一种电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池结构技术领域，尤其涉及一种电池。


背景技术：

2.电池是指可以将化学能转化为电能的小型装置，例如钢壳电池，通常应用于手机等电子设备中，以为电子设备提供动力源，在人们的日常工作和生活中占据着非常重要的地位。
3.电池在工作的过程中时常会出现发热的情况，当电池热量聚集较高时，甚至会出现电池爆炸的事故发生。或者，电池在发生短路或过放电时，也会使电池内部温度持续升高而发生爆炸。
4.因此，电池的安全性能仍有待进一步提升，尤其是在防爆性能上仍有很大的进步空间。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种电池，以解决现有电池中，电池的安全性较低，尤其是防爆性能较低的问题。
6.本实用新型提供一种电池，包括：壳体和卷芯，所述壳体内具有容置腔体，所述卷芯设置在所述容置腔体内；
7.所述壳体的壁面上开设有凹槽，所述凹槽为盲槽，所述凹槽包括槽本体和第一焊接凸起，所述第一焊接凸起形成于所述凹槽槽口的两侧。
8.这样电池壳体在凹槽处的强度较低，当电池发生短路或者过放电等意外状况时，电池内部温度升高，使电池壳体内的压强逐渐增大。此时，由于凹槽处的壁厚较薄，其结构强度较弱，在壳体内部压强增大的过程中，会使凹槽处提前开裂。壳体内的气体可以从凹槽开裂处排出，起到提前泄压的作用，从而降低了壳体内部的压强，防止了电池壳体内部压强持续升高而导致电池爆炸，有效提高了电池的安全性。
9.而且，第一焊接凸起能够减小凹槽槽口的尖角结构，减小或避免尖角结构而使凹槽槽口出现应力集中的情况，凹槽槽口的应力集中会严重降低凹槽部位的结构强度，使电池在运输或使用的过程中，容易发生意外的开裂，从而使电池失效。因此，第一焊接凸起可以有效防止应力集中对凹槽出壳体结构的不利影响，提高电池的可靠性和稳定性。
10.在一种可能实现的方式中，所述壳体包括底壳和盖设在所述底壳上的盖板，所述底壳和所述盖板共同围成所述容置腔体；
11.所述凹槽设置在所述底壳上，或者，所述凹槽设置在所述盖板上。
12.在一种可能实现的方式中，所述底壳包括底壁和围设在所述底壁上的侧壁，所述盖板盖设在所述侧壁背离所述底壁的一侧；
13.所述凹槽设置在所述底壁的内壁面上，或者，所述凹槽设置在所述底壁的外壁面上。
14.在一种可能实现的方式中，所述凹槽还包括第二焊接凸起，所述第二焊接凸起形成于所述凹槽槽底的外壁上。
15.在一种可能实现的方式中，所述第一焊接凸起的高度为0.01mm-0.05mm。
16.在一种可能实现的方式中，所述凹槽包括第一延伸段、连接拐角和第二延伸段，所述第一延伸段和所述第二延伸段通过所述连接拐角连接，且所述连接拐角为圆角。
17.在一种可能实现的方式中，所述底壁具有多个拐角部，所述凹槽位于所述底壁上并邻近其中任一拐角部设置。
18.在一种可能实现的方式中，所述拐角部为圆角，所述连接拐角的形状与所述拐角部的形状相匹配。
19.在一种可能实现的方式中，所述凹槽的形状至少包括：l形、c形或者u形。
20.在一种可能实现的方式中，所述底壳朝向所述盖板一侧边缘的外壁面上向外凸起形成环形的连接部，所述底壳通过所述连接部与所述盖板连接。
附图说明
21.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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本技术实施例提供的一种电池的分解图；
23.图2为本技术实施例提供的一种电池的侧视图；
24.图3为本技术实施例提供的一种凹槽的实物图；
25.图4为本技术实施例提供的一种凹槽的截面图；
26.图5为本技术实施例提供的一种凹槽侧视的实物结构示意图；
27.图6为本技术实施例提供的一种凹槽背面的实物结构示意图；
28.图7为本技术实施例提供的一种底壳的结构示意图；
29.图8为本技术实施例提供的一种凹槽设置在盖板上的结构示意图；
30.图9为本技术实施例提供的另一种凹槽设置在盖板上的结构示意图；
31.图10为本技术实施例提供的又一种凹槽设置在盖板上的结构示意图；
32.图11为本技术实施例提供的又一种凹槽设置在盖板上的结构示意图；
33.图12为本技术实施例提供的另一种凹槽的形状示意图。
34.附图标记说明：
