一种同侧极柱电芯外壳及电芯入壳工艺的制作方法

1.本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种同侧极柱电芯外壳及电芯入壳工艺。


背景技术：

2.目前，方壳电池的外壳大都为一体冲压成型的铝壳，主体呈长方体状。在装配时，将电芯芯包在铝壳的开口端推入铝壳内腔，然后通过盖板将该铝壳的开口端焊接封堵，完成装配。但是这种冲压式的铝壳在电芯芯包压入过程中容易造成铝壳开口端受挤压而出现损伤，进而影响后续铝壳开口端的封堵，甚至影响封堵后的铝壳的密封性，影响电池质量。


技术实现要素：

3.针对现有技术之不足，本发明的目的在于提供一种同侧极柱电芯外壳，其结构简单，可有效提高电芯外壳的生产效率，降低生产成本。
4.本发明的另一个目的在于提供一种电芯入壳工艺，其可提高电芯入壳质量，从而保证装配后的电池质量，安全性高。
5.本发明的实施例通过以下技术方案实现：
6.一种同侧极柱电芯外壳，包括：大面部；底面部，一个所述底面部设置于两个大面部之间，并连接至所述大面部，所述大面部能够相对于所述底面部翻折；以及侧面部，设置于所述大面部和/或所述底面部，所述侧面部能够相对于与其连接的所述大面部翻折，所述侧面部能够相对于与其连接的所述底面部翻折；所述大面部、底面部和所述侧面部围设构成一端开放的中空长方体状的所述同侧极柱电芯外壳。
7.根据一种优选实施方式，所述底面部与所述同侧极柱电芯外壳的开口端相对设置。
8.根据一种优选实施方式，所述大面部、所述底面部和所述侧面部一体成型。
9.根据一种优选实施方式，所述大面部、所述底面部和所述侧面部均呈长方形状，其中，所述大面部的长度尺寸等于所述底面部的长度尺寸，所述大面部的宽度尺寸等于所述侧面部的长度尺寸，所述侧面部的宽度尺寸等于所述底面部的宽度尺寸，所述侧面部设置于底面部长度方向的两个端部。
10.根据一种优选实施方式，所述大面部、所述底面部和所述侧面部均呈长方形状，其中，所述大面部的长度尺寸等于所述底面部的长度尺寸，所述大面部的宽度尺寸等于所述侧面部的长度尺寸，所述底面部的宽度尺寸等于设置于所述侧面部长度方向上同侧的两个所述侧面部的宽度尺寸之和；两个所述大面部长度方向上的端部均设置有所述侧面部。
11.根据一种优选实施方式，所述大面部、所述底面部和所述侧面部均呈长方形状，其中，所述大面部的长度尺寸等于所述底面部的长度尺寸，所述大面部的宽度尺寸等于所述侧面部的长度尺寸，所述底面部的宽度尺寸等于所述侧面部的宽度尺寸；其中一个所述大面部长度方向上两个端部均设置有所述侧面部。
12.根据一种优选实施方式，所述大面部和所述底面部呈长方形状，所述侧面部包括
呈直角梯形状的第一侧部和呈等腰三角形状的第二侧部，其中，所述大面部的长度尺寸等于所述底面部的长度尺寸，所述大面部的宽度尺寸等于所述第一侧部的下底边的长度尺寸，所述第一侧部斜腰的长度尺寸等于所述第二侧部的腰长尺寸，所述第二侧部的底边长度尺寸等于所述底面部的宽度尺寸；所述第一侧部连接于大面部长度方向上两个端部，所述第二侧部连接于底面部长度方向上两个端部。
13.一种电芯入壳工艺，应用于上述的同侧极柱电芯外壳，包括如下步骤：
14.将电芯芯包设置在同侧极柱电芯外壳上，以使得电芯芯包各侧面与所述大面部、所述底面部和所述侧面部对应；
15.翻折所述大面部、所述底面部和所述侧面部以包覆所述电芯芯包；
16.将侧面部的自由端和与其相邻的所述大面部、所述底面部和所述侧面部焊接。
17.根据一种优选实施方式，所述将侧面部的自由端和与其相邻的所述大面部、所述底面部和所述侧面部焊接具体包括：
18.ccd一次检测所述大面部、底面部和侧面部是否对齐；
19.将侧面部的自由端和与其相邻的大面部、底面部和侧面部点焊；
20.ccd二次检测所述大面部、底面部和侧面部是否对齐；
21.将侧面部的自由端和与其相邻的大面部、底面部和侧面部满焊。
22.根据一种优选实施方式，所述将侧面部的自由端和与其相邻的大面部、底面部和侧面部焊接步骤后还包括：对所述同侧极柱电芯外壳进行氦检。
23.本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
24.本发明通过折弯拼接的方式制成的同侧极柱电芯外壳，可避免一体冲压制成同侧极柱电芯外壳中不同型号同侧极柱电芯外壳对应不同型号模具而造成生产成本高的问题；同时此种同侧极柱电芯外壳可在成型过程中可完成电芯芯包入壳，避免可常规冲压成型的同侧极柱电芯外壳电芯芯包入壳时造成同侧极柱电芯外壳开口端缺陷的问题。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
