一种二次电池及其外壳的制作方法

1.本实用新型涉及二次电池制作技术领域，尤其涉及一种二次电池及其外壳。


背景技术：

2.二次电池如锂离子电池由于能量密度高，环境友好等优点被广泛应用于移动电话、笔记本电脑等电子装置。近年来，为了应对环境问题，汽油价格问题，以及能量存储问题，锂离子电池的应用已经快速扩展到油电混动车辆、轮船以及能量存储系统等。二次电池通常包括壳体、电芯、连接到壳体的盖板。为了避免电解质溶液泄露，同时保护电芯不受损坏，需要将电芯容纳于壳体内的，再将壳体与盖板进行焊接。存在以下问题：(1)壳体与盖板的连接处为平口接触，焊接时盖板和壳体容易发生位移。(2)为了焊接方便，壳体和盖板有较长的飞边结构，对飞边激光焊接，完成后裁切掉过长的飞边，前者浪费了空间，后者增加了工序。


技术实现要素：

3.鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种二次电池及其外壳，在第一壳体的边缘或者表面设置第一焊接部，在第二壳体开口处设置第二焊接部，并且将第二焊接部与第一焊接部的焊接处为内嵌式组合结构，避免了第一壳体与第二壳体在焊接时发生位移，节省了空间，减少了裁掉飞边的工序。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
5.本实用新型提供了一种二次电池的外壳，包括：
6.第一壳体，包括本体部及设置在所述本体部边缘或表面的第一焊接部；
7.第二壳体，与所述第一壳体连接，且所述第一壳体的外径小于或等于所述第二壳体的内径，所述第二壳体包括底部与侧壁，所述侧壁的一端与所述底部连接，所述侧壁的另一端设置有第二焊接部，所述第二焊接部与所述第一焊接部相互配合焊接，焊接处为内嵌式组合结构。
8.进一步的，所述第二焊接部与所述侧壁形成环形台阶结构或平口结构。
9.进一步的，所述第一焊接部与所述本体部形成环形凸台结构、卷边结构或环形台阶结构。
10.进一步的，所述本体部包括钣金结构。通过对所述本体部进行钣金，形成钣金结构，使得所述第一壳体的结构强度得到提升。同时由于钣金结构对第一壳体的结构强度提升，在使用更加轻薄的材料，也能保证所述第一壳体的结构强度不会降低，节省了材料成本。
11.进一步的，所述第一焊接部与所述第二焊接部采用过盈0-0.05mm配合或间隙0-0.05mm配合。通过将所述第一焊接部与所述第二焊接采用过盈0-0.05mm配合或间隙0-0.05mm配合，能够保证配合的稳定性。间隙间隙0-0.05mm，所述第一壳体能够更好的嵌入所示第二壳体。过盈0-0.05mm配合，能够使所述第一壳体跟所述第二壳体之间配合的更加紧
密。
12.进一步的，所述第一壳体与所述第二壳体的内表面设置有绝缘胶层。通过在所述第一壳体与所述第二壳体的内表面设置绝缘胶层，防止了电芯的正极极耳与所述第一壳体或所示第二壳体接触，导致所述二次电池短路。
13.进一步的，所述第一壳体或/与所述第二壳体设置有防爆阀，防爆阀为激光刻痕，所述激光刻痕包括单弧形刻痕，双弧形刻痕与s型刻痕，其中，所述双弧形刻痕为弧顶相对的双弧形刻痕。所述第一壳体与/或所述第二壳体设置有防爆阀，采用激光进行刻蚀为激光刻痕，在特定的内部压力下，刻痕部位可以被冲破，从而保证二次电池的安全性，将所述激光刻痕包括单弧形刻痕，双弧形刻痕与s型刻痕。在所述第一壳体或/与所述第二壳体设置有防爆阀，在所述二次电池内部气压升高到特定气压值时，会冲破所述防爆阀，将气体排出，使所述二次电池的内外气压一致，防止了所述二次电池内部压力过高无法排放而使二次电池破裂或发生炸裂。将对第一壳体或/与第二壳体进行激光刻蚀，蚀刻成单弧形刻痕，双弧形刻痕与s型刻痕，蚀刻成上述形状，在内部气压升高时，能够更好的冲破防爆阀。
14.进一步的，所述激光刻痕处的所述外壳的厚度为0.02-0.05mm，所述激光刻痕的夹角为45～70
°
。上述方案使该位置的所述外壳变得薄弱，同时设置成上述夹角，在所述二次电池的内部气压升高时，能够更好的冲破防爆阀。
