电池壳体的缩径工艺、电池的制作工艺与缩径模具的制作方法

本发明涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池壳体的缩径工艺、电池的制作工艺与缩径模具。

背景技术：

相关技术中，在制作电池时，提供金属壳，并向金属壳内填充活性物质及电池极组等。由于金属壳的第一壳身受标准尺寸的限制，因此第一壳身内的腔体在相应的尺寸内，从而使腔体内仅能填充相应数量的活性物质，进而使得电池的能量也在相应的能量等级，此种能量等级的电池已经无法满足用户的需求。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电池壳体的缩径工艺，能够使电池制作方便。

本发明还提出一种电池的制作工艺。

本发明还提出一种缩径模具。

根据本发明第一方面实施例的电池壳体的缩径工艺，包括如下步骤：

包括如下步骤：

s100、准备具有延展性的金属壳，所述金属壳依次具有第一底部、第一壳身和第一开口部，所述第一壳身与所述第一底部之间限定有用于容纳电池极组的腔体，所述第一开口部限定有封装口，所述封装口能够供所述电池极组插入所述腔体内；由金属壳制成的成品电池具有壳体，所述壳体依次具有第二底部、第二壳身和第二开口部，其中，所述第一壳身的内、外径尺寸大于第二壳身的内、外径尺寸；

s200、提供缩径模具，具有缩径孔，所述缩径孔的内径与所述第二壳身的外径尺寸相同；

s300、将所述缩径模具沿所述第一壳身的长度方向滑动于所述第一壳身的外侧，所述缩径模具通过所述缩径孔将所述第一壳身的外径尺寸压缩至所述第二壳身的外径尺寸。

根据本发明实施例的电池壳体的缩径工艺，至少具有如下技术效果：通过采用上述金属壳，腔体内能够填充更多的活性物质，从而提高电池的能量等级，以满足用户的需求；同时，通过缩径模具的采用，能够使金属壳制成需要的成品电池，使方案得以被实施。

根据本发明的一些实施例，所述第一开口部的内、外径大于所述第二开口部的内、外径尺寸。

根据本发明的一些实施例，所述第一开口部的厚度大于所述第一壳身的厚度。

根据本发明的一些实施例，所述第一壳身与所述第一底部之间设有倒角，所述缩径孔能够通过所述倒角滑至所述第一壳身的外侧。

根据本发明的一些实施例，所述第一底部的直径与所述第二底部的直径尺寸相同。

根据本发明的一些实施例，所述金属壳由spce材料制成。

根据本发明第二方面实施例的电池的制作工艺，包括上述的电池壳体的缩径工艺，在所述s300步骤之前，还包括如下步骤：提供电池极组，将所述电池极组通过所述封装口插入所述腔体内；预缩所述第一开口部，将所述第一开口部的外径压缩至所述第二开口部的外径尺寸；提供电池极帽，将所述第一开口部与所述电池极帽进行封装。

根据本发明实施例的电池的制作工艺，至少具有如下有益效果：通过采用上述方案，从而能够制得能量更高的电池；同时，由于第一壳身的腔体增大，电池极组不易刺破第一壳身的侧壁，使电池的成型率较高。

根据本发明第三方面实施例的缩径模具，用于将具有延展性的金属壳压缩为成品电池的壳体，所述金属壳依次具有第一底部、第一壳身和第一开口部，所述第一壳身与所述第一底部之间限定有用于容纳电池极组的腔体，所述第一开口部限定有封装口，所述封装口能够供所述电池极组插入所述腔体内，所述壳体依次具有第二底部、第二壳身和第二开口部，其中，所述第一壳身的内、外径尺寸大于第二壳身的内、外径尺寸，所述缩径模具包括缩径模，所述缩径模具有缩径孔，所述缩径模具能够沿所述第一壳身的长度方向滑动于所述第一壳身的外侧以压缩所述第一壳身。

