动力电池电芯外壳的制作方法

1.本发明涉及了动力电池零件领域，具体的是一种动力电池电芯外壳。


背景技术：

2.随着电动汽车的大规模面世，电动汽车中使用的动力电池也逐渐成为动力汽车发展的关键。现有技术中的动力电池如图1所示，其主要包括管体和与管体连接的盖板，目前动力电池的一个关键步骤是向管体中加注电解液，目前采用的方式，是在盖板上开设注液口，向盖板内加注电解液后，将注液口焊接封堵，从而实现将电解液密封至管体中的效果。但是，现有技术中，需要在封堵过程中采用焊接方式，而焊接过程中产生的热量会对电解液的品质造成不可逆的影响和破坏，因此，会导致动力电池无法达到最佳性能。而由于焊接的方式本身也存在未焊透等风险，且在焊接后还会产生凸度过大和易产生焊接变形等问题，使得整个动力电池的品控难度极大。此外，由于焊接方式的不可逆性，当需要更换或者加注电解液时，现有技术中的动力电池也难以实现相应效果，从而存在可重复使用度低的问题。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种动力电池电芯外壳，其用于解决上述问题中的一个或多个。
4.本技术实施例公开了：一种动力电池电芯外壳，包括：管体，所述管体具有本体和凸出于其本体环设的边缘部；盖板，所述盖板的边缘具有与所述边缘部抵接的卷边部，所述卷边部通过二重卷边与所述边缘部连接，所述盖板还在其厚度方向上贯通开设有注液口；封堵单元，所述封堵单元包括装置本体和弹性单元，所述装置本体的两侧分别形成第一端和第二端，所述装置本体外部在其周向上设置有用于与所述注液口连接的连接部，所述装置本体内部贯通设置，所述弹性单元设置在所述装置本体内部，以隔离所述第一端和所述第二端；所述弹性单元能在注液单元伸入其中时发生形变以形成通道，并在所述注液单元远离所述封堵单元时，所述弹性单元复位以继续隔离所述第一端和所述第二端。
5.进一步地，所述装置本体内部临近所述第二端的位置设置有自所述装置本体的内壁沿径向朝轴心延伸的抵接部，所述抵接部中心贯通设置，所述装置本体内部临近所述第一端的位置设置有自所述装置本体的内壁沿径向朝轴心延伸的限位部，所述限位部中心贯通设置；所述弹性单元设置于所述抵接部和所述限位部之间，所述弹性单元能在自然状态下与所述限位部沿其周向抵接，从而隔离所述第一端和所述第二端；所述注液口与所述连接部连接后，所述注液口与所述连接部之间闭合，所述装置本体的第一端临近所述盖板的外侧，所述装置本体的第二端临近所述盖板的内侧。
6.进一步地，所述弹性单元包括压缩弹簧和封堵元件，所述压缩弹簧的一端与所述抵接部抵接，所述压缩弹簧的另一端与所述封堵元件抵接，在所述压缩弹簧处于自然状态下时，所述封堵元件与所述限位部沿其周向抵接。
7.进一步地，所述限位部具有自其临近所述第二端的位置向着临近所述第一端的位
置逐渐向内延伸的第一斜面部，所述封堵元件上具有与所述第一斜面部相对应的第二斜面部，所述第二斜面部具有向内凹陷的凹槽，所述凹槽内设置有弹性部，所述弹性部能与所述第一斜面部抵接
8.进一步地，所述注液口与所述连接部连接后，所述注液口与所述连接部之间闭合；所述弹性单元设置于所述装置本体内部，所述弹性单元采用弹性橡胶制成，所述弹性单元的两侧分别与所述第一端和所述第二端连通；注液单元，所述注液单元具有针头部和与所述针头部连通的储液腔，所述针头部能穿透所述弹性单元，所述针头部远离所述储液腔的一端设置有出液孔；在所述针头部穿透所述弹性单元后，所述出液孔和所述储液腔分别位于所述弹性单元的两侧。
9.进一步地，所述弹性单元为氟硅橡胶件。
10.进一步地，所述弹性单元设置有多层，多层的所述弹性单元沿所述装置本体厚度方向上层叠设置。
11.进一步地，所述连接部与所述注液口压铆连接。
