一种锂电池生产方法与流程

一种锂电池生产方法
1.本技术是申请号2020100799946，申请日2020年2月4日，名称为“一种usb充电式锂电池”的发明专利的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及充电式电池技术领域，特别是涉及一种锂电池生产方法。


背景技术：

3.现有的充电式电池其结构单一，充电时，需要将电池放入特制的充电座内，并将充电座连接充电座，这类充电座由于是特制的，因此用户急用时往往难以找到合适的充电设备，且充电座丢失后也难以找到替代品；此外，市面上现有的充电式电池结构单一，生产流程复杂，成本高。


技术实现要素：

4.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种充生产流程简单，成本低的锂电池生产方法。
5.技术方案：为实现上述目的，本发明的锂电池生产方法，其特征在于，其包括如下步骤：
6.步骤a1，截取设定长度的管材；
7.步骤a2，在管材的一端开槽，形成槽口以及与槽口连通的扇形工艺槽；
8.步骤a3，对管材的另一端进行封口处理，形成第一限制部；
9.步骤a4，将电芯组件中除负极输出单元的所有零部件组装构成组装体，并将组装体整体装入所述管材内，并使得第二支架上的嵌入部嵌入在所述槽口中；
10.步骤a5，将负极输出单元固定至第一导体安装板；
11.步骤a6，对管材的形成有工艺槽的一端进行封口处理，形成第二限制部以及第二限制部上的缺口，此时，管材完全形成为钢壳；
12.步骤a7，采用热缩工艺在所述钢壳的外侧覆盖塑料膜；
13.步骤a8，在所述钢壳的对应于正极输出单元的一端贴上面贴。
14.有益效果：本发明的锂电池生产方法可有效将电芯组件的除负极输出单元外的部分封装至钢壳内，且同时完成指示灯与usb充电口的对正工作，流程设置合理，过程简单，生产成本低，生产出的锂电池结构可靠，寿命长。
附图说明
15.附图1为usb充电式锂电池的第一外形图；
16.附图2为usb充电式锂电池的第二外形图；
17.附图3为usb充电式锂电池的爆炸图；
18.附图4为usb充电式锂电池的第一剖视图；
19.附图5为usb充电式锂电池的第二剖视图；
20.附图6为钢壳的结构图；
21.附图7为第一支架的结构图；
22.附图8为第二支架部分的第一视角结构图；
23.附图9为第二支架部分的第二视角结构图；
24.附图10为第一导体安装板的第一视角结构图；
25.附图11为第一导体安装板的第二视角结构图；
26.附图12为第二导体安装板的第一视角结构图；
27.附图13为第二导体安装板的第二视角结构图；
28.附图14为负极输出导体的结构图；
29.附图15为柔性电路板的结构图；
30.附图16为开有槽口与工艺槽的钢管的结构图。
31.图中：1-钢壳；1-1-第一限制部；1-2-第二限制部；1-3-槽口；1-4-缺口；2-电芯；3-第一支架；3-1-第一套接部；4-第二支架；4-1-第二套接部；4-2-嵌入部；4-3-充电口安装部；5-usb充电口；6-指示灯；7-正极输出单元；8-负极输出单元；8-1-凹陷部；9-柔性电路板；9-1-连接端口；9-2-第一插接件；10-第一导体安装板；10-1-第一线槽；11-第二导体安装板；11-1-凸台部；11-2-第二线槽；12-第一输出导体；13-第二输出导体；14-螺钉；15-塑料膜；16-面贴；17-第二插接件；18-第三插接件。
具体实施方式
32.下面结合附图对本发明作更进一步的说明，值得说明的是，附图中各部件的尺寸及比例不代表产品的实际设计尺寸与比例。
