壳体制作方法及设备、壳体、电池单体、电池、用电设备与流程

本技术涉及动力电池，特别涉及一种壳体制作方法及设备、壳体、电池单体、电池、用电设备。

背景技术：

1、在动力电池的壳体加工过程中，需要在壳体的内壁设置涂层以使得壳体具有绝缘、防腐蚀等性能，又因壳体还需要焊接顶盖或其他构件，故还需要在壳体内壁靠近顶面处设置没有涂层的留白区域，以便于顶盖或其他构件的焊接与安装。

2、相关技术中壳体涂层通过喷涂方式形成，通过喷涂方式形成的涂层无法控制留白区域的尺寸，此时多需要在涂层形成后设置清洗工序，通过清洗工序将壳体内壁上与留白区域对应上的残留油墨、涂层等清洗去除，以降低对后续焊接装配工序的影响。这种方式较为繁琐，效率低下。

技术实现思路

1、针对上述问题，本技术提供了一种壳体制作方法及设备、壳体、电池单体、电池、用电设备，能够在涂层形成的过程中形成留白区域，简化了工艺操作过程中，提高了效率。

2、第一方面，本技术实施例提供一种壳体制作方法，应用于电池，制作方法包括：

3、向壳体内注入溶液，并在壳体的内壁上形成位于溶液的液面与壳体的顶面之间的留白区域；

4、将壳体中的溶液抽出，并在壳体内形成溶液残留层；

5、干燥溶液残留层，并形成涂层；

6、重复上述全部步骤，直至涂层的厚度大于或等于厚度阈值。

7、在本实施例的技术方案中，先将溶液注入壳体，再将溶液抽出，通过该注入并抽出的过程使得壳体的内壁上能够形成溶液残留层，之后通过干燥该溶液残留层即可形成涂层。其中，在溶液注入壳体的过程中，能够在壳体顶面和溶液液面之间的壳体内壁上形成留白区域，工作人员能够通过控制注入溶液的量控制溶液液面的高度，以控制留白区域的尺寸。这样的设计使得在涂层形成之后，留白区域能够随之形成，而无需额外的工序生成留白区域，简化了工艺操作过程，提高了效率，同时因减少了清洗的工序，还能够相应的减少涂层形成工艺对空间的需求，节省了空间。

8、在一些实施例中，再将溶液抽出的步骤中，包括：

9、将壳体内的部分溶液自壳体内抽出；

10、使壳体倾斜；

11、将壳体内的剩余溶液自倾斜的壳体内抽出。

12、因本技术实施例提供的壳体制作方法使通过对壳体内壁上残留的溶液进行干燥而形成涂层的，故需要在抽出溶液的过程中减少壳体底部的溶液残留，以减少壳体底壁的涂层厚度远超壳体内壁的涂层厚度的情况出现。据此，在本实施例的技术方案进一步提供了溶液抽出的步骤，在该溶液抽出步骤中，先将壳体内的溶液抽出，之后将壳体倾斜，并至壳体内剩余的溶液能够汇聚在壳体内部的最低处，之后再次抽液溶液，以更好将壳体底部附近的溶液抽出，减少壳体底部附近溶液的剩余，从而减少壳体底壁的涂层厚度远超壳体内壁的涂层厚度的情况出现。

13、在一些实施例中，在将壳体内的剩余溶液自倾斜的壳体内抽出的步骤中，进行两次抽液作业。

14、因将溶液自倾斜的壳体内抽出的作用在于减少壳体底部的溶液积存，故为了更好的将壳体底部积存的溶液抽出，本实施例的技术方案使溶液自倾斜的壳体内抽出的步骤包括两次抽液作业，以便于更好的将壳体底部的溶液抽出，减少壳体底部的溶液积存，减少壳体底壁的涂层厚度与壳体侧壁的涂层厚度的差，以使得壳体内的涂层能够更加均匀。

