超薄电池壳体结构及锂离子电池的制作方法

1.本实用新型涉及锂离子电池制造技术领域，特别是涉及一种超薄电池壳体结构及锂离子电池。


背景技术：

2.电池壳体是制作电池的关键部件，主要通过钢带进行四次折弯后将头尾焊接完成边框制作，然后再进行上、下盖板焊接制作而成。由于钢框体采用钢带进行折弯再进行首尾焊接，框体成型后较柔软，易变形；其次，由于框体底部无支撑，电芯转接焊难度大；再者，由于框体厚度较薄，与盖板进行焊接定位难度大；此外，由于框体与盖板定位困难，导致壳体激光焊接难度大，焊接效率低，这些因素都导致现有的电池壳体加工良品率下降和电池组装成本上升。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种超薄电池壳体结构及锂离子电池，用于解决现有技术中的电池壳体通过钢带进行四次折弯后将头尾焊接完成边框制作，然后再进行上、下盖板焊接制作，存在框体成型后较柔软，易变形；框体底部无支撑，电芯转接焊难度大，与盖板进行焊接定位难度大、焊接效率低，导致良品率下降和电池组装成本上升等问题。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种超薄电池壳体结构，所述超薄电池壳体结构包括形状和尺寸相互匹配的浅坑壳体和深坑壳体，浅坑壳体中间形成有第一冲压槽，深坑壳体中间形成有第二冲压槽，第一冲压槽和第二冲压槽共同构成电芯容纳空间，且第二冲压槽的深度大于第一冲压槽的深度，所述浅坑壳体包括第一折边部和位于第一折边部外侧的第二折边部，第一折边部和第二折边部一端相互连接，另一端相互间隔而形成凹槽；所述深坑壳体包括第三折边部和位于第三折边部外侧的第四折边部，第三折边部和第四折边部一端相互连接，另一端相互间隔而形成凹槽。
5.可选地，所述超薄电池壳体结构为矩形状。
6.可选地，所述浅坑壳体的第一折边部的折边宽度为0.65mm～0.7mm，第二折边部的折边宽度为0.4mm～0.45mm；所述深坑壳体的第三折边部的折边宽度0.6mm～0.65mm，第四折边部的折边宽度为0.5mm。
7.可选地，所述第一冲压槽的深度为4mm-5mm，第一冲压槽底面的厚度为0.1mm；第二冲压槽的深度为9mm-10mm，第二冲压槽底面的厚度为0.1mm。
8.可选地，所述浅坑壳体在四个拐角上的内r角均为4mm，外r角均为4.1mm；所述深坑壳体在四个拐角上的内r角均为4mm，外r角均为4.1mm。
9.可选地，所述深坑壳体的两个短边上对称设置有一对极柱安装孔，尺寸为2r2*15mm。
10.可选地，所述深坑壳体的两个短边上对称设置有一对防爆阀安装孔，尺寸为
2r2.5*10mm，位于同一短边上的极柱安装孔和防爆阀安装孔间隔设置。
11.可选地，所述深坑壳体的短边上还设置有注液孔，尺寸为φ3mm。
12.可选地，所述深坑壳体的凹槽内还设置有定位槽，所述浅坑壳体上设置有与该定位槽相对应的定位柱。
13.本实用新型还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括如上述任一方案中所述的超薄电池壳体结构。
14.如上所述，本实用新型的超薄电池壳体结构及锂离子电池，具有以下有益效果：本实用新型提供的超薄电池壳体结构采用冲坑壳体，可有效提高壳体的强度，降低壳体变形可能，有利于壳体的进一步薄型化；冲坑壳体底部为转接焊电芯提供支撑，可降低电芯转接焊难度；壳体折边安装凹槽采用深浅坑对扣设计，定位精度高，壳体的捏合度好，有利于提高壳体激光焊接稳定性及焊接效率；深坑壳体顶部可进一步采用折边定位槽设计，浅壳体顶部采用双折边定设计，两面对扣装配，壳体实现自定位装配，可降低壳体定位难度。采用本实用新型提供的超薄电池壳体结构，有助于提高电池组装良率和降低组装成本。
附图说明