33.如附图1-5所示的usb充电式锂电池，其包括钢壳1与电芯组件，所述钢壳1的外侧覆盖有塑料膜15，所述塑料膜15的两端具备向内延伸的并覆盖住所述第一限制部1-1与第二限制部1-2的内延部。电芯组件包括电芯2、第一支架3、第二支架4、usb充电口5、指示灯6、正极输出单元7、负极输出单元8以及柔性电路板9，电芯组件中，除负极输出单元8外，所有部件均安装在所述钢壳1内。其中：
34.如附图6所示，钢壳1为空心圆筒状，且其一端具有第一限制部1-1，其另一端具有第二限制部1-2，所述第一限制部1-1与所述第二限制部1-2均呈环形，第一限制部1-1与第二限制部1-2用于对电芯组件起到限制作用，使得电芯组件不会脱出至钢壳1之外，钢壳1为一体成型件，其结构稳定，保护作用好；所述钢壳1的侧壁上靠近所述第二限制部1-2的一侧的侧壁上形成有槽口1-3，且所述第二限制部1-2上形成有与所述槽口1-3连通的缺口1-4；
35.正极输出单元7连接所述电芯2的正极，负极输出单元8连接所述电芯2的负极，正极输出单元7与负极输出单元8用于输出电量。
36.电芯2的外圆周部与钢壳1的内壁之间留有一圈环形间隙，柔性电路板9的主体部分置于所述环形间隙内，且其主体部分上具备充放电管理电路；所述usb充电口5以及所述指示灯6连接所述充放电管理电路，所述充放电管理电路连接所述电芯2的正负两级；其还用于建立所述正极输出单元7及负极输出单元8与所述电芯2之间的连接。充放电管理电路可起到充电保护以及放电管理、电量统计等功能，usb充电口5连接电源后通过充放电管理
电路向电芯2充电，且充放电管理电路可统计电芯2中剩余的电量情况，并通过指示灯6指示剩余电量情况。
37.具体地，电芯2的两端分别安装有第一支架3与第二支架4，如附图7所示，第一支架3上形成有套设在所述电芯2的负极端的第一套接部3-1，且其外缘与所述钢壳1的内壁契合并相互配合；如附图8-9所示，第二支架4上形成有套设在所述电芯2的正极端的第二套接部4-1，且其外缘与所述钢壳1的内壁契合并相互配合，且其上形成有嵌入所述槽口1-3的嵌入部4-2；第一支架3与第二支架4的外轮廓的有效半径均大于电芯2的有效最大半径，如此可使得电芯的外围形成一圈可容置柔性电路板9的环形间隙，柔性的柔性电路板9安装在环形间隙中，相比之下，传统的pcb板需要占用较多的空间，本实施例中使用的柔性电路板9设置在电芯2的外围，结构紧凑，有利于提升钢壳1内空间的利用率，节省出来的空间可容纳体积更大的电芯2，使得锂电池具有更大的电能容量。
38.指示灯6嵌入在所述嵌入部4-2内且其朝外一侧处于外露状态，如此设置，可解决指示灯6的固定问题，由于钢壳1上具有槽口1-3与缺口1-4，在生产电池时，钢壳1上的第二限制部1-2还未形成时，第二支架4可从钢壳1的带有槽口1-3的一侧装入，并使嵌入部4-2嵌入在槽口1-3内，一方面可使得第二支架4有效周向定位，另一方面使得指示灯6可外露至钢壳1外侧，起到发光供用户参考的作用，采用这种方式，可解决指示灯6与其露出槽口的对准问题，也可防止第二支架4在钢壳的轴向上窜动，方便认向组装以及定位固定；缺口1-4是配合槽口1-3设置的，使得在形成第二限制部1-2之前，第二支架4上的嵌入部4-2可顺利装入钢壳1上的槽口1-3内。
39.usb充电口5相对于所述钢壳1固定，具体地，第二支架4上还形成有充电口安装部4-3，充电口安装部4-3具备充电口容置孔，usb充电口5嵌入在充电口容置孔内，钢壳1上对应于usb充电口5的位置设置有露出孔，如此，不仅可起到对usb充电口5的增强作用，使得其不会由于长期插拔而产生松动，而且由于usb充电口5与指示灯6均安装在第二支架4上，由于第二支架4上的嵌入部4-2与槽口1-3的配合作用，使得usb充电口5与露出孔也可充分对准并相对固定。
