一种圆柱锂离子电池壳体结构的制作方法

一种圆柱锂离子电池壳体结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出一种圆柱锂离子电池壳体结构，包括圆柱形的壳体本体，所述壳体本体上端开口；所述壳体本体包括上部的厚壁区和下部的薄壁区，所述厚壁区的壁厚大于所述薄壁区的壁厚；所述厚壁区的下部设置有若干间隔设置的滚槽。本实用新型有效利用滚槽区域空间，增加电池内部气室体积，降低电池壳体内压，提高电池安全性，增加注液量，提高电池循环特性，降低圆柱电池生产成本。
【专利说明】
一种圆柱裡离子电池壳体结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及电池壳体技术领域，具体是一种圆柱锂离子电池壳体结构。
【背景技术】
[0002]高容量圆柱锂离子电池以其高能量密度、安全环保、生产工艺成熟以及稳定循环等性能，在电网储能、电动汽车、军事等领域广阔应用。但目前圆柱锂离子电池具有铝壳与钢壳结构，尽管铝壳电池由于封口采用激光焊接，会增大壳体内容积，但由于制造设备投入较高，工艺繁复，同时应用适应性较差，因此钢壳圆柱电池大量市场化应用。钢壳圆柱电池化成工艺采用闭口化成，即先封装完毕后然后进行化成，封口采用连续型滚槽封口工艺，滚槽宽度I?1.3mm，深度3.2?3.5mm，滚槽位置沿壳体一周。但随着容量提高，能量密度增大，高容量圆柱锂离子电池化成工艺由于产生气体无法排出，电池壳体尺寸没有改变情况下，导致电池壳体内部气室体积降低，电池内压增大，因此化成过程中容易导致CID反转，电池成品率降低，同时增加电池安全隐患，增加电池生产成本。电池空间的降低，减少了电池电解液含量，不利于电池容量发挥以及循环寿命，增加电池使用成本，不利于高容量圆柱形锂离子电池市场化应用。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提出一种圆柱锂离子电池壳体结构，解决了现有技术中高容量圆柱锂离子电池由于产生气体增加、电池壳体内部气室体积降低，导致电池内压增大、CID反转、增加电池安全隐患的问题。
[0004]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0005]—种圆柱锂离子电池壳体结构，包括圆柱形的壳体本体，所述壳体本体上端开口 ；
[0006]所述壳体本体包括上部的厚壁区和下部的薄壁区，所述厚壁区的壁厚大于所述薄壁区的壁厚；
[0007]所述厚壁区的下部设置有若干间隔设置的滚槽。
[0008]进一步地，若干所述滚槽沿壳体本体的圆柱形圆周等间距设置。
[0009]进一步地，所述厚壁区的壁厚为0.2mm_0.5mm，高度为8mm-15mm。
[0010]进一步地，所述薄壁区的壁厚为0.lmm-0.4mm。
[0011]进一步地，所述滚槽的数量为2-20个。
[0012]进一步地，所述滚槽为方形槽或弧形槽。
[0013]本实用新型的有益效果为:
[0014]1、采用非均匀壁厚壳体，可以在保证圆柱钢壳电池封口后气密性要求的前提下，通过有效利用滚槽区域空间、降低壳体中底部薄壁区壁厚厚度，提高电池内部体积利用，有效增加电池内部气室体积，降低电池壳体内压，提高电池安全性，同时增加注液量，利于提高电池循环特性，降低圆柱电池生产成本与使用成本。
[0015]2、采用非连续滚槽结构，工艺简单易行，非连续滚槽可以有效保护滚槽位表层镀层，同时可以提尚封口生广工率，提尚滚槽工序广品合格率，降低广品生广制造成本，促进高容量圆柱形锂离子电池在电网储能、风能、太阳能、军事等领域市场化应用。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
[0017]图1是本实用新型一个实施例的外部结构示意图；
[0018]图2是本实用新型一个实施例的立体结构示意图。
[0019]图中:
[0020]1、厚壁区；2、薄壁区；3、滚槽。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0022]如图1-2所示，本实施例中以18650圆柱形钢壳锂离子电池的壳体为例进行说明，本实施例包括圆柱形的壳体本体，壳体本体上端开口 ；壳体本体包括上部的厚壁区I和下部的薄壁区2，厚壁区I的壁厚大于薄壁区2的壁厚。本实施例中，厚壁区I的外径为18.4mm，壁厚为0.25mm，高度为9mm。薄壁区2外径为18.2mm，壁厚为0.15mm，高度为79mm。
[0023]厚壁区I的下部设置有6个间隔设置的滚槽3，滚槽3与厚壁区I的底边距离1mm，滚槽3形状为弧形，滚槽3深度1.5mm，滚槽3直径为1.5mm，6个滚槽3沿壳体本体的圆柱形圆周等间距设置。
[0024]本实施例中，非均匀壁厚的壳体本体采用薄片经多段冲压而成，滚槽3采用同一平面上的六个直径为1.5_的圆形冲头一次冲压成型。冲制滚槽3过程中，厚壁区I的壁厚有效降低滚槽3开裂缺陷，开口部内径采用内置辊头，有效缓解壳体形变，保证电池壳体良好外观。
[0025]本实施例采用非均匀壁厚的壳体本体，并加工非连续的滚槽3，滚槽3为弧形，数量恰当，本实施例在保证原有封口强度及气密性的情况下，有效利用滚槽3区域空间，增加电池内部气室体积，降低电池化成以及循环过程中气体对于壳体内压的影响，并增加注液量
0.1-0.3g，大大提高电池安全性，提高电池循环特性，降低圆柱电池生产成本。
[0026]在应用中，厚壁区I的壁厚在0.2mm-0.5mm，高度在8mm-15mm，薄壁区2的壁厚在
0.lmm-0.4_都可以。滚槽3的数量通常设置在2-20个，滚槽3还可以为方形槽等其它形状。
[0027]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种圆柱锂离子电池壳体结构，其特征在于，包括圆柱形的壳体本体，所述壳体本体上端开口； 所述壳体本体包括上部的厚壁区和下部的薄壁区，所述厚壁区的壁厚大于所述薄壁区的壁厚； 所述厚壁区的下部设置有若干间隔设置的滚槽。2.如权利要求1所述的一种圆柱锂离子电池壳体结构，其特征在于，若干所述滚槽沿壳体本体的圆柱形圆周等间距设置。3.如权利要求2所述的一种圆柱锂离子电池壳体结构，其特征在于，所述厚壁区的壁厚为0.2mm-0.5mm，高度为 8mm-15mm。4.如权利要求3所述的一种圆柱锂离子电池壳体结构，其特征在于，所述薄壁区的壁厚为0.1mm-0.4mmο5.如权利要求4所述的一种圆柱锂离子电池壳体结构，其特征在于，所述滚槽的数量为2-20 个。6.如权利要求5所述的一种圆柱锂离子电池壳体结构，其特征在于，所述滚槽为方形槽或弧形槽。
【文档编号】H01M2/02GK205542911SQ201620067119
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月22日
【发明人】杨智宁, 安富强, 王浩然, 杨允杰, 赵建源
【申请人】北京波士顿动力电池有限公司