专利名称：电池、电池芯容器形成方法以及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及电池、电池芯容器形成方法以及电子设备。
背景技术：
近年来，以数码 相机和手机为代表的便携设备已经得到了广泛的普及。随着各种便携设备的普及，其性能也得到了快速的提高。随着各种功能的追加，便携设备的耗电量也在逐步提高。因此，如何提高电池的存储电容量，以使便携设备能够延长待机时间成为业界广泛关注的课题。目前，一般便携设备的电池普遍采用以下结构。以聚合物锂离子蓄电池为例，在铝薄片组成的正电极集电器上敷设一层由LiCoO2和锌组成的活性材料，形成正电极。在负电极集电器上敷设一层由例如碳、焦碳、石墨等组成的活性材料，形成负电极。在负与正继电器之间，插入一个由聚丙烯或聚乙烯组成的多空薄膜的隔板，并在电极和隔板之间，装进高分子凝胶电解质而形成夹层状的电池芯。通过将该电池芯用容器封装，从而形成电池包。关于上述容器的形成方法，例如普遍采用CN1253387A中记载的第一现有方式的方法。图1(a)、图1(b)是第一现有方式的电池芯容器成型方法的示意图。如图1所示，在一个长方形的片状基材上均分成用于形成容器主体的区域3a和用于覆盖容纳在容器中的电池芯的区域3b。在区域3a中，通过加压成型的方法而形成长方体的电池芯容器6。将电池芯(未图示)安装到容器6中，并将区域3b向区域3a侧折叠，覆盖电池芯，并且完成容器的封装。在上述在长方形的片状基材上垂直地形成一个长方体的容器的形成方法中，该片状基材一般是例如由聚丙烯层、铝层和尼龙层构成的层叠状薄膜，如图2的示意图所示，当将薄膜状的基材固定并通过冲压头等拉伸头(金属型)进行拉伸时，由于基材本身的延展性有一定的极限(特别是其中的铝层)，并且如图2(c)所示，金属型和基材之间也存在很大的摩擦力，因此在形成容器的过程中存在薄膜状的基材仅在局部(比如进行拉伸的金属型两侧的基材部分)被拉伸的情况，因此，拉伸的深度(成型深度)上不可避免地存在一定的物理极限。因此，在不增加材料消耗的前提下，提高成型深度成为难题。为了解决上述问题，有人提出了一种的第二现有方式的方法。图3(a)、图3(b)是第二现有方式的电池芯容器成型方法的示意图。如图3(a)和图3(b)所示，将原本在片状基材上形成的一个容器分为两个部分，从而在片状基材上垂直拉伸成型两个容器部分，从而对折成为电池芯容器的方法。该方法中通过将容器分为两个部分来进行拉伸，在一定程度上解决了拉伸极限有限从而使得成型深度受限的问题。但是，如图2所示，由于在拉伸两个容器部分的情况下，两个容器部分之间的基材部分的材料也会被拉伸而用于两个容器部分壁面的成型，这样，在一定程度上限制了拉伸极限。虽然可以通过加宽两个容器部分之间的基材宽度，但这样又会带来材料损耗的问题。此外,在日本特开2004-31194号公报中也公开了一种第三现有方式的方法。图4是第三现有方式的电池芯容器成型方法的示意图。如图4所示，其是分别在两个片状基材上形成两个容器部分，然后拼合的方法。该发明中由于是在两个片状基材上分别形成两个容器然后拼合，因此在两个容器的定位上存在困难，而且由于片状基材部分增加，因此体积能量密度降低。
发明内容
