；
图8为图5实施例电池的半成品外壳弯折前的待弯折板的俯视图；
图9为本发明又一实施例的电池的侧视图；
图10为图9实施例电池的半成品外壳弯折前的待弯折板的俯视图。
图中：
1、外壳；1’、半成品外壳；2、芯包；10、第一折痕；20、第二折痕；100、待弯折板；101、第一区域；102、第二区域；103、第三区域；104、第四区域；105、第五区域；110、中间区域；120、外侧区域；121、第一拼接部；122、第二拼接部；123、第三拼接部。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之“上”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之“下”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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一个或者多个该特征。
本发明实施例的电池的制作方法包括如下步骤：
S1.提供制作外壳1的薄板，对薄板进行裁切、弯折处理，得到半成品外壳1’；
S2.使芯包2定位至半成品外壳1’中，压合半成品外壳1’，在半成品外壳1’上形成若干待焊接的缝隙；
S3.焊接半成品外壳1’得到外壳1，芯包2位于外壳1形成的容纳腔内。
如图2和图3所示，由于在半成品外壳1’压合之前，其处于打开的状态，芯包2的定位十分容易并且不会被刮蹭到，优化了芯包2的入壳工艺步骤，特别是对于大型的外壳1和芯包2，大大降低了装配定位的难度，保证了芯包2的完好，避免了芯包2被刮擦到而产生短路风险。在外壳1体积不变的情况下，可采用体积更大的芯包2以提升电池容量。薄板通过不同形式的裁切和弯折方法，可以得到不同形态和尺寸的电池外壳，能适应多种形态和尺寸的电池生产。
如图4所示，优选的，薄板经裁切后形成待弯折板100，待弯折板100包括中间区域110和两个外侧区域120，中间区域110呈矩形，两个外侧区域120对称设置在中间区域110相对的两条侧边上，外侧区域120包括第一拼接部121、第二拼接部122和第三拼接部123，第一拼接部121和第三拼接部123设置在第二拼接部122两侧，待弯折板100经过四次弯折并形成四道折痕，分别为两道第一折痕10和两道第二折痕20，两道第一折痕10与中间区域110和外侧区域120的分界线重合，两道第二折痕20与两道第一折痕10垂直其两端位于第一拼接部121与第二拼接部122的连接处或位于第三拼接部123与第二拼接部122的连接处，沿两道第一折痕10和两道第二折痕20压合半成品外壳1’后，第一拼接部121、第二拼接部122和第三拼接部123共同拼接成外壳1的一个侧面。
在一个具体的实施例中，外侧区域120包括呈等腰三角形的第二拼接部122和均呈直角梯形的第一拼接部121和第三拼接部123，第一拼接部121和第三拼接部123的斜腰与第二拼接部122连接且与第二拼接部122的腰长度相等，第二拼接部122的底边长度为第一拼接部121或第三拼接部123直角腰长度的两倍。
在另一些实施例中，第一拼接部121和第三拼接部123的形状和面积不同，此时第二拼接部122仍呈三角形但为非等腰三角形。
由于外壳1是由半成品外壳1’压合后沿待焊接的缝隙焊接而成，为了降低焊接难度、保证焊接质量，应该避免缝隙设置在两个面的交线上，当待焊接的缝隙位于平面上时，特别是当待焊接的缝隙均位于同一个平面上时，焊接的难度小且焊接的质量容易得到保障。通过设置第一拼接部121、第二拼接部122和第三拼接部123，使得压合后的半成品外壳1’产生的待焊接的缝隙均位于平面上，且所有带焊接缝隙只分布在两个平面上，使半成品外壳1’的难度低，焊接后的外壳1质量能得到有效保障。
进一步的，两道第一折痕10先于两道第二折痕20产生。若先沿两道第二折痕20弯折待弯折板100，需要在较小的操作空间内分三次弯折才能产生第一拼接部121、第二拼接部122和第三拼接部123，操作难度大，很难保证弯折的质量。先沿两道第一折痕10弯折待弯折板100，只需要一次弯折即可产生第一拼接部121、第二拼接部122和第三拼接部123，使压合半成品外壳1’后，第一拼接部121、第二拼接部122和第三拼接部123能较容易地拼接，方便后续的焊接操作。
如图5至图8所示，在另一些实施例中，薄板经裁切后形成平行四边形的待弯折板100，待弯折板100经过四次弯折，弯折后产生四道相互平行的折痕，分别为两道第一折痕10和两道第二折痕20，且四道折痕的长度均相同。从而可形成容纳腔两端均开口的外壳1，外壳1可与正负极的极耳位于两端的芯包2装配形成电池。
进一步的，两道第一折痕10和两道第二折痕20将待弯折板100分割为依次连接的第一区域101、第二区域102、第三区域103、第四区域104和第五区域105，第一区域101和第五区域105的面积之和等于第三区域103的面积，第二区域102的面积等于第四区域104的面积，第一区域101与第五区域105焊接后得到外壳1。从而使容纳腔的开口形状为矩形，装配后形成的电池为方形电池。
