单体电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种单体电池


背景技术：

2.相关技术中的单体电池，通过设有极芯以及安装极芯的电池壳，电池壳一般分为盖体和壳体，盖体用于密封壳体内的空间，但是无法有效地避免盖体落入壳体内，导致电池壳的装配精度底，结构不够稳定，导致能量密度较低。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在解决现有技术中的单体电池的能量密度低和装配精度低等技术问题。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种单体电池，该单体电池具有装配精度高、结构稳定且能量密度大等优点。
4.为了实现上述目的，本实用新型提出一种单体电池，包括：壳体，所述壳体内设有容纳腔,所述壳体的至少一端设有与所述容纳腔连通的敞开口,所述容纳腔的内壁设有支撑结构；盖体，所述壳体的至少一端设有所述盖体，所述盖体封盖对应的所述敞开口，所述盖体的一部分伸入所述容纳腔内且止抵于所述支撑结构；极芯，所述极芯安装于所述容纳腔内。
5.本实用新型的单体电池具有装配精度高、结构稳定且能量密度大等优点。
6.在本实用新型中，所述支撑结构设于所述壳体的宽度方向的两侧壁。
7.在本实用新型中，所述支撑结构在所述壳体的长度方向的尺寸为d1，所述支撑结构在所述壳体的宽度方向的尺寸为l1，所述容纳腔的腔壁的壁厚为d；其中，2*d＜d1≤ 10*d，2*d≤l1≤10*d。
8.在本实用新型中，所述盖体包括：封盖部，所述封盖部安装于所述壳体且封盖所述敞开口；插入部，所述插入部设于所述封盖部的朝向所述壳体的一侧且插入所述容纳腔内，所述插入部止抵于所述支撑结构。
9.在本实用新型中，所述支撑结构包括：第一段和第二段，所述第一段的一端和所述第二段的一端均与所述容纳腔的内壁连接，所述第一段和所述第二段在所述壳体的长度方向上间隔设置；弧形段，所述弧形段的两端分别与所述第一段的另一端和所述第二段的另一端相连，所述弧形段朝向远离所述第一段和所述第二段的方向凸出。
10.在本实用新型中，所述第一段和所述第二段平行且与所连接的所述容纳腔的内壁垂直。
11.在本实用新型中，所述支撑结构与所述壳体一体成型。
12.在本实用新型中，所述盖体的所述一部分与所述容纳腔过盈配合，所述盖体的所述一部分和所述容纳腔的内壁通过穿透焊的方式焊接；其中，所述盖体的所述一部分在所述壳体的宽度方向上的尺寸与所述容纳腔的在所述壳体的宽度方向上的尺寸之差大于 0mm且不大于0.2mm；和/或所述盖体的所述一部分在所述壳体的厚度方向上的尺寸与所述
容纳腔的在所述壳体的厚度方向上的尺寸之差大于0mm且不大于0.2mm。
13.在本实用新型中，所述盖体的所述一部分与所述容纳腔间隙配合，所述盖体的所述一部分和位于所述容纳腔外的部分之间形成台阶，所述台阶和所述壳体采用对接焊的方式焊接；其中，所述盖体的所述一部分与所述容纳腔的内壁之间的距离大于0mm且不大于所述容纳腔的腔壁的壁厚的百分之二十。
14.在本实用新型中，所述壳体为钢壳，所述盖体为钢盖。
15.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
16.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
17.图1是根据本实用新型实施例的单体电池的结构示意图。
18.图2是根据本实用新型实施例的单体电池的盖体插入容纳腔与支撑结构的配合示意图。
19.图3是图2中a区域的局部放大图。
20.图4是根据本实用新型实施例的单体电池的壳体和盖体的配合示意图。
21.图5是根据本实用新型实施例的单体电池的壳体和盖体的另一视角的配合示意图。
22.图6是根据本实用新型另一实施例的单体电池的壳体和盖体的配合示意图。
23.附图标记：
24.单体电池1、极芯2、容纳腔101、台阶102、壳体110、盖体120、封盖部121、插入部122、支撑结构500、第一段510、第二段520、弧形段530。
具体实施方式
25.下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
28.下面参考附图描述根据本实用新型实施例的单体电池1。其中，单体电池1可以为锂离子电池。