26.图1为本发明一个实施例提供的同侧极柱电芯外壳的展开结构示意图；
27.图2为本发明一个实施例提供的同侧极柱电芯外壳的半折叠结构示意图；
28.图3为本发明一个实施例提供的同侧极柱电芯外壳的折叠结构示意图；
29.图4为本发明另一个实施例提供的同侧极柱电芯外壳的展开结构示意图；
30.图5为本发明另一个实施例提供的同侧极柱电芯外壳的半折叠结构示意图；
31.图6为本发明另一个实施例提供的同侧极柱电芯外壳的折叠结构示意图；
32.图7为本发明再一个实施例提供的同侧极柱电芯外壳的展开结构示意图；
33.图8为本发明再一个实施例提供的同侧极柱电芯外壳的半折叠结构示意图；
34.图9为本发明再一个实施例提供的同侧极柱电芯外壳的折叠结构示意图；
35.图10为本发明又一个实施例提供的同侧极柱电芯外壳的展开结构示意图；
36.图11为本发明又一个实施例提供的同侧极柱电芯外壳的半折叠结构示意图；
37.图12为本发明又一个实施例提供的同侧极柱电芯外壳的折叠结构示意图；
38.图13为本发明实施例提供的电芯芯包的立体结构示意图；
39.图14为本发明实施例提供的电芯入壳工艺的流程结构示意图。
40.图标：101、大面部；102、底面部；103、侧面部；1031、第一侧部；1032、第二侧部；201、第一折痕；202、第二折痕；203、第三折痕；301、电芯大面；302、电芯侧面；303、电芯底面；304、电芯顶面；305、电极。
具体实施方式
41.为了更好地理解和实施，下面将结合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。
42.在本发明的描述中，需要说明的是，若涉及术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。
43.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。
44.除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本发明中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
45.进一步地，本发明的描述中，需要理解的是，所提及的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对具体实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。
46.请参照图1至图13，一种同侧极柱电芯外壳，包括大面部101、底面部102和侧面部103，其中，一个底面部102设置于两个大面部101之间，并连接至大面部101，大面部101能够相对于底面部102翻折；大面部101相对于底面部102翻折的折痕为第一折痕201；侧面部103设置于大面部101和/或底面部102，侧面部103能够相对于与其连接的大面部101翻折，且侧面部103能够相对于与其连接的底面部102翻折；侧面部103相对于大面部101翻折的折痕为第二折痕202；侧面部103相对于底面部102翻折的折痕为第三折痕203；大面部101、底面部102和侧面部103围设构成一端开放的中空长方体状的同侧极柱电芯外壳。为了方便描述，下文将“同侧极柱电芯外壳”称之为“电芯外壳”。本实施例中，构成外壳的大面部101、底面部102和侧面部103一体成型，具体为一体成型的板材，通过将大面部101、底面部102和侧面部103进行翻折后能够围设成一端开放的中空长方体状结构的电芯外壳即可。在使用时，根据实际需要将板材切割并按照所装配的电芯芯包外形划定对应的大面部101、底面部102和
侧面部103的区域并进行裁剪，随后相对翻折大面部101、侧面部103，最后将电芯芯包包覆在电芯外壳内后，将该电芯外壳焊接以使得电芯外壳内腔呈封闭的腔体即可。这样，通过折弯拼接的方式制成的电芯外壳，可避免一体冲压制成电芯外壳中不同型号电芯外壳对应不同型号模具而造成生产成本高的问题；同时此种电芯外壳可在成型过程中可完成电芯芯包入壳，避免可常规冲压成型的电芯外壳电芯芯包入壳时造成电芯外壳开口端缺陷的问题。