40.进一步地，所述电芯组件还包括第一导体安装板10与第二导体安装板11；所述第一支架3上安装有第一导体安装板10，如附图10-11所示，所述负极输出单元8安装在所述第一导体安装板10上，所述第一导体安装板10上还安装有若干第一输出导体12，每个所述第一输出导体12连接所述电芯2的正、负极两者中的一者，且至少一个所述第一输出导体12连接所述电芯2的正极；所述第二支架4上安装有第二导体安装板11，所述正极输出单元7安装在所述第二导体安装板11上，所述第二导体安装板11上还安装有若干第二输出导体13，每个所述第二输出导体13连接所述电芯2的正、负极两者中的一者，且至少一个所述第二输出导体13连接所述电芯2的负极；各所述第一输出导体12与第二输出导体13均通过所述柔性电路板9的内部线路连接所述电芯2。采用上述结构，在锂电池的每一端均具有两种电能输出电极，使得锂电池具有更多的用途，用户一方面可直接以正极输出单元7与负极输出单元8为供电电极向用电设备供电，另一方面还可通过在第一输出导体12与第二输出导体13上焊接导线等形式从锂电池上引出更多的输出线路以同时满足外界复杂的供电需求，使得锂电池具有更好的适用性。采用柔性电路板9的内部线路连接第一输出导体12、第二输出导体13与电芯2可使得钢壳1内走线规整而不混乱。
41.优选地，如附图12-13所示，所述正极输出单元7安装在所述第二导体安装板11的正中位置，所述第二输出导体13为金属块，且所有的所述第二输出导体13构成沿所述钢壳1的径向分布的直线阵列，且所述直线阵列置于所述缺口1-4内，如此，利用了缺口1-4使第二输出导体13露出。具体地，所述第二导体安装板11上形成有凸台部11-1，所述凸台部11-1嵌设在所述缺口1-4内；所述第二输出导体13埋设在所述第二导体安装板11内，且所述第二输出导体13的上端由所述凸台部11-1的上端露出，如此，利用了第二导体安装板11与缺口1-4的配合作用实现了对第二导体安装板11的止转作用，防止第二导体安装板11相对于钢壳1旋转导致第二输出导体13与钢壳1接触，且凸台部11-1起到了弥补填充作用，其上端与钢壳1的端面平齐，使得钢壳1上不会有锋利的边缘，防止割伤用户以及割坏包裹在钢壳1外侧的塑料膜15。
42.优选地，所述钢壳1的端面上贴有面贴16，所述面贴16将所述第二输出导体13覆盖；所述面贴16的中心设有通孔以供所述正极输出单元7露出。正常使用时，正极输出单元7为主要输出部，当用户有更多的连接需求时，可拆下面贴16使得所有的第二输出导体13露出，从而进行电路连接。
43.优选地，所有的所述第一输出导体12为不同直径的环状，且所有的所述第一输出导体12同心设置；所述负极输出单元8为圆形金属片，且其相对于所述第一导体安装板10可拆卸设置；当所述负极输出单元8固定在所述第一导体安装板10上时，其将所有的所述第一输出导体12覆盖住。具体地，所述负极输出单元8的朝内一侧覆盖有绝缘层；如附图14所示，所述负极输出单元8的中心具有凹陷部8-1，所述凹陷部8-1的中心具备螺钉孔，螺钉14穿过所述螺钉孔并螺接固定在所述第一导体安装板10上，且其边缘置于所述第一限制部1-1的外侧并与所述第一限制部1-1接触，由于凹陷部8-1的设置，螺钉14的尾部不会露出。如此，正常使用时，负极输出单元8为主要输出部，当用户有更多的连接需求时，可拆下负极输出单元8使得所有的第一输出导体12露出，从而进行电路连接。优选地，绝缘层为橡胶，负极输出单元8背面的绝缘层用于防止负极输出单元8与其他第一输出导体12导通，负极输出单元8的边缘与第一限制部1-1接触可起到密封作用。
44.优选地，柔性电路板9的主体部分呈筒状，其套设在电芯2的外侧，其上不仅形成有充放电管理电路，还形成有独立的连接线路，柔性电路板9上还形成有供充放电管理电路与连接线路连接钢壳1内其他元器件的连接端口9-1，连接端口9-1以排线的形式伸出至柔性电路板9的主体部分之外，且连接端口9-1上连接有第一插接件9-2；所述第二导体安装板11上安装有第二插接件17，且第二导体安装板11上形成有第二线槽11-2，指示灯6、usb充电口5、电芯2的正极、正极输出单元7、第二输出导体13分别通过置于第二线槽11-2内的线缆连接第二插接件17，第二插接件17与第一插接件9-2插接连接。第二支架4上形成有豁口部，使得第二支架4的两侧与钢壳1之间形成有供排线通过的走线槽。