15.图1显示为本实用新型提供的超薄电池壳体结构的分解结构示意图。
16.图2显示为图1中的i区域的放大示意图。
17.图3显示为图1中的ii区域的放大示意图。
具体实施方式
18.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。如在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
19.为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。
20.在本技术的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
21.需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。为使图示尽量简洁，各附图中并未对所有的结构全部标示。
22.请参阅图1至图3。
23.如图1至图3所示，本实用新型提供一种超薄电池壳体结构，所述超薄电池壳体结构包括形状和尺寸相互匹配的浅坑壳体1和深坑壳体6，该浅坑壳体1和深坑壳体6较佳地均为不锈钢壳体，浅坑壳体1中间形成有第一冲压槽，深坑壳体6中间形成有第二冲压槽，第一冲压槽和第二冲压槽共同构成电芯容纳空间，且第二冲压槽的深度大于第一冲压槽的深度，所述浅坑壳体1包括第一折边部4和位于第一折边部4外侧的第二折边部5(第一折边部4和第二折边部5围绕在第一冲压槽的周向)，第一折边部4和第二折边部5一端相互连接，另一端相互间隔而形成凹槽；所述深坑壳体6包括第三折边部12和位于第三折边部12外侧的第四折边部14(第三折边部和第四折边部围绕在第二冲压槽的周向)，第三折边部12和第四折边部14一端相互连接，另一端相互间隔而形成凹槽，折边部的设置便于装配；所述浅坑壳体1和深坑壳体6均为冲压成型，因而第一冲压槽和第二冲压槽均为冲压槽，而位于第一折边部4和第二折边部5之间的凹槽，以及位于第三折边部12和第四折边部14之间的凹槽都相应地也是通过冲压形成。具体地，本实用新型提供的超薄电池壳体结构的例示性使用方法为，将深坑壳体6以第二冲压槽开口朝上的方式放置(第三折边部12和第四折边部14之间的凹槽开口也相应朝上)，待封装的电池电芯放入深坑壳体6的第二冲压槽中并固定，将浅坑壳体1以第一冲压槽开口朝下的方式(第一折边部4和第二折边部5之间的凹槽开口也相应朝下)放置到深坑壳体6上，并使深坑壳体的折边部、凹槽与浅坑壳体的折边部、凹槽相互嵌套，采用诸如激光焊接将各结构相互固定，由此将电芯固定于深坑壳体和浅坑壳体内。本实用新型提供的超薄电池壳体结构采用冲坑壳体，可有效提高壳体的强度，降低壳体变形可能，有利于壳体的进一步薄型化；冲坑壳体底部为转接焊电芯提供支撑，可降低电芯转接焊难度；壳体折边安装凹槽采用深浅坑对扣设计，定位精度高，壳体的捏合度好，有利于提高壳体激光焊接稳定性及焊接效率；深坑壳体顶部可进一步采用折边定位槽设计，浅坑壳体顶部采用双折边定设计，两面对扣装配，壳体实现自定位装配，可降低壳体定位难度。采用本实用新型提供的超薄电池壳体结构，有助于提高电池组装良率和降低组装成本。
24.所述超薄电池壳体结构的具体形状可以根据需要设定，本实施例中，其结构为矩形状，更准确地说为类矩形状，因为其四个角做了圆角处理，但其结构不仅限于此。
25.所述超薄电池壳体结构的各部分的尺寸同样可以根据需要灵活设置。在一示例中，所述浅坑壳体1的第一折边部4的折边宽度为0.65mm～0.7mm(包括端点值，本说明书中涉及数值范围的描述时，如无特殊说明，均包括端点值)，第二折边部5的折边宽度为0.4mm～0.45mm；所述深坑壳体6的第三折边部12的折边宽度0.6mm～0.65mm，第四折边部14的折边宽度为0.5mm。上述尺寸均是在充分考虑可加工前提下的较佳尺寸。
