CN114976199A - 锂电池壳体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种锂电池壳体及其制备方法，所述制备方法包括提供电池盖板与初级壳体；通过压花装置对所述电池盖板进行压花处理，以在所述电池盖板表面的非焊接区域形成若干个内部空心结构的阻断凸起，其中，所述电池盖板包括焊接区域和非焊接区域，所述焊接区域位于所述电池盖板边缘部分，所述非焊接区域位于所述电池盖板中间部分；沿着所述焊接区域将所述电池盖板与所述初级壳体焊接在一起，以形成锂电池壳体，其中，所述阻断凸起的凸起端位于所述电池盖板远离所述初级壳体的一侧。本发明的锂电池壳体有效阻断电池盖板焊接过程中因为激光热辐射带来的变形，同时增大了锂电池壳体的体积，降低了工艺难度。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种锂电池壳体及其制备方法。
背景技术
锂电池是一种为动力工具提供动力来源的电源，其具备寿命长、实用安全、容量大、体积小、重量轻等优点被广泛应用于多个领域中。锂离子电池作为新能源中的一种，广泛应用于我们的生活中，而铝/钢壳电池因为其安全方面的优势成为锂离子电池中应用最广泛的电池型号之一。但是铝/钢壳电池在制作过程中需要焊接，为了充分利用铝/钢壳内的空间提高电池体积比容量和节约材料成本和降低制造工艺难度，目前通常采用以激光焊接为主，这种焊接方法具有能量密度高，热影响区小，焊接残余应力和应力应变小等优势，被逐渐推广应用到薄板金属的连接上。
但是在激光焊接薄板时，激光焊接头沿着焊缝进行焊接。由于激光焊接热量输入比较集中，在焊接金属薄板时，仍然存在较严重的弯曲变形问题，一直没有得到较好地解决，这导致产品品质大幅度降低与偏差、性能降低、报废和失效，从而严重限制了其工程应用。
因此，有必要提供一种新型的一种锂电池壳体及其制备方法以解决现有技术中存在的上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂电池壳体及其制备方法，有效解决了电池盖板在厚度变薄后焊接的过程中出现鼓胀的问题。
为实现上述目的，本发明的所述一种锂电池壳体的制备方法，包括：
提供电池盖板与初级壳体；
通过压花装置对所述电池盖板进行压花处理，以在所述电池盖板表面的非焊接区域形成若干个内部空心结构的阻断凸起，其中，所述电池盖板包括焊接区域和非焊接区域，所述焊接区域位于所述电池盖板边缘部分，所述非焊接区域位于所述电池盖板中间部分；
沿着所述焊接区域将所述电池盖板与所述初级壳体焊接在一起，以形成锂电池壳体，其中，所述阻断凸起的凸起端位于所述电池盖板远离所述初级壳体的一侧。
本发明所述锂电池壳体的制备方法的有益效果在于：通过压花装置在电池盖板表面的非焊接区域形成若干个内部空心结构的阻断凸起，从而使得在焊接的时候，通过阻断凸起减少焊接后因为焊接能量应力释放造成电池盖板表面形成波浪纹的情况，从而有效阻断电池盖板焊接过程中因为激光热辐射带来的应力变形，同时增大了锂电池壳体的体积。
可选的，所述压花装置包括底座、支撑架、上压模和下压模，所述支撑架安装在所述底座上，所述上压模两端和所述下压模两端均与所述支撑架上下滑动连接，且所述上压模设置在所述下压模上方，所述上压模表面设置有若干个凸起块，所述下压模表面设置有若干个与所述凸起块对应的凹陷槽。
可选的，通过压花装置对所述电池盖板进行压花处理，以在所述电池盖板表面的非焊接区域形成若干个阻断凸起，包括：
将所述电池盖板放置在所述上压模和下压模之间；
调整所述上压模与所述下压模之间的距离，使得所述电池盖板的上表面与所述上压模接触且所述电池盖板的下表面与所述下压模接触；