本发明鉴于现有技术中存在的上述缺陷而完成，其目的在于提供一种能够采用相同或更少的材料来而得到更大的容器体积且定位容易的电池、电池芯容器形成方法以及电子设备。本发明的电池，包括电池芯和由在一个薄片中拉伸形成的两个容器部分折叠构成的电池芯容器，其特征在于，在每个容器部分中，各容器壁面所在的平面中至少有两个平面与形成该容器部分的薄片部分所在的平面倾斜。本发明的电池，包括电池芯和由在一个薄片中拉伸形成的两个容器部分折叠构成的电池芯容器以及突起部分，其特征在于，在所述两个容器部分之间的薄片上设置规定的距离，在每个容器部分中，各容器壁面所在的平面中至少有一个平面与形成该容器部分的薄片部分所在的平面倾斜，所述两个容器部分被折叠以形成为大致长方体，且所述规定的距离的薄片成为所述长方体的宽 的方向上的一侧的壁面的一部分，在分别形成所述两个容器部分的薄片部分所在的平面之间的所述长方体的长的方向的两侧的侧面上产生间隙，所述两个容器部分中的所述长的方向的相同侧的侧面分别在互相靠近的方向上被拉伸，以消除该间隙，通过该拉伸而在所述长方体的宽的方向上的所述一侧的壁面方向形成所述突起部分。 本发明的电池，包括电池芯和由在一个薄片中拉伸形成的两个容器部分折叠构成的电池芯容器，其特征在于，在每个容器部分中，各容器壁面所在的平面中至少有一个平面与形成该容器部分的薄片部分所在的平面倾斜。本发明的电池芯容器形成方法，其特征在于，包括容器部分形成步骤，在一个薄片上分别拉伸形成两个容器部分；以及容器形成步骤，将所述两个容器部分折叠，从而合并而形成所述容器的步骤，其中，在所述容器部分形成步骤中，所述两个容器部分分别被形成为各容器壁面所在的平面中至少有两个平面与形成所述容器部分的薄片部分所在的平面倾斜。本发明的电池芯容器形成方法，其特征在于，包括容器部分形成步骤，在一个薄片上分别拉伸形成两个容器部分；以及容器形成步骤，将所述两个容器部分折叠，从而合并而形成所述容器的步骤，其中，在所述容器部分形成步骤中，所述两个容器部分分别被形成为各容器壁面所在的平面中至少有一个平面与形成所述容器部分的薄片部分所在的平面倾斜。本发明的电子设备，包括电子设备主体和该电子设备主体进行供电的电池，其中，所述电池包括电池芯和由在一个薄片中拉伸形成的两个容器部分折叠构成的电池芯容器，其中，在每个容器部分中，各容器壁面所在的平面中至少有两个平面与形成该容器部分的薄片部分所在的平面倾斜。本发明的电子设备，包括电子设备主体和该电子设备主体进行供电的电池，其中，所述电池包括电池芯和由在一个薄片中拉伸形成的两个容器部分折叠构成的电池芯容器，其中，在每个容器部分中，各容器壁面所在的平面中至少有一个平面与形成该容器部分的薄片部分所在的平面倾斜。通过在电池芯容器中引入与成型面不平行即倾斜的壁面，使得铝层的引入和延展向有利的方向推移，从而铝层不会在局部被大量延展，从而提高了成型深度。
图1(a)、图1(b)是第一现有方式的电池芯容器成型方法的示意图。图2(a) 图2(c)是第一现有方式的电池芯容器成型方法的原理说明图。图3 (a)、图3(b)是第二现有方式的电池芯容器成型方法的示意图。图4是第三现有方式的电池芯容器成型方法的示意图。图5(a) 图5(c)是本发明的电池芯容器成型方法的原理说明图。图6(a) 图6(c)是通过本发明的方法形成的实施例1的容器的示意图。图7是表示通过本发明的方法形成的实施例1的容器的尺寸关系的示意图。图8(a) 图8(d)是通过本发明的方法形成的实施例2的容器的示意图。图9(a)、图9(b)是通过本 发明的方法形成的实施例3的容器的示意图。图10(a)、图10(b)是通过本发明的方法形成的实施例4的容器的示意图。图11 (a) 图11 (d)是表示对通过本发明的方法形成的实施例4的容器进行微调的情况的不意图。图12是通过本发明的方法形成的实施例5的容器的示意图。图13(a) 图13(d)是通过本发明的方法形成的实施例6的容器的示意图。图14(a)、图14(b)是通过本发明的方法形成的另一实施例的容器的示意图。