35.100-电池；
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10-壳体；
36.11-底壳；
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111-底壁；
37.112-侧壁；
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113-连接部；
38.12-盖板；
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20-卷芯；
39.30-凹槽；
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31-槽本体；
40.32-第一焊接凸起；
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33-第二焊接凸起；
41.34-第一延伸段；
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35-连接拐角；
42.36-第二延伸段；
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40-电转接件；
43.50-注液孔。
具体实施方式
44.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
45.电池是电子设备中的重要元件之一，如钢壳电池，它可以应用于手机等电子设备中，为电子设备提供电源。电池在使用的过程中，其内部会产生热量，尤其是在电池内部发生短路或过放电时，电池内部的温度急剧升高，使电池壳体内部产生大量的气体而发生膨胀。由于电池壳体为密闭的容置腔，当壳体内的温度和压强持续升高时，很容易导致电池发生爆炸事故。
46.因此，电池的安全性一直是电池考核的重要指标之一，尤其是电池防爆性能的优化。电池爆炸不仅会造成人们的经济损失，严重的甚至会威胁到人们的人身安全。
47.基于上述问题，本技术实施例提供的一种电池，通过激光雕刻的方式在电池壳体的壁面上形成凹槽，在电池发生短路或过放电等情况下，电池壳体能够提前进行泄压，而降低电池壳体的内部压强，从而防止电池发生爆炸事故，有效提高电池的防爆性能，提升电池的安全性。
48.图1为本技术实施例提供的一种电池的分解图，图2为本技术实施例提供的一种电池的侧视图，图3为本技术实施例提供的一种凹槽的实物图，图4为本技术实施例提供的一种凹槽的截面图。
49.本技术实施例提供一种电池，参见图1所示，包括壳体10和卷芯20，其中，壳体10内具有容置腔体，卷芯20设置在容置腔体内。在腔体内还设置有电解液(图中未示出)，卷芯20上设置有集流体(图中未示出)，在集流体上设置有活性物质，活性物质在电解液中可以发生化学反应，从而产生电能。
50.具体的，卷芯20可以包括有卷芯本体和设置在卷芯本体上的第一极耳和第二极耳，且第一极耳和第二极耳与卷芯本体之间均为电连接。其中，第一极耳可以为正极极耳，第二极耳可以为负极极耳。或者，第一极耳也可以为负极极耳，第二极耳为正极极耳。
51.以第一极耳为正极极耳，第二极耳为负极极耳为例。第一极耳可以与壳体10电连接，这样就使壳体10为电池100的正极端，该电池还可以包括有电转接件40(参照图2所示，)，第二极耳可以与电转接件40连接，电转接件40一端与第二极耳连接，另一端可以伸出壳体10外，从而将负极引出至壳体10外，以与其他电路结构连接。
52.具体的，如在壳体10上可以设置安装孔(图中未示出)，电转接件40一端与第二极耳电连接，另一端穿过安装孔，并与壳体10绝缘连接。这样就使电转接件40为电池100的负极端，壳体10为电池100的正极端。
53.或者，也可以是第一极耳与电转接件40电连接，第二极耳与电池100的壳体10电连接，这样就使电池100壳体10为电池100的负极端，电转接件40为电池100的正极端。
54.参见图1所示，在壳体10的壁面上开设有凹槽30，其中，该凹槽30为通过激光雕刻