对所述上压模施加朝向所述下压模的作用力，以通过所述上压模的所述凸起块对所述电池盖板进行挤压，以使得所述电池盖板在所述下压模表面的所述凹陷槽内部形成一排内部空心结构的阻断凸起；
拉动所述电池盖板，以在所述电池盖板表面形成若干排所述阻断凸起。
可选的，所述阻断凸起沿着与所述电池盖板表面平行的水平面形成的截面均为圆形。
可选的，所述阻断凸起在所述电池盖板表面的直径为4至6mm，相邻的所述阻断凸起之间的间距为1mm至3mm。其有益效果在于：在保证电池盖板性能的同时，提高阻断凸起对激光热辐射的阻断效果。
可选的，所述阻断凸起的凸起端的高度为0.2mm至0.4mm。
可选的，在所述电池盖板表面的所述阻断凸起之间的高度差小于0.15mm。
可选的，在所述阻断凸起形成的过程中，所述阻断凸起的成型率不低于85％。
可选的，所述初级壳体包括底板和四个侧板，每一个所述侧板均垂直连接在所述底板侧边，所述沿着所述焊接区域将所述电池盖板与所述初级壳体焊接在一起，以形成锂电池壳体，包括：
沿着所述侧板外壁设置若干个焊接点；
通过所述焊接点将所述电池盖板与所述侧板焊接在一起以形成所述锂电池壳体。
本发明还提供了一种锂电池壳体，包括电池盖板和初级壳体，所述电池盖板表面的非焊接区域设置有若干个内部空心结构的阻断凸起，所述电池盖板包括焊接区域和非焊接区域，所述焊接区域位于所述电池盖板边缘部分，所述非焊接区域位于所述电池盖板中间部分，所述电池盖板沿着所述焊接区域与所述初级壳体焊接在一起，以形成锂电池壳体，其中，所述阻断凸起的凸起端位于所述电池盖板远离所述初级壳体的一侧。
本发明所述锂电池壳体的有益效果在于：通过在电池盖板表面的非焊接区域形成若干个内部空心结构的阻断凸起，从而使得在焊接的时候，通过阻断凸起减少焊接后因为焊接能量应力释放造成电池盖板表面形成波浪纹的情况，从而有效阻断电池盖板焊接过程中因为激光热辐射带来的应力变形，同时增大了锂电池壳体的体积。
附图说明
图1为本发明实施例所述锂电池壳体的制备方法的流程图；
图2为本发明实施例所述锂电池壳体的制备方法中压花装置的结构示意图；
图3为本发明实施例所述锂电池壳体的拆分结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
针对现有技术存在的问题，本发明的实施例提供了一种锂电池壳体的制备方法，参考图1，包括如下步骤
S0、提供电池盖板与初级壳体。
S1、通过压花装置对所述电池盖板进行压花处理，以在所述电池盖板表面的非焊接区域形成若干个内部空心结构的阻断凸起，其中，所述电池盖板包括焊接区域和非焊接区域，所述焊接区域位于所述电池盖板边缘部分，所述非焊接区域位于所述电池盖板中间部分。
在一些实施例中，参考图2，所述压花装置包括底座21、支撑架22、上压模23和下压模24，所述支撑架22安装在所述底座21上，所述上压模23两端和所述下压模24两端均与所述支撑架22上下滑动连接，且所述上压模23设置在所述下压模24上方，所述上压模23表面设置有若干个凸起块25，所述下压模24表面设置有若干个与所述凸起块25对应的凹陷槽26，通过上述压花装置对电池盖板进行处理，以便于在电池盖板表面快速形成内部空心结构的阻断凸起，提高电池盖板在焊接时的防变形能力。
在一些实施例中，通过压花装置对所述电池盖板进行压花处理，以在所述电池盖板表面的非焊接区域形成若干个阻断凸起，包括：
将所述电池盖板放置在所述上压模和下压模之间；
调整所述上压模与所述下压模之间的距离，使得所述电池盖板的上表面与所述上压模接触且所述电池盖板的下表面与所述下压模接触；
对所述上压模施加朝向所述下压模的作用力，以通过所述上压模的所述凸起块对所述电池盖板进行挤压，以使得所述电池盖板在所述下压模表面的所述凹陷槽内部形成一排内部空心结构的阻断凸起；
拉动所述电池盖板，以在所述电池盖板表面形成若干排所述阻断凸起。