47.需要说明的是，本实施例中，电芯芯包结构如图13所示，该电芯芯包整体上呈长方体状，其两个电极305均处于电芯顶面304上，同时，该电芯芯包具有电芯大面301、电芯底面303和电芯侧面302，前述的电芯外壳用于装配该电芯芯包。具体地，电芯大面301对应大面部101，电芯侧面302对应侧面部103，电芯底面303对应底面部102，电芯顶面304对应电芯外壳的开口端。
48.本实施例中，如图1至图12所示，底面部102与电芯外壳的开口端相对设置。具体地，底面部102与电芯外壳的开口端为呈长方体结构的电芯外壳的一组对边。优选的，在电芯芯包与电芯外壳装配时，首先将电芯底面303贴合至底面部102的内侧面，随后将侧面部103和大面部101相对于底面部102进行翻折以将电芯芯包包覆即可。
49.具体地，如图1至图3所示，为一种电芯外壳结构，该实施例中，大面部101、底面部102和侧面部103均呈长方形状，其中，大面部101的长度尺寸等于底面部102的长度尺寸，大面部101的宽度尺寸等于侧面部103的长度尺寸，侧面部103的宽度尺寸等于底面部102的宽度尺寸，侧面部103设置于底面部102长度方向的两个端部。在使用时，首先将电芯芯包的电芯底面303贴合至底面部102的内侧面，随后将大面部101沿第一折痕201相对于底面部102翻折90
°
以使得大面部101的内侧面贴合至电芯芯包的电芯大面301，然后将侧面部103沿第三折痕203相对于底面部102翻折90
°
以使得侧面部103贴合至电芯芯包的电芯侧面302，最后将侧面部103与大面部101焊接。
50.如图4至图6所示，为另一种电芯外壳结构，该实施例中，大面部101、底面部102和侧面部103均呈长方形状，其中，大面部101的长度尺寸等于底面部102的长度尺寸，大面部101的宽度尺寸等于侧面部103的长度尺寸，底面部102的宽度尺寸等于设置于侧面部103长度方向上同侧的两个侧面部103的宽度尺寸之和；两个大面部101长度方向上的端部均设置有侧面部103。本实施例中，各侧面部103的宽度尺寸均相等。即，底面部102的宽度尺寸为二倍的侧面部103的宽度尺寸。
51.在使用时，首先将电芯芯包的电芯底面303贴合至底面部102的内侧面，随后将大面部101沿第一折痕201相对于底面部102翻折90
°
以使得大面部101的内侧面贴合至电芯芯包的电芯大面301，然后将侧面部103沿第二折痕202相对于大面部101翻折90
°
以使得侧面部103贴合至电芯芯包的电芯侧面302，最后将侧面部103与相邻的侧面部103以及底面部102焊接。
52.如图7至图9所示，为另外一种电芯外壳结构，该实施例中，大面部101、底面部102和侧面部103均呈长方形状，其中，大面部101的长度尺寸等于底面部102的长度尺寸，大面部101的宽度尺寸等于侧面部103的长度尺寸，底面部102的宽度尺寸等于侧面部103的宽度尺寸；其中一个大面部101长度方向上两个端部均设置有侧面部103。在其他实施例中，也可在其中一个大面部101长度方向上的一个端部设置有一个侧面部103，在另个一个大面部101长度方向上的另一个端部设置有另一个侧面部103，底面部102处于两个侧面部103之
间。在使用时，首先将电芯芯包的电芯底面303贴合至底面部102的内侧面，随后将大面部101沿第一折痕201相对于底面部102翻折90
°
以使得大面部101的内侧面贴合至电芯芯包的电芯大面301，然后将侧面部103沿第二折痕202相对于大面部101翻折90
°
以使得侧面部103贴合至电芯芯包的电芯侧面302，最后将侧面部103与相邻的大面部101以及底面部102焊接。
53.如图10至图12所示，为一种电芯外壳结构，该实施例中，大面部101和底面部102呈长方形状，侧面部103包括呈直角梯形状的第一侧部1031和呈等腰三角形状的第二侧部1032，其中，大面部101的长度尺寸等于底面部102的长度尺寸，大面部101的宽度尺寸等于第一侧部1031的下底边的长度尺寸，第一侧部1031斜腰的长度尺寸等于第二侧部1032的腰长尺寸，第二侧部1032的底边长度尺寸等于底面部102的宽度尺寸；第一侧部1031连接于大面部101长度方向上两个端部，第二侧部1032连接于底面部102长度方向上两个端部。在使用时，首先将电芯芯包的电芯底面303贴合至底面部102的内侧面，随后将大面部101沿第一折痕201相对于底面部102翻折90