12.进一步地，所述连接部设置于所述第一端和第二端之间，所述连接部与所述注液口翻铆连接，翻铆后，所述第一端周围的所述装置本体形成翻边。
13.进一步地，所述连接部具有螺纹，所述连接部与所述注液口螺纹连接。
14.本发明的有益效果如下：
15.可以先将管体与盖板之间连接，并将封堵单元与注液口连接，上述两个连接方式过程中均能实现密封连接效果且避免了现有技术中焊接导致的凸度过大和易产生焊接变形等问题。在加注电解液后，没有因焊接热量对电解液品质造成不可逆影响和破坏的风险，进而使得动力电池的性能更加稳定，且可以不需要对现有的盖板进行改进，整个封堵单元节能高效、封堵性能可靠，使得整个动力电池在安装和加注电解液的过程中均无需使用焊接，降低了动力电池的品控难度。此外，也可以实现方便快捷地更换或更新电解液的效果。
16.为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本发明实施例中现有技术中的动力电池的结构示意图；
19.图2是本发明实施例中盖板在与封堵单元结合前的结构示意图
20.图3是本发明实施例中盖板在与封堵单元压铆结合后的结构示意图
21.图4是本发明实施例中盖板在与封堵单元翻铆结合后的结构示意图
22.图5是本发明实施例中盖板在与管体抵接前的结构示意图
23.图6是本发明实施例中盖板在与管体抵接后的结构示意图
24.图7是本发明实施例中盖板在与管体二重卷边后的结构示意图
25.图8是本发明实施例中封堵单元第一实施例在压铆前的结构示意图；
26.图9是本发明实施例中封堵单元第一实施例在翻铆前的结构示意图；
27.图10是本发明实施例中封堵单元第一实施例在压铆后的结构示意图；
28.图11是本发明实施例中封堵单元第一实施例在翻铆后的结构示意图；
29.图12是本发明实施例中封堵单元第二实施例在压铆前的结构示意图；
30.图13是本发明实施例中封堵单元第二实施例在翻铆前的结构示意图；
31.图14是本发明实施例中封堵单元第二实施例在压铆后的结构示意图；
32.图15是本发明实施例中封堵单元第二实施例在翻铆后的结构示意图；
33.图16是本发明实施例中封堵单元第三实施例在压铆前的结构示意图；
34.图17是本发明实施例中封堵单元第三实施例在翻铆前的结构示意图；
35.图18是本发明实施例中封堵单元第三实施例在压铆后的结构示意图；
36.图19是本发明实施例中封堵单元第三实施例在翻铆后的结构示意图；
37.图20是本发明实施例中盖板在与封堵单元连接前的截面示意图；
38.图21是本发明实施例中封堵单元第四实施例在压铆前的结构示意图；
39.图22是本发明实施例中封堵单元第四实施例在压铆后的结构示意图；
40.图23是本发明实施例中封堵单元第四实施例在翻铆前的结构示意图；
41.图24是本发明实施例中封堵单元第四实施例在翻铆后的结构示意图；
42.图25是本发明实施例中封堵单元第四实施例在压铆后与注液单元配合时的结构示意图；
43.图26是本发明实施例中封堵单元第四实施例在翻铆后与注液单元配合时的结构示意图；
44.图27是本发明实施例中注液单元的结构示意图；
45.以上附图的附图标记：1、装置本体；11、第一端；12、第二端；13、抵接部；14；限位部；2、连接部；3、弹性单元；31、压缩弹簧；32、封堵元件；321、凹槽；322、弹性部；4、盖板；41、卷边部；5、注液口；6、注液单元；61、针头部；611、出液孔；62、储液腔；7、管体；71、边缘部。
具体实施方式
46.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做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。
47.如图2至图27所示，本实施例的一种动力电池电芯外壳，包括：