根据本发明实施例的缩径模具，至少具有如下有益效果：通过缩径孔的设置，缩径孔均匀压缩第一壳身的侧壁，使第一壳身的外径与第二壳身的外径相同，进而使得电池的制作可以被实施。

根据本发明的一些实施例，所述缩径孔沿所述第一壳身的滑动方向，所述缩径孔的直径逐渐缩小至所述第二壳身的外径大小。

根据本发明的一些实施例，所述缩径孔的直径与所述第二壳身的外径大小相同。

根据本发明的一些实施例，所述缩径模开设有与所述缩径孔相连通，并同轴设置的导向孔，所述导向孔的直径沿所述第一壳身的滑动方向逐渐缩小至所述第二壳身的外径大小。

根据本发明的一些实施例，所述缩径孔开设有与所述缩径孔相连通，并同轴设置的脱模孔，所述脱模孔的直径大于所述缩径孔的直径。

根据本发明的一些实施例，还包括：定位座，设置于所述缩径模，所述定位座开设有与所述缩径孔同轴设置的定位孔，所述定位孔的直径与所述第一壳身的外径相同。

根据本发明的一些实施例，所述定位座的侧壁开设有与所述定位孔相通的放置口，所述第一壳身通过所述放置口放置于所述定位孔内。

根据本发明的一些实施例，所述放置口与所述定位座朝向所述缩径模的一侧相通。

根据本发明的一些实施例，还包括：安装座，所述缩径模可拆卸连接于所述安装座。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/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：

图1为本发明实施例的电池壳体的缩径工艺的流程示意图；

图2为本发明实施例电池制作工艺的流程示意图；

图3为本发明实施例s1中金属壳的结构示意；

图4为本发明实施例s2中金属壳的内部结构示意；

图5为本发明实施例s3中金属壳预缩第一开口部后的金属壳结构示意图；

图6为本发明实施例s4中第一开口部封装后的金属壳结构示意图；

图7为本发明实施例s5中电池与缩径模具的结构示意图；

图8为本发明实施例的缩径模具的结构示意图；

图9为本发明实施的缩径模具的爆炸结构示意图；

图10为本发明实施例的一种缩径孔的竖直剖视图；

图11为本发明实施例的另一种缩径孔的竖直剖视图；

图12为本发明实施例的一种脱模膜的竖直剖视图；

图13为本发明实施例的另一种脱模膜的竖直剖视图。

附图标记：

金属壳100、第一底部110、第一壳身120、第一开口部130、腔体140、封装口150、倒角160、电池极帽170、环形凸台171；

缩径模具200、缩径模210、缩径孔211、导向孔212、脱模孔213、定位座220、定位孔221、放置口222、安装座230。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，“上”、“下”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。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

根据本发明第一方面实施例的电池壳体的缩径工艺，参照图1和图3，包括如下步骤：

s100、准备具有延展性的金属壳100，金属壳100依次具有第一底部110、第一壳身120和第一开口部130，第一壳身120与第一底部110之间限定有用于容纳电池极组的腔体140，第一开口部130限定有封装口150，封装口150能够供电池极组插入腔体140内；由金属壳100制成的成品电池具有壳体，壳体依次具有第二底部、第二壳身和第二开口部，其中，第一壳身120的内、外径尺寸大于第二壳身的内、外径尺寸；

s200、提供缩径模具200，具有缩径孔211，缩径孔211的内径与第二壳身的外径尺寸相同；

s300、将缩径模具200沿第一壳身120的长度方向滑动于第一壳身120的外侧，缩径模具200通过缩径孔211将第一壳身120的外径尺寸压缩至第二壳身的外径尺寸。

由步骤s1可见，本实施例中第一壳身120的内径比第二壳身120的内径大，第一底部110与第一壳身120之间的腔体140增大，从而方便将电池极组插入腔体140内，电池极组不易刺破第一壳身120的侧壁；同时，由于腔体140的空间提高，从而能够向腔体140内填充更多的活性物质，进而提高电池的能量等级，满足用户的需求。