的方式形成的盲槽，也即凹槽30底壁的厚度小于电池100壳体10的厚度。这样就使电池100壳体10在凹槽30处的强度较低，当电池100发生短路或者过放电等意外状况时，电池100内部温度升高，使电池100壳体10内的压强逐渐增大。此时，由于凹槽30处的壁厚较薄，其结构强度较弱，在壳体10内部压强增大的过程中，会使凹槽30处提前开裂。壳体10内的气体可以从凹槽30开裂处排出，起到提前泄压的作用，从而降低了壳体10内部的压强，防止了电池100壳体10内部压强持续升高而导致电池100爆炸，有效提高了电池100的安全性。
55.与相关技术中相比，其凹槽的成型方式多通过机械冲压的方式实现，这种方式，加工精度较低，加工出的凹槽边缘毛刺较多，产品一致性较差。并且机械冲压的方法很容易对电池的壳体造成损伤，降低了电池的成品良率，从而降低了电池生产的效率。
56.另外，机械冲压通常需要根据凹槽的结构提前设计并生产模具，其制造周期较长，且成本较高。而且，机械冲压的模具一旦加工成型，凹槽的形状也随之确定，凹槽的形状很难进行灵活更改，若要实现多种形状的凹槽，则需要同时设计生产多副对应的模具，进一步提高成本。此外，机械冲压机的运行速度较快，人工操作时难度较高，并且还存在较大的安全隐患。
57.而在本技术实施例中，壳体10壁面上的凹槽30为通过激光雕刻的方式形成的盲槽，激光雕刻是一种以激光束为加工介质，物质材料在激光束的照射下能够快速融化或气化，从而将材料去除，将激光束打在电池100壳体10的表面上，激光束的光能能够融化掉部分壳体10材料，从而形成凹槽30，凹槽30的边缘更加的整洁光滑。
58.同时，激光雕刻可以通过数控系统来控制激光束的轨迹，从而实现凹槽30形状的加工，如在操作控制台的电脑上提前绘制出凹槽30的形状，激光器在数控系统的控制下会按照绘制的形状雕刻出凹槽30。相比于传统的机械雕刻方法，具有较高的加工精度，可以准确完成多种形状的凹槽30雕刻，灵活性较高，可以有效提高凹槽30加工效率。另外，激光雕刻也能够省去模具的设计及加工制造，可以有效降低经济成本，提高经济效率。
59.而且，激光雕刻将激光束打至电池100壳体10上实现雕刻，发出激光的激光器本身与壳体10是不接触的，不会对壳体10材料造成损伤，可以有效提高电池100的成品良率。
60.其中，参见图3和图4所示，凹槽30可以包括有槽本体31和第一焊接凸起32。其中，第一焊接凸起32形成于凹槽30槽口的两侧，当激光束照射在壳体10上融化材料以形成凹槽30的过程中，凹槽30内的材料会向凹槽30外部转移，从而在凹槽30槽口两侧形成第一焊接凸起32。
61.第一焊接凸起32能够减小凹槽30槽口的尖角结构，减小或避免尖角结构使凹槽30槽口出现应力集中的情况，凹槽30槽口出现应力集中会严重降低凹槽30部位的结构强度，使电池100在运输或使用的过程中，凹槽30处容易发生意外的开裂，从而使电池100失效。因此，第一焊接凸起32可以有效防止应力集中对凹槽30处壳体10结构产生不利的影响，提高凹槽30处壳体10的结构强度，提升电池100的可靠性和稳定性。
62.其中，第一焊接凸起32的高度为0.01mm-0.05mm，即第一焊接凸起32在垂直于凹槽30设置面的方向上的高度为0.01mm-0.05mm。第一焊接凸起32的高度由激光束能量的大小决定，即激光束的能量越大，凹槽30的深度越深，形成的第一焊接凸起32也就越大。相反的，激光束的能量越小，凹槽30的深度也越小，形成的第一焊接凸起32也就相应的越小。
63.使第一焊接凸起32的高度为0.01mm-0.05mm，该高度范围的第一焊接凸起32不会
对电池100壳体10结构的整体装配产生影响，而且该高度范围的第一焊接凸起32对应的凹槽30深度，能够满足电池100壳体10的整体强度要求。同时，在壳体10内部压强逐渐增加的过程中，还能够提前开裂以进行泄压，保证了电池100的防爆性，有效提高了电池100的安全性。
64.其中，激光器可以是掺钕钇铝石榴石激光器(yag激光器)，或者，还可以是其他类型或型号的激光器，能够满足凹槽30的雕刻即可，具体的，激光器的类型以及型号可以根据具体的应用场景选择设定。
65.其中，电池100壳体10的成型材质可以为镍或不锈钢等金属材料，电池100壳体10的厚度范围为0.05mm-0.20mm，而凹槽30的深度范围可以为0.02mm-0.10mm，且壳体10的厚度值大于凹槽30的深度值，这样就使凹槽30在满足壳体10结构连续性和密封性的同时，还能够降低凹槽30处的强度，使壳体10内的压强在逐渐增加时，凹槽30处可以提前开裂，使壳体10内的气体能够排出，从而起到提前泄压的作用，保证电池100的安全性。