15、在一些实施例中，在将壳体内的部分溶液自壳体内抽出的步骤中，通过第一抽液组件将溶液自壳体内抽出；

16、在将壳体内的剩余溶液自倾斜的壳体内抽出的步骤中，通过第二抽液组件将溶液自壳体内抽出。

17、本实施例的技术方案中，具体提供了将溶液自壳体内抽出步骤、将溶液自倾斜的壳体内抽出步骤的操作方法，即通过第一抽液组件、第二抽液组件分别实现前述两个步骤的抽液过程。这样的设计使得一个壳体在第二抽液组件处被抽液时，另一壳体能够在第一抽液组件处被抽液，从而能够提高涂层形成的效率。

18、在一些实施例中，第二抽液组件包括第一抽液结构和第二抽液结，以分别对壳体进行两个抽液作业。

19、本实施例的技术方案中，使第二抽液组件包括第一抽液结构和第二抽液结构，并通过第一抽液结构和第二抽液结构分别对倾斜后的壳体进行抽液，以对倾斜后的壳体进行两次抽液作业。这样的设计使得一个壳体在被第二抽液结构抽液时，另一壳体能够被第一抽液结构抽液，从而能够更好的提高涂层形成的效率。

20、在一些实施例中，在使壳体倾斜的步骤中，倾斜的壳体具有一个最低位置部；

21、将壳体内的剩余溶液自倾斜的壳体内抽出的步骤中，壳体内的剩余溶液能够于最低位置部处被抽出。

22、因壳体倾斜步骤的作用在于汇聚溶液以便于更好的抽出，故本实施例的技术方案使壳体在倾斜之后具有一个最低位置部，以便于溶液更好的汇聚在该最低位置部处，从而使溶液能够更好的被抽出，以减少壳体底部溶液的量。

23、在一些实施例中，在使壳体倾斜的步骤中，溶液的液面最高处与留白区域间隔设置。

24、因本实施例提供的制作方法用于形成留白区域，而若壳体内存留的溶液过多，壳体倾斜时将导致溶液的液面高于留白区域并进入留白区域内，从而导致留白区域面积变小，影响留白区域的作用，故本实施例的技术方案使壳体倾斜时溶液的液面与留白区域间隔设置，以减少壳体倾斜时对留白区域的影响。

25、在一些实施例中，在干燥溶液残留层，并形成涂层的步骤中，干燥的温度范围为60℃～200℃。

26、本实施例的技术方案提供了干燥溶液残留层的具体温度，以使得溶液残留层能够被干燥固化于壳体的内壁上，同时该温度范围还能够减少溶液残留层被外界环境温度影响而提前固化的情况出现。

27、在一些实施例中，干燥的持续时间范围为0.5min～30min。

28、本实施例的技术方案提供了干燥的持续时间，工作人员可以根据该时间范围确定具体的时间，以使溶液残留层完全固化；工作人员也可以根据该时间范围确定具体的时间，以使得溶液残留层部分固化并形成粘附于壳体内壁的粘稠液体，以便于下一层溶液残留层能够更好的附着。

29、在一些实施例中，厚度阈值的范围为10um～1000um。

30、本实施例的技术方案提供了厚度阈值的范围，在该范围内，涂层具有较好的绝缘、防腐蚀等性能，同时对电池的能量密度影响也较小。

31、在一些实施例中，厚度阈值的范围为30um～200um。

32、本实施例的技术方案进一步提供了厚度阈值的范围，以使得涂层具有较好的绝缘、防腐蚀等性能的同时，还能够进一步的减少对电池能量密度的影响。

33、在一些实施例中，溶液按重量百分比的组成配比包括：5%～90%的高分子材料、10%～95%的溶剂和1%～20%的固化剂。

34、本实施例的技术方案提供了一种溶液的组分和各个组分的配比方案，利用该配比能够使得涂层具有绝缘、防腐蚀等性能，同时还能够使得溶液具有一定的粘附性能，以使得在将壳体内的溶液抽出之后，能够在壳体内壁上形成较为均为的溶液残留层，并能够经干燥固化成为涂层。

35、在一些实施例中，高分子材料包括聚酰亚胺、酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂中的至少一种。