15.进一步的，所述第一壳体或所述第二壳体设置有极柱、注液口与金属镍焊接片。所述金属镍焊接片是作为负极引出端，采用激光焊接在所述外壳上，方便和外电路的导线进行锡焊的电联结
16.本实用新型还提供了一种二次电池，包括上述方案中的外壳及容纳于所述外壳内，并与所述外壳焊接的电芯。
17.本实用新型的有益效果如下：(1)在第一壳体的边缘或表面设置第一焊接部和在第二壳体的开口处设置第二焊接部，第一焊接部与第二焊接部相互配合，焊接时，稍加压力，就可以保证了两个部件的紧密接触，不会产生间隙，也不会发生移位导致边缘不能对齐，使电池具有良好的密封性。(2)由于第一壳体的外径小于第二壳体的内径，焊接处为内嵌式组合结构，故减少了焊接后裁掉飞边的工序。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例1的外壳结构示意图；
19.图2为图1焊接处的放大图；
20.图3为本实用新型实施例2的外壳结构示意图；
21.图4为图3焊接处的放大图；
22.图5为本实用新型实施例3的外壳结构示意图；
23.图6为图5焊接处的放大图；
24.图7为本实用新型实施例4的外壳结构示意图；
25.图8为图7焊接处的放大图；
26.图9为本实用新型实施例5的外壳结构示意图；
27.图10为图9焊接处的放大图；
28.图11为本实用新型实施例6的外壳结构示意图；
29.图12为图11焊接处的放大图；
30.图13为本实用新型实施例7的外壳结构示意图；
31.图14为图13焊接处的放大图；
32.图15为本实用新型的开口朝上的第二壳体的立体图；
33.图16为本实用新型的开口朝右的第二壳体的立体图；
34.图17为本实用新型的开口朝前的第二壳体的立体图；
35.图18为本实用新型的电芯为卷芯的二次电池剖视图；
36.图19为本实用新型的电芯为叠片的二次电池剖视图；
37.图20为本实用新型的防爆阀为单弧形刻痕的示意图；
38.图21为本实用新型的防爆阀为双弧形刻痕的示意图；
39.图22为本实用新型的防爆阀为s型刻痕的示意图；
40.图23为本实用新型的激光刻痕夹角图；
41.图中标记：a-外壳；1-第一壳体；11-本体部；12-第一焊接部；2-第二壳体；21-底部；22-侧壁；23-第二焊接部；3-防爆阀；4-注液口；5-正极极柱；51-金属层；52-密封圈；6-金属镍焊接片；7-隔离膜；81-正极极片；82-正极极耳；91-负极极片；92-负极极耳。
具体实施方式
42.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
43.除非另有定义，本文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；本文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；本技术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。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系。
44.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
45.本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
46.本技术中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
47.实施例1
48.如图1～2所示，一种二次电池的外壳a包括第一壳体1与第二壳体2。
49.第一壳体1，包括本体部11及设置在本体部11边缘的第一焊接部12，第一焊接部12
与本体部11一体成型，且第一焊接部12与本体部11形成卷边结构，第一壳体1的厚度为0.05mm-0.2mm。