66.其中，凹槽30的数量可以大于等于1个，具体的，凹槽30的数量可以根据电池壳体的结构或者具体的场景需求选择设定。
67.继续参见图1所示，电池100壳体10可以包括有底壳11和盖板12，盖板12盖设在底壳11上，以使底壳11和盖板12共同围设形成容置腔体。
68.具体的，在底壳11朝向盖板12一侧边缘的外壁面上向外凸起形成有环形的连接部113，其中，连接部113的延伸面与盖板12相平行，底壳11可以通过连接部113与盖板12连接。这样可以增加盖板12与底壳11之间的连接面积，提高盖板12和底壳11之间的连接强度，从而提高电池100的可靠性和稳定性。
69.其中，盖板12和连接部113之间可以通过焊接的方式连接，焊接连接具有较好的密封性，可以有效提高盖板12和连接部113之间的密封性，防止电解液从盖板12和连接部113之间的缝隙泄漏，进一步提高了电池100的可靠性和稳定性。
70.其中，参见图1所示，凹槽30可以设置在底壳11上，当容置腔体内的压强增大时，位于底壳11上的凹槽30可以提前开裂，使气体可以从底壳11上的凹槽30处排出，以起到提前泄压的作用。
71.或者，凹槽30还可以设置在盖板12上，当容置腔体内的压强增大时，位于盖板12上的凹槽30同样可以提前开裂，使气体可以从盖板12上的凹槽30排出，从而起到提前泄压的作用。具体的，凹槽30的设置位置可以根据电池100的结构特点或者具体的场景需求选择设定。
72.其中，继续参见图1所示，底壳11包括有底壁111和侧壁112，其中，侧壁112围设在底壁111上，而盖板12盖设在侧壁112背离底壁111的一侧，以形成容置腔体。
73.需要说明的是，容置腔体为密闭的腔体，电解液和卷芯20均位于密闭的容置腔体内，结合图2所示，如在底壳11的侧壁112上还可以设置有注液孔50，电解液可以通过注液孔50注入到容置腔体内。在完成电解液的注入后，可以在注液孔50上设置密封件(图中未示出)，以封闭注液孔50，防止电解液从容置腔体内泄漏，从而提高电池100的可靠性和稳定性。
74.其中，凹槽30可以设置在底壁111上，具体的，如凹槽30可以设置在底壁111的内壁面上，或者，凹槽30也可以设置在底壁111的外壁面上。
75.即凹槽30设置在底壁111时，可以设置在底壁111朝向容置腔体的一侧，或者，也可以设置在底壁111背离容置腔体的一侧。当容置腔体内的压强增大时，位于底壁111的内壁面或者外壁面上的凹槽30处均可以发生开裂，使气体提前从凹槽30开裂处排出，从而降低容置腔体内的压强。
76.相应的，凹槽30设置在盖板12上时，凹槽30可以设置在盖板12朝向容置腔体的一侧。或者，凹槽30也可以设置在盖板12背离容置腔体的一侧。当容置腔体内的压强增大时，可以使气体从盖板12上的凹槽30开裂处排出。
77.图5为本技术实施例提供的一种凹槽侧视的实物结构示意图，图6为本技术实施例提供的一种凹槽背面的实物结构示意图。
78.在本技术实施例中，参见图5和图6所示，凹槽30还包括有第二焊接凸起33。其中，第二焊接凸起33形成于凹槽30槽底的外壁面，当激光在融化壳体10材料形成凹槽30的过程中，凹槽30槽底的材料受热后会向槽底的外壁面方向转移，从而形成第二焊接凸起33。
79.图7为本技术实施例提供的一种底壳的结构示意图。
80.在本技术实施例中，以在底壳11的底壁111内壁面上形成凹槽30为例说明，参见图7所示，凹槽30可以包括有第一延伸段34、连接拐角35和第二延伸段36，其中，第一延伸段34和第二延伸段36通过连接拐角35连接，以使第一延伸段34、连接拐角35和第二延伸段36共同形成连续的凹槽30。
81.其中，连接拐角35可以为圆角，圆角形的连接拐角35可以有效降低连接拐角35处的应力集中，降低或避免应力集中对壳体10的整体结构产生不利的影响，提高壳体10结构整体的稳定性和可靠性。另外，当电池100壳体10内压强逐渐增加时，圆角形的连接拐角35能够更加容易发生开裂，从而及时的将壳体10内的气体排出，达到提前泄压的效果，有效防止电池100发生爆炸，提高电池100的安全性。
82.其中，凹槽30的长度范围可以为3mm-5mm，该长度范围在保证壳体10整体强度的前提下，当壳体10内部压强增大时，该长度范围的凹槽30可以及时的发生开裂，并且能够快速有效的将壳体10内的气体排出，从而避免壳体10内部压强持续增加而发生爆炸，有效提高了电池100的防爆性，提升电池100的安全性。