具体实施例方式下面，将参考附图描述本发明的实施例。在与实施例相关的所有附图中，相同或者相应的部分由相同的标号表示。另外，在下面的实施例的描述中会采用具体的数值进行描述，但只要没有事先说明，该数值仅是用于描述本发明的一个例子不应将本发明的保护范围限定于这样的例子。下面，参照图5来介绍本发明的电池芯容器的成型方法。另外，需要注意的是，虽然本发明中是将电池芯容器分为两个电池芯容器部分来形成，但为了简便，图5中仅仅示出一个容器部分的成型方法作为例子来进行说明，另一容器可以通过相同方法与该一个容器部分同时或分别形成。另外，在形成电池之后两个电池容器部分对折，从而两个成型面重叠到一个面上。如图5(a)所示，首先将薄膜状的基材(薄片)水平放置在操作台上。然后如图5(b)所示，将该基材的周边固定，即将除了将要形成电池芯容器部分的基材部分之外的基材部分固定在操作台上。然后，如图5(c)所示，在垂直方向上移动如冲压头这样的拉伸头，从而在基材上拉伸出容器部分。在图5(c)中，注意到拉伸头进行拉伸的端面不是与薄膜状的基材所在的平面平行的，而是与该平面具有一定的角度，而且理论上只要该角度是大于0度并小于90度都可以达到本发明的目的。对比图5(c)和图2(c)可知，在本发明中，由于拉伸头的端面与基材所在平面具有一定的角度，因此拉伸头不是如以往那样直接被抵到基材上来进行拉伸，而是随着拉伸头的不断前进而逐渐与基材接触，从而使得形成的容器壁面与基材所在平面即成型面倾斜呈一定角度，该角度取决于拉伸头的形状。因此在拉伸头的端面和基材之间不会造成很大的摩擦力，从而与以往相比，不仅拉伸头两侧的基材部分得到拉伸，而且与拉伸头的端面相抵的部分也得到拉伸，从而比以往的方法能够进一步提高成型极限。另外，上面，作为一个例子，示出了在垂直方向上移动拉伸头的情况，但是本发明并不限定于该移动方式，而且不限于异型的金属型(拉伸头)，可以借助现有金属型并调整其行进方向和角度来适当地进行成型，使拉伸头的与薄片相对的端面的至少一部分与基材的薄片所在的平面倾斜，从而也可以达到与本发明同样的效果。通过上述加工，所形成的容器部分中与拉伸头直接接触的面成为与形成该容器部分的薄片所在的平面即成型面倾斜的关系。下面，将结合具体的实施例来对本发明进行说明。下面主要以大致长方形容器和大致圆筒形的容器为例进行说明，但只要能够是通过上述成型方法而形成与成型面倾斜的壁面的容器，不论其什么形状，都属于本发明保护的范围。另外，在说明中，在说明长方形容器的情况下，以在高的方向上形成两个容器部分为例进行了说明，但根据发明的原理，当然也可以在长或宽的方向上分别形成两个容器部分。(实施例1)图6(a) 图6(c)是通过本发明的方法形成的实施例1的容器的示意图。通过本发明的实施例1的方法形成的容器为大致长方体的容器。这里所说的长方体在广义上包括边长不同的长方体，以及边长全部相同的长方体即立方体，这是本领域技术人员所能够理解的。本发明中，为了说明方便在容器中定义了容器的纵长方向、纵长方向的中心横剖面以及纵长方向的中心纵剖面。纵长方向以几何体中纵深最长的方向，长方体中为长边的方向，圆筒中为中心线的方向。纵长方向的中心横剖面是将几何体沿纵长方向水平放置的情况下平行于纵长方向且通过几何体的中心的剖面。纵长方向的中心纵剖面是垂直于上述纵长方向的中心横剖面且通过几何体的中心的剖面。另外，下面用于说明各个容器的剖面形状的剖面即是各个容器部分中位于 纵长方向的中心纵剖面上。此外，在下面的实施例中，只要没有相反的说明，上述概念为相同含义。图6(a)是两个容器部分展开的情况下从容器的宽方向上的一个侧面观看容器的视图。图6(b)是两个容器部分对折的情况下从容器的宽方向上的一个侧面观看容器的视图。如图6(a)所示，在大致长方形的片状基材上，在图中左右方向上均分为两个区域，并在两个区域上分别形成两个容器部分。