进一步的，第二区域102或第四区域104的面积大于第三区域103的面积，第一区域101和第五区域105的面积相等。由于第一区域101与第五区域105焊接，当待弯折板100的厚度较薄时，若第一区域101或第五区域105的面积较大，第一区域101或第五区域105远离第一折痕10的边缘会距离第一折痕10过远，缺乏足够的支撑而容易在外力等因素的作用下发生位移，导致第一区域101和第五区域105的边缘形成的待焊接的缝隙不能维持稳定的形态，影响后续的焊接操作。
如图9和图10所示，本实施例的薄板经裁切后形成燕尾形箭头状的待弯折板100，相较于图8所示的待弯折板100，第一区域101和第五区域105压合后形成的待焊接缝隙为折线而非直线段，因此更便于第一区域101和第五区域105的边缘对齐以形成易于焊接的待焊接缝隙。
优选的，焊接方式为激光焊接，激光光斑在待焊接的缝隙的两侧来回摆动形成焊缝。待焊接的缝隙尽管尺寸较小但若直接用激光照射缝隙，仍会损伤外壳1内部的芯包2，因此使激光光斑在待焊接的缝隙的两侧来回摆动，使熔融的金属可以及时填补到待焊接的缝隙中，防止激光穿过外壳1照射芯包2而导致芯包2受损。
进一步的，待焊接的缝隙的宽度小于激光光斑直径的一半，使有足够多的熔融金属可以填充满待焊接的缝隙，从而防止激光直接照射到芯包2。
本发明的实施例还提供一种电池，采用上述任一实施例的电池的制作方法制造。
如图1至图4所示，本实施例的电池包括外壳1和芯包2，外壳1具有容纳芯包2的容纳腔，容纳腔具有至少一个开口，外壳1由薄板经裁切后再经弯折后焊接而成，焊接完成后形成容纳腔，芯包2在焊接前进行定位，焊接完成后，外壳1包裹住芯包2。
本实施例的电池的外壳采用薄板经裁切、弯折后焊接成型的方法制造，相较于传统的电池外壳拉伸成型，难度小且成本低，同时省去了将芯包2塞入电池外壳的工艺步骤，避免了芯包2入壳时发生刮擦而导致的电池短路风险。
进一步的，电池为方形电池或圆柱形电池，薄板为铝板或钢板。本实施例的电池为外壳1的容纳腔具有一个开口的方形电池，可与正负极的极耳均位于同一侧的芯包2进行装配。在另外一些实施例中，薄板经裁切后再卷绕形成两端开口的圆筒状，可用于装配圆柱形电池。
如图5至图8所示，本实施例的方形电池的外壳1的容纳腔具有两个开口，外壳1也是通过薄板裁切后弯折再经过焊接成型，可与正负极的极耳位于两端的芯包2进行装配。
作为本发明优选的实施方案，在本说明书的描述中，参考术语“优选的”、“进一步的”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上实施例仅用来说明本发明的详细方案，本发明并不局限于上述详细方案，即不意味着本发明必须依赖上述详细方案才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种电池的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.提供制作外壳的薄板，对所述薄板进行裁切、弯折处理，得到半成品外壳；
S2.使芯包定位至所述半成品外壳中，压合所述半成品外壳，在所述半成品外壳上形成若干待焊接的缝隙；
S3.焊接所述半成品外壳得到所述外壳，所述芯包位于所述外壳形成的容纳腔内。
2.根据权利要求1所述的电池的制作方法，其特征在于，所述薄板经裁切后形成待弯折板，所述待弯折板包括中间区域和两个外侧区域，所述中间区域呈矩形，两个所述外侧区域对称设置在所述中间区域相对的两条侧边上，所述外侧区域包括第一拼接部、第二拼接部和第三拼接部，所述第一拼接部和所述第三拼接部设置在所述第二拼接部两侧，所述待弯折板经过四次弯折并形成四道折痕，两道所述折痕与所述中间区域和所述外侧区域的分界线重合，另外两道所述折痕与所述分界线垂直且其两端位于所述第一拼接部与所述第二拼接部的连接处或位于所述第三拼接部与所述第二拼接部的连接处，沿所述折痕压合所述半成品外壳后，所述第一拼接部、所述第二拼接部和所述第三拼接部共同拼接成所述外壳的一个侧面。
3.根据权利要求2所述的电池的制作方法，其特征在于，位于所述分界线上的折痕先行产生。
4.根据权利要求1所述的电池的制作方法，其特征在于，所述薄板经裁切后形成平行四边形或燕尾形箭头状的待弯折板，所述待弯折板经过四次弯折，弯折后产生四道相互平行的折痕，且四道所述折痕的长度均相同。
5.根据权利要求4所述的电池的制作方法，其特征在于，四道所述折痕将所述待弯折板分割为依次连接的第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域，所述第一区域和所述第五区域的面积之和等于所述第三区域的面积，所述第二区域的面积等于所述第四区域的面积，所述第一区域与所述第五区域焊接后得到所述外壳。
6.根据权利要求5所述的电池的制作方法，其特征在于，所述第二区域或所述第四区域的面积大于所述第三区域的面积，所述第一区域与所述第五区域的面积相等。
7.根据权利要求1所述的电池的制作方法，其特征在于，焊接方式为激光焊接，激光光斑在所述缝隙的两侧来回摆动形成焊缝。
8.根据权利要求7所述的电池的制作方法，其特征在于，所述缝隙的宽度小于所述激光光斑直径的一半。
9.一种电池，其特征在于，采用权利要求1至8任一项所述的电池的制作方法制造。
10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电池为方形电池或圆柱形电池，所述薄板为铝板或钢板。
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