83.而连接拐角35的圆角半径值的取值范围可以为1mm-6mm。该圆角半径范围对应的连接拐角35，可以有效避免凹槽30处的应力集中。同时，还能够在壳体10内部压强增大时，及时的发生开裂而进行提前泄压，保证电池100的防爆性，提高电池100的安全性。
84.在本技术实施例中，继续参见图7所示，壳体10的底壁111可以是具有多个拐角部的形状，如底壁111的形状可以是具有四个拐角部的矩形，凹槽30设置在底壁111上时，可以设置在邻近任一拐角部处。具体的，如凹槽30可以设置在底壁111上邻近拐角部111a、拐角部111b、拐角部111c或者拐角部111d中任一拐角部处。
85.当壳体10内压强增大时，位于容置腔体拐角部处的压力较集中，使位于壳体10拐角部处的凹槽30更容易发生开裂，从而达到快速泄压的效果，能够有效提高电池100的防爆性，提升电池100的安全性。
86.具体的，如拐角部的形状可以为圆角形(图中未示出)，圆角形的拐角部可以减少底壳11结构中的尖角结构，从而有效降低了底壳11的应力集中，避免了应力集中对底壳11结构的强度产生不利影响，提高了底壳11结构整体的强度，提升电池100的可靠性和稳定
性。
87.其中，凹槽30连接拐角35的形状可以与底壁111拐角部的形状相匹配，即连接拐角35的弯曲方向和拐角部的弯曲方向可以相一致，例如，拐角部的形状为圆角形，则凹槽30的连接拐角35的形状也可以为圆角形，这样可以使凹槽30在壳体10内部压强增大时更容易及时发生开裂，从而起到快速有效的泄压作用，提高电池100的防爆性，提升电池100的安全性。
88.图8为本技术实施例提供的一种凹槽设置在盖板上的结构示意图，图9为本技术实施例提供的另一种凹槽设置在盖板上的结构示意图，图10为本技术实施例提供的又一种凹槽设置在盖板上的结构示意图，图11为本技术实施例提供的又一种凹槽设置在盖板上的结构示意图。
89.相应的，凹槽30也可以设置在盖板12上，其中，盖板12的形状也可以是具有多个拐角部，例如，参见图8所示，盖板12可以是具有四个拐角部的矩形，四个拐角部分别位于矩形的四个拐角处，分别为拐角部121a、拐角部121b、拐角部121c和拐角部121d。
90.凹槽30设置在盖板12上时，凹槽30可以设置在盖板12上邻近任一拐角部处。例如，参见图8所示，凹槽30可以设置在盖板12上邻近拐角部121a的位置处。或者，参见图9所示，凹槽30可以设置在盖板12上邻近拐角部121b的位置处。或者，参见图10所示，凹槽30可以设置在盖板12上邻近拐角部121c的位置处。或者，参见图11所示，凹槽30可以设置在盖板12上邻近拐角部121d的位置处。
91.相应的，凹槽30连接拐角35的形状也可以与盖板12拐角部的形状相匹配，以进一步快速有效的泄压，提高电池100的防爆性。
92.图12为本技术实施例提供的另一种凹槽的形状示意图。
93.本技术实施例中，凹槽30的形状可以是多种，以凹槽30设置在盖板12上为例，参见图11所示，凹槽30的形状可以为l形。或者，参见图12所示，凹槽30的形状还可以为c形。
94.或者，凹槽30的形状也可以是其他规则或不规则图形，例如，凹槽30的形状还可以为u形等。具体的，凹槽30的形状可以根据具体的场景需求选择设定。
95.在本技术实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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技术实施例和简化描述，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技术实施例的限制。
96.在本技术实施例的描述中，需要理解的是，本文中使用的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
97.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的相连或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含
指明所指示的技术特征的数量。
98.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例各实施例技术方案的范围。