45.所述第一导体安装板10上安装有第三插接件18，且第一导体安装板10上形成有第一线槽10-1，指示灯6、usb充电口5、电芯2的正极、正极输出单元7、第二输出导体13分别通过置于第一线槽10-1内的线缆连接第三插接件18，每个第三插接件18与一个单独的第一插接件9-2插接连接。第一支架3上形成有豁口部，使得第一支架3的两侧与钢壳1之间形成有供排线通过的走线槽。
46.通过上述结构，使得内部钢壳1内部走线简洁，且电芯组件组装方便，只需将相应
的插接件连接即可完成线路连接，连接方便。
47.本发明还提供了一种锂电池的生产方法，其包括如下步骤：
48.步骤a1，截取设定长度的管材19；
49.步骤a2，在管材19的一端开槽，形成槽口1-3以及与槽口1-3连通的扇形工艺槽19-1；如附图16所示；
50.步骤a3，对管材19的另一端进行封口处理，形成第一限制部1-1；
51.步骤a4，将电芯组件中除负极输出单元8的所有零部件组装构成组装体，并将组装体整体装入所述管材19内，并使得第二支架4上的嵌入部4-2嵌入在所述槽口1-3中；
52.步骤a5，将负极输出单元8固定至所述第一导体安装板10；
53.本步骤中，先将负极输出单元8固定至所述第一导体安装板10，由于负极输出单元8置于第一限制部1-1的外侧且负极输出单元8的边缘与第一限制部1-1的边缘接触，因此，负极输出单元8可起到限制作用，防止后续的操作流程中组装体相对于钢壳1轴向移动，有利于后续的生产流程。
54.步骤a6，对管材19的形成有工艺槽19-1的一端进行封口处理，形成第二限制部1-2以及第二限制部1-2上的缺口1-4，此时，管材19完全形成为钢壳1；
55.步骤a7，采用热缩工艺在所述钢壳1的外侧覆盖塑料膜15；
56.步骤a8，在所述钢壳1的对应于正极输出单元7的一端贴上面贴16。
57.上述方法可有效将电芯组件的除负极输出单元8外的部分封装至钢壳1内，且同时完成指示灯6与usb充电口5的对正工作，流程设置合理，过程简单，生产成本低，生产出的锂电池结构可靠，寿命长。
58.上述步骤a4中将电芯组件中除负极输出单元8的所有零部件组装构成组装体具体包括如下步骤：
59.步骤b1，将所述第一支架3、第一导体安装板10、第二插接件17、第一输出导体12及进行预组装，并进行线路连接形成第一组装件；
60.步骤b2，将所述第二支架4、第二导体安装板11、第三插接件18、第二输出导体13、正极输出单元7、指示灯6及usb充电口5进行预组装，并进行线路连接形成第二组装件；
61.步骤b3，将所述柔性电路板9套设至所述电芯2的外侧；
62.步骤b4，将所述第一组装件与第二组装件分别通过第一套接部3-1与第二套接部4-1套接至电芯2的负极与正极；
63.步骤b5，将所述柔性电路板9上的各第一插接件9-2分别与对应的第二插接件17及第三插接件18插接连接。
64.上述组装过程步骤合理，组装方便，组装后的组装体简洁明了，走线不紊乱，方便后续的组装作业。
65.本发明的usb充电式锂电池具有通用的usb接口，用户可通过通用的usb数据线为其充电，充电方便，且通过设置第一支架与第二支架可使得电芯稳固安装在钢套内，并使得钢套与电芯之间形成了用于柔性电路板的环形间隙，使得电池整体结构紧凑，内部空间利用率高。
66.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应
视为本发明的保护范围。