°
以使得大面部101的内侧面贴合至电芯芯包的电芯大面301，然后将第一侧部1031沿第二折痕202翻折90
°
以使得第一侧部1031贴合至电芯芯包的电芯侧面302，随后将第二侧部1032沿第三折痕203翻折90
°
以使得第二侧部1032贴合至电芯芯包的电芯侧面302，最后将第一侧部1031和第二侧部1032焊接。
54.上述电芯外壳结构各部翻折后焊接位置连贯，便于折叠成型后电芯外壳的焊接和保证电芯外壳的焊接质量。需要说明的是，在电芯外壳的开口端装配有端盖(图中未示出)，该端盖与大面部101以及侧面部103焊接以密封电芯外壳内腔。
55.如图14所示，本实施例中还提供了一种电芯入壳工艺，应用于前述的外壳，包括如下步骤：
56.s400：将电芯芯包设置在电芯外壳上，以使得电芯芯包各侧面与大面部101、底面部102和侧面部103对应；
57.s401：翻折大面部101、底面部102和侧面部103以包覆电芯芯包；
58.s402：将侧面部103的自由端和与其相邻的大面部101、底面部102和侧面部103焊接。
59.具体地，在s400步骤中，优选的，将如图13所示的电芯芯包的电芯底面303对应贴合至底面部102的内侧面；s401步骤中，将大面部101沿第一折痕201相对于底面部102翻折90
°
，将侧面部103沿第二折痕202相对于大面部101翻折90
°
，将侧面部103沿第三折痕203相对于底面部102翻折90
°
；s402步骤具体包括：
60.s4021：ccd一次检测大面部101、底面部102和侧面部103是否对齐；
61.s4022：将侧面部103的自由端和与其相邻的大面部101、底面部102和侧面部103点焊；
62.s4023：ccd二次检测大面部101、底面部102和侧面部103是否对齐；
63.s4024：将侧面部103的自由端和与其相邻的大面部101、底面部102和侧面部103满焊。
64.上述步骤中，在s401步骤后，通过对电芯外壳两端施加作用力，具体为对两个大面部101施加相对作用力，对两侧的侧面部103施加相对作用力，使得两个大面部101贴合至电芯芯包的电芯大面301，侧面部103贴合至电芯芯包的电芯侧面302，以实现电芯芯包的定位
和电芯外壳的折弯定位；随后通过ccd相机进行第一次检测，以确定大面部101、底面部102和侧面部103各自的焊接位置是否对齐，若对齐，则对各焊接位置进行激光预点焊；随后通过ccd相机进行第二次检测，以确定大面部101、底面部102和侧面部103各自的焊接位置是否对齐，若对齐，则对各焊接位置进行激光满焊，电芯壳体的焊接。
65.上述焊接步骤完成后，对电芯外壳进行氦检。以检测电芯外壳的密封性。
66.本实施例中，采用环形光斑激光焊或者复合激光焊的焊接方式。保证了焊接质量。
67.通过上述步骤进行电芯入壳装配，能够保证电芯外壳的质量，便于后期电芯外壳开口端端盖的密封焊接，保证了装配完成后的电池的质量，安全性高。
68.本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。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，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种同侧极柱电芯外壳，其特征在于，包括：大面部(101)；底面部(102)，一个所述底面部(102)设置于两个大面部(101)之间，并连接至所述大面部(101)，所述大面部(101)能够相对于所述底面部(102)翻折；以及侧面部(103)，设置于所述大面部(101)和/或所述底面部(102)，所述侧面部(103)能够相对于与其连接的所述大面部(101)翻折，所述侧面部(103)能够相对于与其连接的所述底面部(102)翻折；所述大面部(101)、底面部(102)和所述侧面部(103)围设构成一端开放的中空长方体状的所述同侧极柱电芯外壳。2.根据权利要求1所述的同侧极柱电芯外壳，其特征在于，所述底面部(102)与所述同侧极柱电芯外壳的开口端相对设置。3.根据权利要求1所述的同侧极柱电芯外壳，其特征在于，所述大面部(101)、所述底面部(102)和所述侧面部(103)一体成型。4.