示例性的，首先将电池盖板放置在上压模和下压模之间的位置，之后调整上压模和下压模之间的距离，以使得电池盖板的上下表面分别与上压模、下压模接触，以便于后续通过上压模对下压模施加作用力，以对电池盖板产生挤压作用，从而在电池盖板表面形成若干个内部空心结构的阻断凸起，之后拉动电池盖板，从而调整上压模和下压模的冲压位置，以便于在电池盖板的各个位置形成若干排阻断凸起，完成对电池盖板的处理过程。
需要说明的是，所述阻断凸起的形成过程不限于此，本发明还可以采用其他方式形成，比如冲压，本方案对此不作特别限定，此处不再赘述。
S2、沿着所述焊接区域将所述电池盖板与所述初级壳体焊接在一起，以形成锂电池壳体，其中，所述阻断凸起的凸起端位于所述电池盖板远离所述初级壳体的一侧。
由于阻断凸起的凸起端位于电池盖板远离所述初级壳体的一侧，从而使得电池盖板和初级壳体焊接在一起之后，电池盖板和初级壳体之间形成的空间变大，从而增大锂电池壳体的体积。
在本实施例中，通过压花装置对电池盖板进行压花处理之后，从而在电池盖板表面的非焊接区域形成若干个内部空心结构的阻断凸起，从而在电池盖板和锂电池壳体焊接在一起的过程中，焊接过程中因为激光热辐射产生的能量应力释放被阻断凸起所阻隔，从而有效防止电池盖板表面因为激光热辐射产生应力变形，对电池盖板起到了保护作用，有效解决了电池盖板因为焊接容易变形鼓胀的问题，同时提高了电池容量，降低了制作难度。
在一些实施例中，所述阻断凸起沿着与所述电池盖板表面平行的水平面形成的截面均为圆形。
在一些实施例中，所述阻断凸起在所述电池盖板表面的直径为4至6mm，相邻的所述阻断凸起之间的间距为1mm至3mm。
示例性的，所述阻断凸起的直径为5mm，相邻的所述阻断凸起之间的间距为2mm。
在又一些实施例中，所述阻断凸起的凸起端的高度为0.2mm至0.4mm，示例性的，所述阻断凸起的凸起端的高度为0.3mm。
在一些实施例中，在所述电池盖板表面的所述阻断凸起之间的高度差小于0.15mm。
在一些实施例中，在所述阻断凸起形成的过程中，所述阻断凸起的成型率不低于85％。通过保证阻断凸起的成型率不低于85％，从而提高电池盖板表面的阻断凸起对激光热辐射的阻断效果，提高电池盖板针对激光焊接产生焊接能量的抗变形能力。
在一些实施例中，参考图3，所述初级壳体1包括底板11和四个侧板12，每一个所述侧板12均垂直连接在所述底板11侧边，所述沿着所述焊接区域将所述电池盖板2与所述初级壳体1焊接在一起，以形成锂电池壳体，包括：
沿着所述侧板外壁设置若干个焊接点；
通过所述焊接点将所述电池盖板与所述侧板焊接在一起以形成所述锂电池壳体。
在焊接过程中，通过侧板12外壁设置的焊接点13进行焊接，以将电池盖板2与初级壳体1侧面的侧板12焊接在一起，在焊接过程中，由于电池盖板2表面设置了若干个阻断凸起21，当激光焊接的时候产生的激光热辐射通过阻断凸起21进行阻挡，从而有效防止电池盖板2表面因为产生激光热辐射产生变形，对电池盖板2起到保护作用。
相比于现有技术采用厚度为0.6mm以上的铝、钢壳电池冲压壳体和电池盖板形成的锂电池壳体，本发明采用由于设置阻断凸起，可以采用厚度低于0.6mm的电池盖板以焊接形成锂电池壳体，不仅降低了焊接后的锂电池壳体本身的重量，同时提升了锂电池壳体内部空间，解决了因材料变薄容易变形鼓涨的缺点，提高电池容量，减小了制造工艺难度。
本发明还提供了一种锂电池壳体，参考图3，包括电池盖板3和初级壳体1，所述电池盖板3表面的非焊接区域设置有若干个内部空心结构的阻断凸起21，所述电池盖板3包括焊接区域和非焊接区域，所述焊接区域位于所述电池盖板边缘部分，所述非焊接区域位于所述电池盖板中间部分，所述电池盖板3沿着所述焊接区域与所述初级壳体1焊接在一起，以形成锂电池壳体，其中，所述阻断凸起21的凸起端位于所述电池盖板3远离所述初级壳体1的一侧。