48.管体7，所述管体7具有本体和凸出于其本体环设的边缘部71，所述边缘部71可以与所述本体一体成型，所述边缘部71用于与盖板4上的卷边部41抵接并进行卷边。
49.盖板4，所述盖板4的边缘具有与所述边缘部71抵接的卷边部41，所述卷边部41可以部分的与所述边缘部71抵接并在所述边缘部71外侧的部分形成折弯，从而保证卷边后的密封性。所述卷边部41通过二重卷边与所述边缘部71连接。所述盖板4还在其厚度方向上贯通开设有注液口5，在本实施例中，所述注液口5的截面形状为圆形，当然的，在其他可选的实施方式中，所述注液口5的形状可以根据实际需要进行调整。
50.封堵单元，所述封堵单元包括装置本体1和弹性单元3，所述装置本体1的两侧分别
形成第一端11和第二端12，在本实施例中，所述第一端11为图3至图19和图21至图26中的上端，所述第二端12为图3至图19和图21至图26中的下端，在其他可选的实施方式中，所述第一端11和所述第二端12的具体位置可以根据实际需要进行调整。所述装置本体1外部在其周向上设置有用于与所述注液口5连接的连接部2，从而使得所述装置本体1在其周向上可以与所述注液口5连接，进而可以使得所述第一端11和所述第二端12分别位于所述注液口5的两侧。所述连接部2可以与所述注液口5铆接，当然的，在其他可选的实施方式中，所述连接部2与所述注液口5的连接方式可以采用其他可以密封连接的方式。所述装置本体1内部贯通设置，所述注液口5与所述连接部2连接后，所述注液口5与所述连接部2之间闭合，从而避免电解液从所述注液口5和所述连接部2中间流出。所述弹性单元3设置在所述装置本体1内部，以隔离所述第一端11和所述第二端12，从而起到密封电解液的效果。
51.在本实施例中，所述管体7与所述盖板4之间二重卷边从而实现密封连接。所述连接部2与所述注液口5连接，从而实现所述封堵单元与所述盖板4连接。在需要对管体7内的电解液进行加注或更换时，使用注液单元6伸入所述弹性单元3中，所述弹性单元3能在注液单元6伸入其中时发生形变以形成通道，从而实现加注或更换电解液的效果。在所述注液单元6远离所述封堵单元时，所述弹性单元3复位以继续隔离所述第一端11和所述第二端12。
52.借由上述结构，可以先将管体7与盖板4之间连接，并将封堵单元与注液口5连接，上述两个连接方式过程中均能实现密封连接效果且避免了现有技术中焊接导致的凸度过大和易产生焊接变形等问题。在加注电解液后，没有因焊接热量对电解液品质造成不可逆影响和破坏的风险，进而使得动力电池的性能更加稳定，且可以不需要对现有的盖板4进行改进，整个封堵单元节能高效、封堵性能可靠，使得整个动力电池在安装和加注电解液的过程中均无需使用焊接，降低了动力电池的品控难度。此外，也可以实现方便快捷地更换或更新电解液的效果。
53.具体的，如图8至图19所示，所述装置本体1内部临近所述第二端12的位置设置有自所述装置本体1的内壁沿径向朝轴心延伸的抵接部13，所述抵接部13中心贯通设置，从而使得所述抵接部13能对所述弹性单元3通过抵接来形成限位作用，且中心贯通的设置也可以使得注液或抽液过程中的电解液可以顺利流过，以确保电解液的流动顺畅。所述装置本体1内部临近所述第一端11的位置设置有自所述装置本体1的内壁沿径向朝轴心延伸的限位部14，所述限位部14中心贯通设置，从而使得所述限位部14能对所述弹性单元3通过抵接来形成限位作用，且中心贯通的设置也可以使得注液或抽液过程中的电解液可以顺利流过，以确保电解液的流动顺畅。
54.所述弹性单元3设置于所述抵接部13和所述限位部14之间，所述抵接部13和所述限位部14的配合设置，可以使得弹性单元3设置其中，并对所述弹性单元3起到限位作用。所述弹性单元3能在自然状态下与所述限位部14沿其周向抵接，从而隔离所述第一端11和所述第二端12。