50.第二壳体2，包括底部21与侧壁22，侧壁22与底部21一体成型，侧壁22的一端与底部21连接，侧壁22的另一端设置有第二焊接部23，第二焊接部23与侧壁22一体成型，并且第二焊接部23与侧壁22形成环形台阶结构。如图15～17所示，第二壳体2的开口的朝向可以为任意朝向，包括向上、向右与向前，第二壳体2的厚度为0.05mm-0.2mm。
51.第一壳体1覆盖在第二壳体2的开口处，本体部11的外径小于第二焊接部23的内径，并且第一焊接部12的外径与第二焊接部23的内径为0-0.05mm间隙配合或0-0.05mm过盈配合，使第一焊接部12内嵌于第二焊接部23，保证第一壳体1与第二壳体2之间的稳定。将第一壳体1的边缘设置成卷边结构，与将第二壳体2的开口处设置为环形台阶结构，保证第一壳体1和第二壳体2精密定位，激光焊接第一焊接部12与第二焊接部23，使电池具有较好的密封性。外壳a的形状包括方形、异形(如l型)。
52.如图15～17所示，在第一壳体1或第二壳体2的侧壁22设有注液口4和金属镍焊接片6。注液口4在注液后用密封钉密封，化成后移除密封钉，排气，采用激光焊接在注液口4上焊接圆形的不锈钢片，密封注液口4。金属镍焊接片6是作为负极引出端，采用激光焊接在壳体上，方便和外电路的导线进行锡焊的电联结。
53.对第一壳体1或/与所述第二壳体2采用激光进行刻蚀，设置有防爆阀3，如图20～23所示，防爆阀3为激光刻痕，激光刻痕包括单弧形刻痕，双弧形刻痕与s型刻痕，其中，双弧形刻痕为弧顶相对的双弧形刻痕。激光刻痕处的外壳的厚度为0.02-0.05mm，激光刻痕的夹角为45～70
°
。在二次电池内部气压升高到特定的内部压力时，刻痕部位可以被冲破，排出二次电池内部的气体，使二次电池内部的气恢复正常，从而保证电池的安全性。
54.如图18～19所示，正极极片81，负极极片91，隔离膜7通过卷绕或者叠片形成电芯，正极极耳82与负极极耳92从电芯的同一端引出。
55.正极极耳82与负极极耳92分别为铝带和铜镀镍带(铜带，镍带)，采用超声波焊焊接在对应极片的空箔上。
56.电芯正极极耳82通过超声波焊，电阻焊或者激光焊焊接在正极极柱5上，正极极柱5包括金属层51(材质为铝，镍，不锈钢中的一种)及设置在金属层51与外壳之间的密封圈52，密封圈52为防电解液腐蚀的绝缘材料，密封圈52用于阻隔金属层51与外壳接触，避免电池短路，同时用于防止电解液从正极极柱5与外壳a的连接处漏液。负极通过电阻焊或者激光焊直接焊接在壳体的内部。对铝带非焊接点进行绝缘处理，处理方式包括热压合pp胶，对贴绝缘胶纸，涂覆绝缘胶水。
57.对第一壳体1与第二壳体2连接形成的外壳a内壁采用喷塑的方式，喷涂一层薄薄的绝缘材料或者采用胶纸覆盖，形成一层绝缘层，防止正极极耳82直接接触到外壳a内壁的不锈钢而导致短路。
58.绝缘材料包括聚丙烯胶、氟橡胶、氯丁橡胶、溴化丁基、聚乙烯、聚脂化合物、防电解液氧化胶、乙丙、丁基、固化胶、fpa、陶瓷。与第二壳体2的侧壁22复合，复合方式包括铆接、注塑、胶水粘合、热压复合(电池极耳制作工艺)，超声波焊接、喷塑固化，高温固化剂、烧结等复合组合方式。
59.实施例2
60.如图3～4所示，与实施例1不同的是，本实施例的第一焊接部12设置在第一壳体1的表面，与第一壳体1形成环形凸台结构，环形凸台为激光焊接金属片、热复合绝缘件或注塑绝缘件。第一壳体1覆盖在第二壳体2，通过激光焊接形成密封容器，其中，本体部11的外径与第二壳体2的开口处的外径相等，第一焊接部12的外径与第二焊接部23的内径为0-0.05mm间隙配合或0-0.05mm过盈配合。通过将第一壳体1与第一焊接部12形成环形台阶凸台结构，同时第二壳体2的开口处设置为环形台阶结构，并使得第一焊接部12内嵌于第二焊接部23，保证第一壳体1和第二壳体2精密定位，激光焊接第一焊接部12与第二焊接部23，使电池具有较好的密封性。
61.其余与实施例1相同，在此不再赘述。
62.实施例3