形成电池芯容器的片状基材一般为包括金属层如铝层的层叠结构的薄膜。该薄膜具有延展性，通过对该薄膜进行拉伸成型，从而可以形成各个容器部分。该两个容器部分沿着两个区域的分隔线互相向容器部分的开口方向对折则形成长方体的容器。本例中，形成的容器中的电池芯的正负电极是从同一方向即对折线相对的方向导出。由于本发明的特征在于尽量使两个容器部分的壁面与形成各个容器部分的基材面即成型面倾斜，以最大程度地对基材部分进行拉伸，因此，在本例中，成型面在经过长方体容器的长的方向两侧的长方形壁面的对角线的面上。从而，在形成的容器中，如图6(b)所示，上部的容器部分中be和ba(或be)所在的平面，以及下部的容器部分中Cd和ad(或de)所在的平面分别与成型面ac (或ae)倾斜。另外，虽然本例中所举例的容器为大致长方形容器，因而两个容器部分的剖面三角形的顶角为直角，但是根据电池本身的设计不同或者安装电池的电子设备的形状设计的不同，顶角的角度也可以在一定范围内变化而不限定于直角，或者因为模具的倒角而具有一定的弧度。这样，将形成的两个容器部分折叠从而形成了实施例1的电池芯容器，本例中是从容器的同一侧导出电极引线的例子，因此折叠线在电极引线导出一侧的相反侧，本例中是长方体的宽的方向上的一侧。下面的实施例中还会介绍从容器的相反侧导出电极引线的例子。图7是图6中的一个容器部分的尺寸关系图。如图7所示，与图1的现有技术相t匕，由于铝层是以平缓的坡状被延展，因此铝层被延展的范围不限于局部，而在整体上均匀地得到了拉伸。而且，由于将一个容器分为两个容器部分分别成型，因此，每个容器部分中垂直于成型面的壁面的面积仅为原来的一半，也就是说同样的成型深度对铝的用量也是以往的一半。综合上面两方面的因素，使得通过本发明的成型方法的成型深度L在相同材料量的情况下已经超越了现有技术中的成型深度。进一步，根据几何关系可知，
权利要求
1.一种电池，包括电池芯和由在一个薄片中拉伸形成的两个容器部分折叠构成的电池芯容器，其特征在于， 在每个容器部分中，各容器壁面所在的平面中至少有两个平面与形成该容器部分的薄片部分所在的平面倾斜。
2.如权利要求1所述的电池，其特征在于，其中， 所述电池芯容器大致为长方体。
3.如权利要求2所述的电池，其特征在于，其中， 形成所述两个容器部分的各薄片部分所在的平面在所述长方体中重叠，并且不平行于任何一个壁面所在的平面。
4.如权利要求3所述的电池，其特征在于，其中， 形成所述两个容器部分的各薄片部分所在的平面与所述长方体的长的方向两侧的壁面垂直。
5.如权利要求4所述的电池，其特征在于，其中， 形成所述两个容器部分的各薄片部分所在的所述平面与所述长方体中的所述长的方向两侧的两个壁面的交线分别为其对角线。
6.如权利要求5所述的电池，其特征在于，其中， 所述长方体中的所述长的方向两侧的两个壁面中，在所述对角线处向所述长方体中的宽的方向隆起。
7.如权利要求2至6的任何一项所述的电池，其特征在于，其中， 所述两个容器部分折叠的线在所述长方体的长的方向上的一侧。
8.如权利要求2至6的任何一项所述的电池，其特征在于，其中， 所述两个容器部分折叠的线在所述长方体的宽的方向上的一侧。
9.一种电池，包括电池芯和由在一个薄片中拉伸形成的两个容器部分折叠构成的电池芯容器以及突起部分，其特征在于， 在所述两个容器部分之间的薄片上设置规定的距离，在每个容器部分中，各容器壁面所在的平面中至少有一个平面与形成该容器部分的薄片部分所在的平面倾斜，所述两个容器部分被折叠以形成为大致长方体，且所述规定的距离的薄片成为所述长方体的宽的方向上的一侧的壁面的一部分，在分别形成所述两个容器部分的薄片部分所在的平面之间的所述长方体的长的方向的两侧的侧面上产生间隙，所述两个容器部分中的所述长的方向的相同侧的侧面分别在互相靠近的方向上被拉伸，以消除该间隙，通过该拉伸而在所述长方体的宽的方向上的所述一侧的壁面方向形成所述突起部分。