36、本实施例的技术方体提供了一种高分子材料的组成方案，以使得涂层能够具有一定的绝缘、耐高温、粘结、耐腐蚀等性能。

37、在一些实施例中，溶剂包括水、甲醇、乙醇、正丁醇、丙酮、n甲基吡咯烷酮中的至少一种。

38、本实施例的技术方案提供了一种溶剂的组成方案，以使得溶剂能够具有良好的溶解性能。

39、在一些实施例中，固化剂包括六亚甲基四胺，乙二胺，己二胺，二乙稀三胺，三乙稀四胺，对苯二胺，间苯二胺，对苯二甲酸，对苯二乙酸，顺丁烯二酸酐，邻苯二甲酸酐中的至少一种。

40、本实施例的技术方案提供了一种固化剂的组成方案，以使得固化剂能够在干燥温度下分解并与高分子材料、溶剂发生反应并形成固态的涂层。

41、在一些实施例中，在直至涂层的厚度大于或等于厚度阈值的步骤之后，制作方法还包括：

42、干燥涂层，并使涂层固化。

43、因在干燥溶液残留层并形成涂层的步骤之后，若涂层的厚度小于厚度阈值，则还需要再次重复涂层形成的各个步骤以加厚涂层，此时干燥溶液残留层并形成涂层的步骤之后，可以通过控制干燥温度使涂层不完全固化并处于较为粘稠的液体状态，而当涂层的厚度大于或等于厚度阈值时，则需要将涂层固化，以减少涂层的形变。据此，本实施例的技术方案在直至涂层的厚度大于或等于厚度阈值的步骤之后增设了干燥固化的步骤，以进一步干燥涂层，从而起到固化涂层的作用。

44、第二方面，本技术实施例提供了一种壳体，采用第一方面实施例提供的制作方法制成。

45、第三方面，本技术实施例还提供一种电池单体，包括第二方面实施例提供的壳体。

46、第四方面，本技术实施例还提供一种电池，包括第二方面实施例提供的壳体，或第三方面实施例提供的电池单体。

47、第五方面，本技术实施例还提供一种用电设备，包括第二方面实施例提供的壳体，或第三方面实施例提供的电池单体，或第四方面实施例提供的电池。

48、第六方面，本技术实施例提供了一种涂层形成工艺设备，应用于第一方面实施例提供的制作方法。

49、工艺设备包括依次设置的注液系统、抽液系统和干燥系统；

50、注液系统用于向壳体内注入溶液，抽液系统用于自壳体内抽出溶液，干燥系统用于对溶液残留层进行干燥处理。

51、本实施例的技术方案提供了一种能够应用于壳体制作方法的工艺设备，该工艺设备具有注液、抽液和干燥功能，以使得工作人员能够通过设备在壳体上形成涂层，提高了工作效率。

52、在一些实施例中，抽液系统包括第一抽液组件和第二抽液组件，第一抽液组件和第二抽液组件用于依次自壳体内抽出溶液。

53、本实施例的技术方案中，使抽液系统包括第一抽液组件和第二抽液组件，以使得第一抽液组件能够执行壳体倾斜之前的抽液步骤，第二抽液组件能够执行壳体倾斜之后的抽液步骤，从而提高涂层形成作业的效率。

54、在一些实施例中，第二抽液组件至少包括一个抽液结构。

55、本实施例的技术方案中，使第二抽液组件能够包括一个或多个抽液结构，以便于工艺设备在执行壳体倾斜之后的抽液步骤时能够根据需求进行一次或多次抽液动作，从而能够更好的将壳体内存留的溶液抽出，减少壳体内溶液的剩余量。

56、在一些实施例中，涂层形成工艺设备还包括：

57、送料系统，送料系统用于将壳体依次输送至注液系统、第一抽液组件、第二抽液组件和干燥系统处。

58、本实施例的技术方案中，使涂层形成工艺设备还包括能够输送壳体的送料系统，以便于注液系统、第一抽液组件、第二抽液组件和干燥系统分别对壳体进行作业。

59、在一些实施例中，送料系统上设有若干夹具，夹具用于固定壳体，且夹具能够带动壳体旋转。

60、本实施例的技术方案中，使送料系统包括能够固定壳体的夹具，以减少夹具的晃动，提高抽液、注液、干燥等步骤的精确度；同时使夹具能够带动壳体旋转，以便于壳体倾斜并使得二次抽液系统能够更好的将壳体内存留的溶液抽出。

61、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。