63.如图5～6所示，与实施例1不同的是，本实施例的第一焊接部12设置在本体部11的边缘，与本体部11一体成型，本体部11向一侧进行梯形折弯，形成钣金结构。本体部11的外径小于第二焊接部23的内径，第一焊接部12内嵌于第二焊接部23，第一焊接部12的外径与第二焊接部23的内径为0-0.05mm间隙配合或0-0.05mm过盈配合。通过将本体部11进行折弯形成钣金结构，加强了第一壳体1的结构强度，能够承受更大的外部压力。由于第一焊接部12内嵌于第二焊接部23，保证第一壳体1和第二壳体2精密定位，激光焊接第一焊接部12与第二焊接部23，使电池具有较好的密封性。
64.其余与实施例1相同，在此不再赘述。
65.实施例4
66.如图7～8所示，与实施例1不同的是，本实施例对本体部11进行冲压形成第一焊接部12，第一焊接部12设置在本体部11的边缘，与本体部11一体成型，并与本体部11形成环形台阶结构，本体部11的外径小于第一焊接部12的内径，第一焊机部的外径与第二焊接部23的外径相等，第一焊接部12与第二焊接部23相互配合，使第一壳体1内嵌于第二壳体2。通过将第一焊接部12设置为环形台阶结构，同时第二焊接部23设置为环形台阶结构，使得第一壳体1内嵌于第二壳体2，保证第一壳体1和第二壳体2精密定位，激光焊接第一焊接部12与第二焊接部23，使电池具有较好的密封性。
67.其余与实施例1相同，在此不再赘述。
68.实施例5
69.如图9～10所示，与实施例1不同的是，本实施本实施例对本体部11进行冲压形成第一焊接部12，第一焊接部12设置在本体部11的边缘，与本体部11一体成型，并与本体部11形成环形台阶结构。第二焊接部23设置为平口结构，第一焊接部12的外径与第二焊接部23的外径相等，本体部11的外径小于第二焊接部23的外径，本体部11未设置有第一焊接部12的部分内嵌入第二壳体2的开口处。通过将第一焊接部12设置为环形台阶结构，同时第二焊接部23设置为平口结构，第一焊接部12与第二焊接部23相互配合，使得第一壳体1内嵌于第二壳体2，保证第一壳体1和第二壳体2精密定位，激光焊接第一焊接部12与第二焊接部23，使电池具有较好的密封性。
70.其余与实施例1相同，在此不再赘述。
71.实施例6
72.如图11～12所示，与实施例1不同的是，本实施例的第一焊接部12设置在本体部11
的边缘，与本体部11一体成型，本体部11向一侧进行方形折弯，形成钣金结构。第二焊接部23设置为平口结构，本体部11的外径小于第二焊接部23的内径，第一焊接部12的外径与第二焊接部23相等，本体部11的折弯部分向第一壳体1与第二壳体2连接形成的外壳内腔凸起，本体部11内嵌于所述第二壳体2。通过将本体部11进行折弯形成钣金结构，加强了第一壳体1的结构强度，能够承受更大的外部压力。同时第二焊接部23设置为平口结构，第一焊接部12与第二焊接部23相互配合，使得第一壳体1内嵌于第二壳体2，保证第一壳体1和第二壳体2精密定位，激光焊接第一焊接部12与第二焊接部23，使电池具有较好的密封性。
73.实施例7
74.如图13～14所示，与实施例1不同的是，本实施例的第一焊接部12设置在第一壳体1的表面，与第一壳体1形成环形凸台结构，环形凸台为激光焊接金属片、热复合绝缘件或注塑绝缘件。第二焊接部23设置为平口结构，第二焊接部23与侧壁22为一体成型结构。第一壳体1覆盖在第二壳体2，通过激光焊接形成密封容器，其中，本体部11的外径与第二壳体2的开口处的外径相等，第一焊接部12的外径与第二焊接部23的内径为0-0.05mm间隙配合。通过将第一壳体1与第一焊接部12形成环形台阶凸台结构，并使得第一焊接部12内嵌于第二焊接部23，保证第一壳体1和第二壳体2精密定位，激光焊接第一焊接部12与第二焊接部23，使电池具有较好的密封性。
75.其余与实施例1相同，在此不再赘述。
76.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非限制本实用新型的专利范围，对于本领域的技术人员来说，根据以上描述的技术方案以及构思，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。