55.在本实施例中，所述注液口5与所述连接部2连接后，所述注液口5与所述连接部2之间闭合，所述装置本体1的第一端11临近所述盖板4的外侧，所述装置本体1的第二端12临近所述盖板4的内侧。在需要对所述盖板4内侧的电解液进行加注或抽取时，使用注液单元6从所述装置本体1临近限位部14的一侧伸入所述装置本体1中，并使得所述弹性单元3在所述注液单元6的作用下与所述限位部14分离，从而使得所述注液单元6能够伸入盖板4内侧，
此时所述第一端11和所述第二端12连通。进而实现对所述盖板4内侧的电解液进行加注或抽取。之后，所述注液单元6远离所述装置本体1，所述弹性单元3在弹性作用下复位，从而继续隔离所述第一端11和所述第二端12。
56.具体的，所述弹性单元3包括压缩弹簧31和封堵元件32，所述压缩弹簧31的一端与所述抵接部13抵接，所述压缩弹簧31的另一端与所述封堵元件32抵接，在所述压缩弹簧31处于自然状态下时，所述封堵元件32与所述限位部14沿其周向抵接。从而使得在所述压缩弹簧31属于自然状态下时，所述封堵元件32可以在与所述限位部14抵接后使得所述第一端11和所述第二端12隔离。
57.在本实施例中，当注液单元6从所述装置本体1临近限位部14的一侧伸入所述装置本体1中时，使得所述封堵元件32在所述注液单元6的作用下与所述限位部14分离，从而使得所述注液单元6能够伸入盖板4内侧，此时所述第一端11和所述第二端12连通。进而实现对所述盖板4内侧的电解液进行加注或抽取。之后，所述注液单元6远离所述装置本体1，所述封堵元件32在所述压缩弹簧31的弹性作用下复位，从而继续隔离所述第一端11和所述第二端12。
58.具体的，所述限位部14具有自其临近所述第二端12的位置向着临近所述第一端11的位置逐渐向内延伸的第一斜面部，所述封堵元件32上具有与所述第一斜面部相对应的第二斜面部，从而使得所述第一斜面部能与所述第二斜面部抵接，进而使得在所述第一斜面部与所述第二斜面部抵接后，所述第一斜面部和所述第二斜面部之间的面接触可以起到隔离所述第一端11和所述第二端12的效果。优选的，所述第二斜面部具有向内凹陷的凹槽321，所述凹槽321内设置有弹性部322，所述弹性部322能与所述第一斜面部抵接，并使得在所述第一斜面与所述第二斜面抵接的过程中提供缓冲，从而起到保护所述第一斜面和所述第二斜面的效果，进而提升整个装置的使用寿命。
59.具体的，如图21至图26所示，所述注液口5与所述连接部2连接后，所述注液口5与所述连接部2之间闭合，从而避免电解液从所述注液口5和所述连接部2中间流出。
60.所述弹性单元3设置于所述装置本体1内部，所述弹性单元3采用弹性橡胶制成，所述弹性单元3的两侧分别与所述第一端11和所述第二端12连通，从而使得所述弹性单元3能在初始状态下将所述第一端11和所述第二端12隔离，从而起到密封电解液的效果。所述弹性单元3可以与所述装置本体1压铆连接。优选的，所述装置本体1对于弹性单元3的边缘部71进行压铆固定。从而使得所述弹性单元3能在压铆后位于所述装置本体1的内部，且对于弹性单元3来说能够具有较好的固定效果。
61.注液单元6，所述注液单元6具有针头部61和与所述针头部61连通的储液腔62，储液腔62内可以设置有电解液，所述针头部61能穿透所述弹性单元3，所述针头部61远离所述储液腔62的一端设置有出液孔611从而使得所述出液孔611能随所述针头部61设置于所述弹性单元3临近所述第二端12的一侧，进而通过对储液腔62施加不同向的压力来实现加注或更换电解液的效果。
62.在本实施例中，在加注电解液前，所述连接部2已经与所述注液口5连接，使用针头部61穿透所述弹性单元3，使得所述出液孔611能随所述针头部61设置于所述弹性单元3临近所述第二端12的一侧，在所述针头部61穿透所述弹性单元3后，所述出液孔611和所述储液腔62分别位于所述弹性单元3的两侧，在此过程中，所述弹性单元3在所述针头部61周围