29.如图1-图6所示(图中箭头a所指方向为单体电池1的厚度方向，箭头b所指方向为单体电池1的长度方向,箭头c所指方向为单体电池1的宽度方向)，根据本实用新型实施例的单体电池1包括壳体110、盖体120和极芯2。
30.壳体110内设有容纳腔101，壳体110的至少一端设有与容纳腔101连通的敞开口, 容纳腔101的内壁设有支撑结构500，壳体110的至少一端设有盖体120，盖体120封盖对应的敞开口，盖体120的一部分伸入容纳腔101内且止抵于支撑结构500，极芯2 安装于容纳腔101内。
31.举例而言，壳体110的两端都可以敞开，此时盖体120可以有两个，两个盖体120 分别安装于壳体110的两端对壳体110的两端的敞开口进行封盖。
32.根据本实用新型实施例的单体电池1，通过在壳体110内设有容纳腔101，壳体110 的至少一端设有与容纳腔101连通的敞开口，这样容纳腔101可以直接与壳体110外的空间连通，从而可以很方便地将极芯2以及电解液放置于容纳腔101内。
33.另外，盖体120安装于壳体110的至少一端且封盖敞开口，这样盖体120将壳体110 敞开的一端封盖后，可以避免极芯2以及电解液脱离容纳腔101，而且通过将盖体120 和壳体110分体设置，能够降低单体电池1的加工难度，提高生产效率。
34.此外，容纳腔101的内壁设有支撑结构500，盖体120的一部分伸入容纳腔101内且止抵于支撑结构500，换言之，盖板120与壳体110配合时，支撑结构500能够支撑盖板120，避免盖板120与壳体110之间由于出现装配偏斜或者壳体110的端口外扩而导致盖体120过度伸入到容纳腔101内，容纳腔101内有更多的空间用于装配极芯2，单体电池1的容量大，且体积能量密度高，使盖板120与壳体110之间的相对位置更为稳定，从而单体电池1的装配精度高。
35.如此，根据本实用新型实施例的单体电池1具有装配精度高、结构稳定且能量密度大等优点。
36.根据本实用新型的一些具体实施例，如图2和图3所示，支撑结构500设于壳体110 的宽度方向的两侧壁，此时容纳腔101在单体电池1的厚度方向的两侧壁无需设置支撑结构500，极芯2能够在壳体110的厚度方向布置的空间更大，即极芯2在容纳腔101 内占用的空间更大，从而提高单体电池1的体积能量密度，增大单体电池1的容积。
37.可选地，支撑结构500在壳体110的长度方向的尺寸为d1，壳体110的宽度方向的两侧壁均设有支撑结构500，每个支撑结构500在壳体110的宽度方向的尺寸为l1，容纳腔101的腔壁的壁厚为d。其中，2*d＜d1≤10*d，2*d≤l1≤10*d。这样能够对盖体 120形成可靠地支撑，且不会影响到极芯2在容纳腔101内的布置，也不会降低壳体110 的结构强度。
38.根据本实用新型的一些具体实施例，如图4-图6所示，盖体120包括封盖部121和插入部122，封盖部121安装于壳体110且封盖敞开口，插入部122设于封盖部121的朝向壳体110的一侧且插入容纳腔101内，插入部122止抵于支撑结构500。
39.举例而言，插入部122的横截面积的外轮廓所围绕出的面积可以小于封盖部121的横截面积的外轮廓所围绕出的面积。通过将封盖部121支撑于壳体110的端面，可以防止盖体120掉入到壳体110的容纳腔101内，保证壳体110和盖体120之间有效焊接，并且能够将壳体110的敞开的两端密封，对壳体110的封盖更为全面，以防止壳体110 内的电解液泄漏。通过设置插入部122，能够提高盖体120和壳体110之间的连接面积，以提高盖体120和壳体110之间的连接强度，单体电池1的结构更为稳定，并且能够减小封盖部121的厚度，从而能够减小盖体120的重量以及降低生产成本。
40.在本实用新型的一些实施例中，如图2和图3所示，支撑结构500包括第一段510、第
二段520和弧形段530，第一段510的一端和第二段520的一端均与容纳腔101的内壁连接，第一段510和第二段520在壳体110的长度方向上间隔设置，弧形段530的两端分别与第一段510的另一端和第二段520的另一端相连，弧形段530朝向远离第一段 510和第二段520的方向凸出。
41.举例而言，支撑结构500可以由壳体110通过冲压或者辊槽等工艺成型，支撑结构 500可以为c形或者u形。如此，不仅有利于支撑结构500的加工成型，而且支撑结构 500整体受力更为均匀，避免支撑结构500局部出现应力集中，另外支撑结构500不易出现尖角，能够防止支撑结构500划伤容纳腔101内的极芯2、绝缘膜等结构，降低了单体电池1的损坏几率，延长了单体电池1的使用寿命。