根据权利要求1所述的同侧极柱电芯外壳，其特征在于，所述大面部(101)、所述底面部(102)和所述侧面部(103)均呈长方形状，其中，所述大面部(101)的长度尺寸等于所述底面部(102)的长度尺寸，所述大面部(101)的宽度尺寸等于所述侧面部(103)的长度尺寸，所述侧面部(103)的宽度尺寸等于所述底面部(102)的宽度尺寸，所述侧面部(103)设置于底面部(102)长度方向的两个端部。5.根据权利要求1所述的同侧极柱电芯外壳，其特征在于，所述大面部(101)、所述底面部(102)和所述侧面部(103)均呈长方形状，其中，所述大面部(101)的长度尺寸等于所述底面部(102)的长度尺寸，所述大面部(101)的宽度尺寸等于所述侧面部(103)的长度尺寸，所述底面部(102)的宽度尺寸等于设置于所述侧面部(103)长度方向上同侧的两个所述侧面部(103)的宽度尺寸之和；两个所述大面部(101)长度方向上的端部均设置有所述侧面部(103)。6.根据权利要求1所述的同侧极柱电芯外壳，其特征在于，所述大面部(101)、所述底面部(102)和所述侧面部(103)均呈长方形状，其中，所述大面部(101)的长度尺寸等于所述底面部(102)的长度尺寸，所述大面部(101)的宽度尺寸等于所述侧面部(103)的长度尺寸，所述底面部(102)的宽度尺寸等于所述侧面部(103)的宽度尺寸；其中一个所述大面部(101)长度方向上两个端部均设置有所述侧面部(103)。7.根据权利要求1所述的同侧极柱电芯外壳，其特征在于，所述大面部(101)和所述底面部(102)呈长方形状，所述侧面部(103)包括呈直角梯形状的第一侧部(1031)和呈等腰三角形状的第二侧部(1032)，其中，所述大面部(101)的长度尺寸等于所述底面部(102)的长度尺寸，所述大面部(101)的宽度尺寸等于所述第一侧部(1031)的下底边的长度尺寸，所述第一侧部(1031)斜腰的长度尺寸等于所述第二侧部(1032)的腰长尺寸，所述第二侧部(1032)的底边长度尺寸等于所述底面部(102)的宽度尺寸；所述第一侧部(1031)连接于大面部(101)长度方向上两个端部，所述第二侧部(1032)连接于底面部(102)长度方向上两个端部。8.一种电芯入壳工艺，应用于如权利要求1-7任一项所述的同侧极柱电芯外壳，其特征在于，包括如下步骤：
将电芯芯包设置在同侧极柱电芯外壳上，以使得电芯芯包各侧面与所述大面部(101)、所述底面部(102)和所述侧面部(103)对应；翻折所述大面部(101)、所述底面部(102)和所述侧面部(103)以包覆所述电芯芯包；将侧面部(103)的自由端和与其相邻的所述大面部(101)、所述底面部(102)和所述侧面部(103)焊接。9.根据权利要求8所述的电芯入壳工艺，其特征在于，所述将侧面部(103)的自由端和与其相邻的所述大面部(101)、所述底面部(102)和所述侧面部(103)焊接具体包括：ccd一次检测所述大面部(101)、底面部(102)和侧面部(103)是否对齐；将侧面部(103)的自由端和与其相邻的大面部(101)、底面部(102)和侧面部(103)点焊；ccd二次检测所述大面部(101)、底面部(102)和侧面部(103)是否对齐；将侧面部(103)的自由端和与其相邻的大面部(101)、底面部(102)和侧面部(103)满焊。10.根据权利要求8所述的电芯入壳工艺，其特征在于，所述将侧面部(103)的自由端和与其相邻的大面部(101)、底面部(102)和侧面部(103)焊接步骤后还包括：对所述同侧极柱电芯外壳进行氦检。

技术总结
本发明提供了一种同侧极柱电芯外壳及电芯入壳工艺，同侧极柱电芯外壳包括：大面部；底面部，一个底面部设置于两个大面部之间，并连接至大面部，大面部能够相对于底面部翻折；以及侧面部，设置于大面部和/或底面部，侧面部能够相对于与其连接的大面部翻折，且侧面部能够相对于与其连接的底面部翻折；大面部、底面部和侧面部围设构成一端开放的中空长方体状的同侧极柱电芯外壳。本发明通过折弯拼接的方式制成的电芯外壳，可避免一体冲压制成电芯外壳中不同型号电芯外壳对应不同型号模具而造成生产成本高的问题；同时此种电芯外壳可在成型过程中可完成电芯芯包入壳，避免可常规冲压成型的电芯外壳电芯芯包入壳时造成电芯外壳开口端缺陷的问题。口端缺陷的问题。口端缺陷的问题。


技术研发人员：郑天翔 孙志强 桂客 苏斌 陈利权
受保护的技术使用者：湖北亿纬动力有限公司
技术研发日：2023.03.29
技术公布日：2023/8/23