由于第一壳身120比第二壳身120的外径大，从而保证第一壳身120具有一定的厚度，以保证第一壳身120具有一定的强度。基于此种情况，由步骤s2可见，提供缩径模具200，缩径模具200的缩径孔211的内径与成品电池的外径相同；此时，缩径模具200通过缩径孔211在第一壳身120的外侧且沿第一壳身120的长度方向滑动时，缩径孔211进行第一壳身120的压缩，从而将第一壳身120的外径压缩至第二壳身120的外径大小，以制作出成品电池。

需要说明的是，本实施例中金属壳100由具有延展性的材料制成，因此，缩径模具200沿第一壳身120的外壁滑动时，缩径孔211的侧壁能够挤压第一壳身120，此时，第一开口部130吸收第一壳身120多余的部分，从而使得本实施得以被实施。

此外，步骤s100步骤s200不限定先后顺序，即s100可以在s200之前实施，或，s200可以在s100之前实施。

在一些实施例中，第一开口部130的内径尺寸大于成品电池第一开口部130的内径尺寸，由此，第一开口部130的封装口150增大，从而方便将活性物通过封装口150填充于腔体140内，并且方便将电池极片插入腔体140内，电池极组不易刺破第一开口部130的侧壁。

在进一步实施例中，第一开口部130的外径大于第二开口部130的外径尺寸，第一开口部130的厚度得以被保证，从而保证第一开口部130的强度。

在一些具体实施例中，第一开口部130的厚度大于第一壳身120的厚度，即，第一开口部130的壁厚比第一壳身120的厚度大0.3mm-0.8mm，由此保证第一开口部130的机械强度，使电池封装口150的封装强度较高。

在一些实施例中，第一壳身120与第一底部110之间设有倒角160，该倒角160为倒圆角，缩径孔211能够通过倒角160滑至第一壳身120的外侧，从而能够均匀对第一壳身120的四周进行压缩。

在一些实施例中，第一底部110的直径与第二底部110的直径尺寸相同，由此，缩径孔211能够较快的滑过第一底部110，从而进行第一壳身120的压缩，进而使得方案的得以被实施。

在一些实施例中，金属壳100由spce材料制成，spce富于延展性，从而使缩径孔211能够较好的进行第一壳身120的压缩。

根据本发明第二方面实施例的电池的制作工艺，参照图2，具体包括如下步骤：

步骤1、提供上述中特制的金属壳100；

步骤2、提供电池极组，电池极组通过封装口150插入腔体140内；

步骤3、预缩第一开口部130，将第一开口部130的外径压缩至第二开口部130的外径大小；

步骤4、提供电池极帽170，将第一开口部130与电池极帽170进行封装。

步骤5、提供缩径模具200，将第一壳身120外径大小压缩至第二壳身120的外径尺寸，以制作出需要的成品电池。

进一步对每个步骤进行分析：

参照图3，在步骤1过程中，提供上述的特制金属壳100，该金属壳100的第一壳身120的内、外径比第二壳身120内、外径大0.15mm-0.65mm，同步的，该金属壳100的第一开口部130的内、外径比第二开口部130内、外径大0.15mm-0.65mm，由此，金属壳100内部的腔体140增大，金属壳100的封装口150的内径增大。

参照图4，在步骤2过程中，提供电池极组，电池极组通过封装口150插入腔体140内。由上述可见，由于金属壳100内部的腔体140增大，金属壳100开口的直径增大，由此，电池极片能够较好地通过封装口150将电池极组插入腔体140内；并且，电池极组在插入腔体140内时，电池极组不易刺破开口部130与第一壳身120的侧壁。