10.如权利要求9所述的电池，其特征在于，其中， 所述突起部分的多余部分被切断。
11.一种电池，包括电池芯和由在一个薄片中拉伸形成的两个容器部分折叠构成的电池芯容器，其特征在于， 在每个容器部分中，各容器壁面所在的平面中至少有一个平面与形成该容器部分的薄片部分所在的平面倾斜。
12.如权利要求11所述的电池，其特征在于，其中， 所述电池芯容器大致为圆筒形。
13.如权利要求12所述的电池，其特征在于，其中， 形成所述两个容器部分的薄片部分所在的平面在所述圆筒形中重叠，并且与经过所述圆筒形的两个底面圆心的剖面垂直，且不与所述两个底面平行或垂直。
14.如权利要求13所述的电池，其特征在于，其中， 所述平面与所述圆筒形中的所述剖面的交线为该剖面的对角线。
15.如权利要求12至14的任何一项所述的电池，其特征在于，其中， 所述两个容器部分折叠的线在所述圆筒形的中心轴的方向上的一侧。
16.如权利要求12至14的任何一项所述的电池芯容器，其特征在于，其中， 所述两个容器部分折叠的线在与所述圆筒形的中心轴垂直的方向上的一侧。
17.如权利要求12所述的电池，其特征在于，其中， 形成所述两个容器部分的各薄片部分所在的平面在所述圆筒形中相交，并且均与经过所述圆筒形的两个底面圆心的剖面垂直，且不与所述两个底面平行或垂直，所述各薄片部分所在的平面的交线在所述圆筒形的一个底面上，并且所述各薄片部分所在的平面分别与所述圆筒形的另一个底面相交。
18.—种电池芯容器形成方法,其特征在于,包括 容器部分形成步骤，在一个薄片上分别拉伸形成两个容器部分；以及 容器形成步骤，将所述两个容器部分折叠，从而合并而形成所述容器的步骤， 其中，在所述容器部分形成步骤中，所述两个容器部分分别被形成为各容器壁面所在的平面中至少有两个平面与形成所述容器部分的薄片部分所在的平面倾斜。
19.一种电池芯容器形成方法,其特征在于,包括 容器部分形成步骤，在一个薄片上分别拉伸形成两个容器部分；以及 容器形成步骤，将所述两个容器部分折叠，从而合并而形成所述容器的步骤， 其中，在所述容器部分形成步骤中，所述两个容器部分分别被形成为各容器壁面所在的平面中至少有一个平面与形成所述容器部分的薄片部分所在的平面倾斜。
20.一种电子设备，包括电子设备主体和该电子设备主体进行供电的电池，其中， 所述电池包括电池芯和由在一个薄片中拉伸形成的两个容器部分折叠构成的电池芯容器， 其中，在每个容器部分中，各容器壁面所在的平面中至少有两个平面与形成该容器部分的薄片部分所在的平面倾斜。
21.一种电子设备，包括电子设备主体和该电子设备主体进行供电的电池，其中， 所述电池包括电池芯和由在一个薄片中拉伸形成的两个容器部分折叠构成的电池芯容器， 其中，在每个容器部分中，各容器壁面所在的平面中至少有一个平面与形成该容器部分的薄片部分所在的平面倾斜。
全文摘要
本发明提供一种电池、电池芯容器形成方法以及电子设备。本发明的电池包括电池芯和由在一个薄片中拉伸形成的两个容器部分折叠构成的电池芯容器，在每个容器部分中，各容器壁面所在的平面中至少有两个平面与形成该容器部分的薄片部分所在的平面倾斜。通过实施本发明，能够采用相同或更少的材料来而得到更大的电池容器体积且定位容易。
文档编号H01M2/02GK103066218SQ20111032798
公开日2013年4月24日 申请日期2011年10月24日 优先权日2011年10月24日
发明者马场卫, 森内健, 清野博史 申请人:索尼电子(无锡)有限公司, 索尼公司