26.在一示例中，所述第一冲压槽的深度为4mm-5mm，第一冲压槽底面的厚度为0.1mm；第二冲压槽的深度为9mm-10mm，第二冲压槽底面的厚度为0.1mm。
27.在一较佳示例中，所述浅坑壳体1在四个拐角上的内r角2均为4mm，外r角3均为4.1mm；所述深坑壳体6在四个拐角上的内r角7均为4mm，外r角8均为4.1mm。这些角度参数可以确保各壳体在拐角处圆滑过渡，可以提高壳体的耐外界冲击能力。
28.在一示例中，所述深坑壳体6的两个短边上对称设置有一对极柱安装孔10，分别用于安装正极柱和负极柱，其尺寸较佳地为2r2*15mm。
29.在一示例中，所述深坑壳体6的两个短边上对称设置有一对防爆阀安装孔9，用于
防爆阀安装，其尺寸较佳地为2r2.5*10mm，位于同一短边上的极柱安装孔10和防爆阀安装孔9间隔设置。将极柱安装孔和防爆阀安装孔集中安装在深坑壳体的短边而非其他位置，有助于进一步减小加工时壳体变形的可能，同时，可为深坑壳体的长边预留出更多用于设置其他结构的位置。
30.在一示例中，所述深坑壳体6的短边上还设置有注液孔11，尺寸较佳地为φ3mm。
31.在一较佳地示例中，所述深坑壳体6的凹槽内还设置有定位槽13，所述浅坑壳体上设置有与该定位槽相对应的定位柱(未示出)，所述定位槽和定位柱可以不止一个。设置定位槽，使得壳体可实现自定位装配，进一步降低壳体定位难度。当然，在其他示例中，也可以采用其他定位结构，例如在浅坑壳体上设置定位槽而在深坑壳体上设置定位柱，或在浅坑壳体和深坑壳体的对应位置设置定位标记(例如对位线)，对此不做严格限制。
32.本实施例的超薄电池壳体结构可用于多种规格，尤其是小尺寸电芯的安装。采用本实用新型的超薄电池壳体结构进行电芯组装，有助于提高组装良率和效率，降低组装成本。
33.本实用新型还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池与现有技术的主要区别在于，其包括上述任一方案中所述的超薄电池壳体结构，而锂离子电池的电芯则固定于前述的超薄电池壳体结构内。对所述超薄电池壳体结构的更多介绍还请参考前述内容，出于简洁的目的不赘述。由于采用前述的超薄电池壳体结构，使得本实用新型提供的锂离子电池具有组装良率和效率高的优点。
34.综上所述，本实用新型提供一种超薄电池壳体结构和锂离子电池。所述超薄电池壳体结构包括形状和尺寸相互匹配的浅坑壳体和深坑壳体，浅坑壳体中间形成有第一冲压槽，深坑壳体中间形成有第二冲压槽，第一冲压槽和第二冲压槽共同构成电芯容纳空间，且第二冲压槽的深度大于第一冲压槽的深度，所述浅坑壳体包括第一折边部和位于第一折边部外侧的第二折边部，第一折边部和第二折边部一端相互连接，另一端相互间隔而形成凹槽；所述深坑壳体包括第三折边部和位于第三折边部外侧的第四折边部，第三折边部和第四折边部一端相互连接，另一端相互间隔而形成凹槽。本实用新型提供的超薄电池壳体结构采用冲坑壳体，可有效提高壳体的强度，降低壳体变形可能，有利于壳体的进一步薄型化；冲坑壳体底部为转接焊电芯提供支撑，可降低电芯转接焊难度；壳体折边安装凹槽采用深浅坑对扣设计，定位精度高，壳体的捏合度好，有利于提高壳体激光焊接稳定性及焊接效率；深坑壳体顶部可进一步采用折边定位槽设计，浅壳体顶部采用双折边定设计，两面对扣装配，壳体实现自定位装配，可降低壳体定位难度。采用本实用新型提供的超薄电池壳体结构和锂离子电池，有助于提高电池组装良率和降低组装成本。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
35.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。