形成撕裂边。当需要加注电解液时，对所述储液腔62施加正向压力，从而使得所述储液腔62内的电解液可以经由所述出液孔611被注入盖板4内侧，也即注入动力电池的管体7内部；当需要抽取电解液时，使得所述出液孔611与动力电池内部的电解液接触，并对所述储液腔62施加反向压力，从而使得所述储液腔62内的电解液可以经由所述出液孔611被吸出所述盖板4内侧，也即将动力电池的管体7内部的电解液吸取至所述储液腔62中。
63.在加注电解液或抽取电解液后，将所述针头部61从所述弹性单元3中移除，在所述弹性材料的自身的弹性回复下，撕裂边之间相互靠近从而将原针头部61所存在的区域进行封堵。从而再次实现将所述第一端11和所述第二端12隔离的效果。此外，由于加注或更换电解液后，电解液充斥整个动力电池的管体7内部，从而可以使得电解液的液体对于弹性单元3均匀的施加作用力，从而进一步使得所述弹性单元3实现复位效果。
64.具体的，所述弹性单元3为氟硅橡胶件。由于氟硅橡胶件具有较好的耐腐蚀性能和高低温，且其弹性较好，从而可以使得整个弹性单元3的可重复利用性能更高，进而使得整个封堵单元的使用寿命更久。
65.具体的，所述弹性单元3设置有多层，多层的所述弹性单元3沿所述装置本体1厚度方向上层叠设置。在本实施例中，所述弹性单元3为3层，从而使得在保证密封性能的前提下，尽量节省成本。当然的，在其他可选的实施方式中，所述弹性单元3的层数可以根据实际情况进行调整。多层的所述弹性单元3的设置，可以使得形成的撕裂边具有多层，而多层的撕裂边在回弹后又可以形成多层撕裂边的层叠效果，从而使得回弹后的所述弹性单元3具有更好的密封性。
66.具体的，所述连接部2与所述注液口5压铆连接。在本实施例中，所述连接部2具有自临近所述装置本体1向外的多个台阶面，所述台阶面可以为向其内部凹陷的曲面，从而使得压铆连接后，能够为盖板4提供容置位置，从而使得所述连接部2与所述注液口5的连接效果更好。在本实施中，压铆过程中，所述第二端12先伸入所述注液口5中，然后完成压铆。采用上述方式连接，可以在保证所述连接部2与所述注液口5的连接效果的前提下，避免使用焊接等会产生高温的方式，从而可以起到保护盖板4内部电解液的效果。此外，整个加工过程没有焊接工艺，动力电池的合格率、加工效率和产品成本较现有技术会有极大的提高。
67.具体的，所述连接部2设置于所述第一端11和第二端12之间，从而使得所述第一端11周围的所述连接部2可以在后续形成翻边，所述连接部2与所述注液口5翻铆连接，翻铆后，所述第一端11周围的所述装置本体1形成翻边。在本实施例中，所述连接部2具有自临近所述装置本体1向外的多个台阶面，所述台阶面可以为向其内部凹陷的曲面，从而使得翻铆连接后，能够为盖板4提供容置位置，从而使得所述连接部2与所述注液口5的连接效果更好。在本实施例中，翻铆过程中，所述第一端11先伸入所述注液口5中，然后完成翻铆，之后再将盖板4与管体7连接。采用上述方式连接，可以在保证所述连接部2与所述注液口5的连接效果的前提下，避免使用焊接等会产生高温的方式，从而可以起到保护盖板4内部电解液的效果。
68.具体的，所述连接部2具有螺纹，所述连接部2与所述注液口5螺纹连接。采用上述方式连接，可以在保证所述连接部2与所述注液口5的连接效果的前提下，避免使用焊接等会产生高温的方式，从而可以起到保护盖板4内部电解液的效果。
69.本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例
的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。