浅析锂电池外壳及其长度测量分类技术

梁江锋 章正宇

浙江钛山重工机械有限公司 浙江绍兴 312300

摘要：随着节能环保等相关扶持政策的出台，作为新能源、没有污染、符合国家产业政策的锂电池，其应用越来越广泛。锂电池外壳作为电池体系的关键组成部分，其质量要求越来越高，本文着重介绍了锂电池外壳的结构，及对其长度进行测量分类的技术，以便分类良品和不良品，保证外壳的出厂质量。

关键词：锂电池、外壳、测量、盖板

1、目的

锂离子电池是电动汽车或油电混动汽车的重要动力来源，电池的容量和使用寿命是制约电动汽车发展的两个关键因素。为保证电池的充放电效率和使用寿命，需要对锂离子电池进行良好的保护。

锂电池在使用的过程中需要用到一个外壳，用来放置锂电池，但是传统的锂电池外壳不便于拆卸，给使用者带来不便。同时，为了保证电池壳体的出厂质量，需要对加工后的电池壳体进行长度测量，同时将良品和不良品进行分类。在测量过程中由于是手工定位及目测读数进行分类，存在人为因素的影响，测量准确度较差，而良品和不良品之间的长度公差又接近于0mm，极易将不良品混入到良品中，无法保证出厂质量。

2、电池外壳的结构介绍

锂电池外壳包括壳体、盖板、缓冲板、锁定装置及减震装置。

壳体开设有卡槽，正好可供盖板卡入，且其侧壁上设有散热口。缓冲板选用橡胶制成，固定在壳体的内壁上。

锁定装置包括滑孔、锁定杆、锁定孔、转动槽、转盘、弧形弯板、安装槽、挡板、第一弹性件、转轴、把手、滚珠及锁死部件。滑孔共有4个，开设在盖板上，盖板每一侧开设一个。锁定杆分别设在滑孔内，可相对滑孔滑动。锁定孔开设在卡槽侧壁上，可供锁定杆插入。转动槽开设在盖板内，转轴一端转动连接在转动槽内，另一端伸出盖板外。转盘固定在转轴上，把手固定在转轴端部上。弧形弯板数量和锁定杆相同，均匀固定在转盘上。安装槽开设在滑孔内壁上，挡板固定在滑杆上，第一弹性件选用弹簧，套设在锁定杆上，一端固定在挡板上，另一端固定在安装槽上，滚珠转动连接在锁定杆端部上。

减震装置包括第一减震组件和第二减震组件。第一减震组件包括支撑柱、弹性伸缩杆、支撑板、安装孔、第三弹性件、缓冲块及第四弹簧件。支撑柱固定在盖板底部，弹性伸缩杆有4个，一端铰接在支撑柱上，另一端铰接在支撑板上，当壳体产生晃动传递到锂电池时，将挤压支撑板，将震动传递到弹性伸缩杆上，从而起到减震效果。第四弹性件选用弹簧，套设在弹性伸缩杆上，两端分别固定在弹性伸缩杆两端上，可将分散到弹性伸缩杆上的震动进一步分散到第三弹性件上，进一步提高减震效果。安装孔开设在支撑柱上，第三弹性件一端固定在安装孔底部。缓冲块选用橡胶制成，固定在第三弹性件端部上，防止支撑板直接撞击到支撑柱上。

安装锂电池时，先将锂电池放入到壳体内，然后将盖板放入到卡槽内，再转动把手带动转盘转动，带动弧形弯板转动挤压锁定杆，将锁定杆顶入到锁定孔内，进而完成对锂电池的固定。当需要拆卸时，只需反向转动扳手，使弧形弯板与锁定杆脱离接触，第一弹性件将推动挡板，将锁定杆从锁定孔内拉出，即可将盖板打开取出锂电池，更换十分方便。

3、长度测量分类技术

长度测量分类装置包括分类底座、定位框、定位块一、定位块二、调节螺杆一、调节螺杆二、转动轴、转动轮和进料斜槽。

分类底座上开设有贯穿纵向的凹槽，位于凹槽一侧的外侧面上固定有定位框，定位框内并列的设有定位块一和定位块二，两定位块一端均凸起在凹槽的内侧面上，另一端分别固定有调节螺杆一和调节螺杆二。相对调节螺杆一和调节螺杆二所在位置均开设有螺纹孔，两个调节螺杆分别通过螺纹配合安装在螺纹孔中。凹槽另一侧的内侧面上垂直的固定有转动轴，转动轴上安装有转动轮，转动轮上沿圆周方向均匀的开设有6～12个卡槽。转动轮所在一侧的侧面上还开设有进料口，进料口连接有进料斜槽。凹槽底面沿纵向并列的开设有出料通孔一和出料通孔二，两个出料通孔分别与两个定位块相对应，出料通孔一的长度小于出料通孔二的长度。

使用前，根据产品的标准公差，通过调节螺杆一和调节螺杆二调节好定位块一和定位块二的凸起尺寸。使用时，让待测量分类的电池壳体通过进料斜槽和进料口进入分类底座的凹槽中，同时在运转的转动轮通过卡槽将电池壳体定位后依次推向出料通孔一、出料通孔二和凹槽的另一端，此时，过短的不良品会直接从出料通孔一中漏出，良品会从出料通孔二中漏出，过长的就直接被推向凹槽的另一端并收集。采用这种方法，完全不需要进行人工测量分类，测量分类方便快捷，大大提高测量分类效率和准确度，有效保证出厂质量，适合批量产品的测量分类。

4、总结

外壳作为锂电池的关键组成部分之一，其质量的好坏直接影响了电池的存储性能、安全性能以及电池的充放电性能。在对锂电池外壳结构进行优化设计的同时，提出了对电池壳体的长度测量分类装置，精准地将良品和不良品进行分类，有效保证产品出厂质量。

参考文献

[1] 刘才超. 用于高端扣式锂电池外壳的镀镍不锈钢带的制备技术研究[D]. 湘潭大学, 2015.

[2] 傅贵武,彭明仔,李明山.锂电池铝合金外壳级进模设计[J].模具技术,2006.