42.其中，支撑结构500与壳体110一体成型。这样支撑结构500与壳体110之间连接强度高，能够更可靠地支撑盖体120，避免盖体120止抵到支撑结构500时使支撑结构 500与壳体110分离，并且支撑结构500与壳体110之间连接以及加工方便。
43.进一步地，第一段510和第二段520平行且与所连接的容纳腔101的内壁垂直。其中，容纳腔101的长度方向分别与第一段510以及第二段520垂直。这样一方面第一段 510和第二段520两者与容纳腔101的内壁之间不会出现锐角(第一段510和第二段520 之间的距离从容纳腔101的内壁至容纳腔101的中心处方向逐渐增大)，有利于利用第一段510和第二段520两者与容纳腔101的内壁的夹角处的空间，提高容纳腔101的空间利用，另一方面，第一段510和第二段520两者与容纳腔101的内壁之间不会出现钝角(第一段510和第二段520之间的距离从容纳腔101的内壁至容纳腔101的中心处方向逐渐减小)，能够对盖体120形成更稳定的支撑，避免盖体120沿着支撑结构500滑向容纳腔101内，有利于提高盖体120和壳体110之间的相对位置的稳定性。
44.在本实用新型的一些可选实施例，如图4和图5所示，盖体120的一部分与容纳腔 101过盈配合，盖体120的一部分和容纳腔101的内壁通过穿透焊的方式焊接，例如盖体120伸入到容纳腔101的部分(即插入部122)和容纳腔101的内壁之间可以通过激光穿透焊接。此时，封盖部121可以通过拉深的方式形成于插入部122的背向容纳腔101 的一侧的外周面，插入部122在壳体110的长度方向的尺寸可以为1mm～3mm，例如1mm、 2mm或者3mm。
45.其中，盖体120的一部分在壳体110的宽度方向上的尺寸与容纳腔101的内壁在壳体110的宽度方向上的尺寸之差大于0mm且不大于0.2mm，和/或盖体120的一部分在壳体110的厚度方向上的尺寸h1与容纳腔101的在壳体110的厚度方向上的尺寸h2之差大于0mm且不大于0.2mm。
46.这样，插入部122和容纳腔101的内壁之间的接触面积大，有利于盖体120和壳体 110之间实现穿透焊，并且盖体120对壳体110的封盖更为严密，容纳腔101内的电解液更不易发生泄漏，单体电池1的更为安全。
47.在本实用新型的另一些可选实施例，如图6所示，盖体120的一部分与容纳腔101 间隙配合，盖体120的一部分和位于容纳腔101外的部分之间形成台阶102，即插入部 122和封盖部121之间可以形成台阶102，台阶102和壳体110采用对接焊的方式焊接，即封盖部121的朝向插入部122的一侧与壳体110的端面可以焊接，插入部122的外周面和容纳腔101的内壁可以焊接，例如盖体120和容纳腔101的内壁之间可以通过激光对接焊接。此时，插入部122和封盖部121可以分体设置，再通过焊接(激光焊接或者电阻焊接)连接为一体，这样既
能够保证插入部122和封盖部121之间密封可靠，而且便于台阶102的形成。
48.其中，盖体120的一部分(插入部122)与容纳腔101的内壁之间的距离h3大于0mm 且不大于容纳腔101的腔壁的壁厚的百分之二十。这样，不仅便于盖体120和容纳腔101 的内壁之间实现对接焊，而且能够减小盖体120的重量以及成本。
49.可选地，壳体110和盖体120可以为钢材制成。钢不易被锂离子腐蚀，防止了由于壳体110和盖体120的电压过低而导致壳体110和盖体120被嵌锂腐蚀的情况出现，单体电池1不易发生漏液。
50.根据本实用新型实施例的单体电池1的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
51.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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实用新型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。
52.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。