通过在电池盖板3表面的非焊接区域形成若干个内部空心结构的阻断凸起21，从而使得在焊接的时候，通过阻断凸起21减少焊接后因为焊接能量应力释放造成电池盖板3表面形成波浪纹变形的情况，从而有效阻断电池盖板3焊接过程中因为激光热辐射带来的应力变形，同时增大了锂电池壳体的体积，降低了工艺难度。
虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。
Claims (10)
1.一种锂电池壳体的制备方法，其特征在于，包括：
提供电池盖板与初级壳体；
通过压花装置对所述电池盖板进行压花处理，以在所述电池盖板表面的非焊接区域形成若干个内部空心结构的阻断凸起，其中，所述电池盖板包括焊接区域和非焊接区域，所述焊接区域位于所述电池盖板边缘部分，所述非焊接区域位于所述电池盖板中间部分；
沿着所述焊接区域将所述电池盖板与所述初级壳体焊接在一起，以形成锂电池壳体，其中，所述阻断凸起的凸起端位于所述电池盖板远离所述初级壳体的一侧。
2.根据权利要求1所述的锂电池壳体的制备方法，其特征在于，所述压花装置包括底座、支撑架、上压模和下压模，所述支撑架安装在所述底座上，所述上压模两端和所述下压模两端均与所述支撑架上下滑动连接，且所述上压模设置在所述下压模上方，所述上压模表面设置有若干个凸起块，所述下压模表面设置有若干个与所述凸起块对应的凹陷槽。
3.根据权利要求2所述的锂电池壳体的制备方法，其特征在于，通过压花装置对所述电池盖板进行压花处理，以在所述电池盖板表面的非焊接区域形成若干个阻断凸起，包括：
将所述电池盖板放置在所述上压模和下压模之间；
调整所述上压模与所述下压模之间的距离，使得所述电池盖板的上表面与所述上压模接触且所述电池盖板的下表面与所述下压模接触；
对所述上压模施加朝向所述下压模的作用力，以通过所述上压模的所述凸起块对所述电池盖板进行挤压，以使得所述电池盖板在所述下压模表面的所述凹陷槽内部形成一排内部空心结构的阻断凸起；
拉动所述电池盖板，以在所述电池盖板表面形成若干排所述阻断凸起。
4.根据权利要求2所述的锂电池壳体的制备方法，其特征在于，所述阻断凸起沿着与所述电池盖板表面平行的水平面形成的截面均为圆形。
5.根据权利要求4所述的锂电池壳体的制备方法，其特征在于，所述阻断凸起在所述电池盖板表面的直径为4至6mm，相邻的所述阻断凸起之间的间距为1mm至3mm。
6.根据权利要求4所述的锂电池壳体的制备方法，其特征在于，所述阻断凸起的凸起端的高度为0.2mm至0.4mm。
7.根据权利要求4所述的锂电池壳体的制备方法，其特征在于，在所述电池盖板表面的所述阻断凸起之间的高度差小于0.15mm。
8.根据权利要求4至7任一项所述的锂电池壳体的制备方法，其特征在于，在所述阻断凸起形成的过程中，所述阻断凸起的成型率不低于85％。
9.根据权利要求1至3任一项所述的锂电池壳体的制备方法，其特征在于，所述初级壳体包括底板和四个侧板，每一个所述侧板均垂直连接在所述底板侧边，所述沿着所述焊接区域将所述电池盖板与所述初级壳体焊接在一起，以形成锂电池壳体，包括：
沿着所述侧板外壁设置若干个焊接点；
通过所述焊接点将所述电池盖板与所述侧板焊接在一起以形成所述锂电池壳体。
10.一种锂电池壳体，其特征在于，包括电池盖板和初级壳体，所述电池盖板表面的非焊接区域设置有若干个内部空心结构的阻断凸起，所述电池盖板包括焊接区域和非焊接区域，所述焊接区域位于所述电池盖板边缘部分，所述非焊接区域位于所述电池盖板中间部分，所述电池盖板沿着所述焊接区域与所述初级壳体焊接在一起，以形成锂电池壳体，其中，所述阻断凸起的凸起端位于所述电池盖板远离所述初级壳体的一侧。
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