可以理解的是，由于腔体140的内部的空间增大，腔体140内能够填充更多的活性物质，以提高电池的能量等级。

具体实验数据如下：

此外，电池极组插入第一壳身120内后，电池的电池极帽170插入第一开口部130内，并与电池极组进行电连接，该电池极帽170为电池的正极。

参照图5，在步骤3过程中，利用冲压模具进行第一开口部130的冲压，第一开口部130发生相应的变形，从而使第一开口部130的外径与第二壳身120的外径尺寸相同，由此，预缩后的第一开口部130不会影响缩径模具200的使用，进而使得s4步骤得以被实施。

参照图6，在步骤4过程中，制作员进行第一开口部130的封装和墩封，具体的，利用一种封装头，该封装头将第一开口部130的上部完全压合至电池极帽170的环形凸台171上，即，贴合于环形凸台171远离腔体140的一侧，从而使电池极帽170与第一开口部130进行密封；进一步的，利用另一种封装头，该封装头通过第一开口部130的外壁向第一开口部130的内侧施加一定的外力，第一开口部130的侧壁向第一开口部130的内侧凹陷，第一开口部130的内壁部贴合至环形凸台171的下表面，即，贴合于环形凸台171靠近腔体140的一侧，进一步提高电池极帽170与第一开口部130之间的密封。

参照图7，在步骤5过程中，利用缩径模具200的缩径孔211，缩径孔211通过倒角160逐渐滑至第一壳身120的外侧，且缩径孔211在滑动过程中，均匀的压缩第一壳身120，从而使第一壳身120被压缩至第二壳身的外径，以制作成需要的成品电池。

需要说明的是，本实施例中金属壳100由具有延展性的材料制成，因此，缩径模具200沿第一壳身120的外壁滑动时，缩径孔211的侧壁能够向上挤压第一壳身120，第一壳身120向上延展，即，第一壳身120多余的部分被挤压至第一开口部130；又由于，且电池的底部和顶部均被定位，第一开口部130的内壁向其内侧延展，从而完成第一壳身120多余部分的吸收，并保证了电池在标准的长度。

根据本发明第三方面实施例的缩径模具200，参照图8，缩径模具200包括安装座230、缩径模210和定位座220，安装座230安装于相应的缩径设备上，缩径模210安装于安装座230上，定位座220安装于安装座230上，并位于缩径模210的上方，且缩径孔211设置于缩径模210上。

具体的，操作员将封装好的电池放置于缩径模210上，电池在外力的作用下，第一壳身120通过第一底部110滑动穿过缩径孔211，缩径孔211均匀压缩第一壳身120，从而使第一壳身120的外径被压缩至第二壳身外径的尺寸大小；此外，定位座220使电池精确对准缩径孔211，进一步使第一壳身120均匀被压缩。

在一些实施例中，缩径孔211具有以下两种结构形式，

缩径孔211的第一种结构形式，参照图10和图11，缩径模210内竖向开设有圆形的缩径孔211，缩径孔211沿第一壳身120的滑动的方向，缩径孔211的直径逐渐缩小至第二壳身的外径大小，即，缩径孔211与缩径模210的上表面与下表面相通，缩径孔211自其上端口到下端口逐渐缩小至第二壳身的外径大小。由此，当第一壳身120竖向滑过缩径孔211时，缩径孔211的内壁自第一壳身120的底部逐渐向上压缩第一壳身120，使第一壳身120的外径均匀压缩至第二壳身的外径大小，以制得需要的电池。

此外，由于缩径孔211的顶部开口直径较大，从而方便将第一壳身120竖向摆放于缩径孔211内。

缩径孔211的第二种结构形式，参照图12和图13，缩径模210内竖向开设有圆形的缩径孔211，缩径孔211沿第一壳身120的滑动的方向，缩径孔211的直径均与第二壳身的外径一致。即，缩径孔211与缩径模210的上表面与下表面相通，缩径孔211自其上端口到下端口，缩径孔211的直径一致，第一壳身120利用其底部的倒角160滑入缩径孔211内。

在进一步实施例中，参照图12和图13，缩径模210开设有供第一壳身120滑入缩径孔211的导向孔212，导向孔212的直径沿第一壳身120的滑动的方向逐渐缩小至第二壳身120的外径大小；即，导向孔212竖向开设于缩径模210上，并与缩径孔211同轴设置，导向孔212的上端口与缩径模210的顶部相连通，导向孔212的下端口与缩径孔211的上端口相连通，且导向孔212自其上端口到缩径孔211的上端口逐渐缩小至第二壳身的外径大小；由此，导向孔212逐渐压缩第一壳身120的四周，从而滑入缩径孔211内。

此外，由于导向孔212顶部开口的直径较大，从而方便将第一壳身120竖向摆放于导向孔212内。

在一些实施例中，参照图9，进一步使电池稳定竖向滑动于缩径孔211内，安装座230的顶部竖向固定有定位座220，定位座220通过螺栓竖直安装于安装座230上，定位座220上竖向开设有定位孔221，定位孔221与缩径孔211同轴设置，且定位孔221的直径大小与第一壳身120的外径大小相等；其中，上述中第一种缩径孔211或导向孔212的深度小于第一壳身120的长度。

具体的，当进行第一壳身120压缩时，第一壳身120的下端部抵接于第一种缩径孔211或导向孔212内，即抵接于第一种缩径孔211或导向孔212的斜面上，第一壳身120的上部位于定位孔221内，此时，由于定位孔221进行第一壳身120的定位，从而使第一壳身120竖向摆放于第一种缩径孔211或导向孔212内；此时，第一壳身120的中心轴与缩径孔211的中心轴重合，以便后续使第一壳身120的四周均匀被压缩。

在一些实施例中，参照图9，为了方便将电池放置于定位孔221内及对电池进行调整，定位座220的侧壁设置有放置口222，放置口222与定位孔221的内壁相通，待压缩的电池通过放置口222竖向摆放于定位孔221内。

而且，放置口222与定位座220的第一底部110及顶部相通，定位座220未完全遮挡于第一种缩径孔211或导向孔212的四周，因此，若某个电池压缩失败，且无法通过缩径孔211时，操作员可通过定位孔221的底部及时取出压缩失败的废电池。

此外，定位座220拆卸安装于安装座230上，用户可根据待加工电池的尺寸，进而定位座220的更换，从而适配其它电池的使用。

在一些实施例中，参照图9，在缩径模210的制作过程中，缩径模210竖向具有一定的厚度，从而保证缩径模210的强度；限于电池的长度较小，第一种缩径孔211或导向孔212的深度不能较大，从而保证电池竖向摆放时，第一壳身120的下部抵接于第一种缩径孔211或导向孔212的内壁时，第一壳身120的上部能够定位于定位孔221内；基于此种情况，参照图10，避免第一壳身120不能较好的摆放于第一种缩径孔211内，参照图12，或第一壳身120容易卡在第二种缩径孔211内；因此，缩径模210的下部开设有与缩径孔211同轴设置的脱模孔213，脱模孔213的上端口与缩径孔211相连通，脱模孔213的下端口与缩径模210的底部相连通，脱模孔213的直径大于第二壳身的外径，由此，第一壳身120通过缩径孔211压缩后，并通过脱模孔213脱离缩径孔211，进而方便第一壳身120的取出。

需要说明的是，脱模孔213具有以下两种形式，参照图10或图12，脱模孔213自上端口到其下端口逐渐增大，且脱模孔213的上端口刚好与缩径孔211的直径相同，由此，脱模孔213内部的直径大于缩径孔211的直径，从而方便电池的脱离。参照图11或图13，脱模孔213自上端口到其下端口一致，且脱模孔213的直径大于缩径孔211，从而方便电池的脱离。

在本发明说明书的描述中，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发明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。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。