專利名稱：電池外殼的制造方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種電池外殼制造方法，尤其關于一種能夠減少電池外殼變形，突破外觀不良瓶頸并提高產(chǎn)能的電池外殼制造方法。
背景技術：
現(xiàn)有的電池外殼的制造方法常使用一種模內(nèi)薄膜(in-mold film、IMF)法，來制造電池外殼。模內(nèi)薄膜法包含有一插入注模步驟(insert mold step)，或稱為射出步驟 (injection step) 0圖1顯示現(xiàn)有的電池外殼的制造方法的示意圖。圖2顯示利用一模具進行模內(nèi)薄膜法的插入注模步驟的示意圖。如圖1、圖2所示，依據(jù)模內(nèi)薄膜法包含以下步
馬聚ο步驟S02 預先形成一殼外膜111。步驟S04 如圖2所示，將殼外膜111置入于一模具120所界定的模穴 (moldcavity)中。一般而言，模具120包含上模具121及下模具122，而上模具121及下模具122兩者其一具有一注入口，圖2所示為下模具122具有一注入口，注入口連通于上模具 121及下模具122所界定出的模穴123。模具120的模穴必須特別訂制成同時具有殼外膜 111的形狀；以及殼本體112的形狀，且于步驟S04中，更于上模具121形成有靜電，以便于利用靜電吸附方式將殼外膜111吸附于上模具121。步驟S06 以擠壓方式將熔融的塑膠料從注入口注射入模穴123。步驟S08 冷卻熔融的塑膠料使其固化，以形成殼本體112。步驟SlO 分開上模具121及下模具122，即可形成殼外膜111與殼本體112互相接合的電池外殼110。然而，現(xiàn)有的電池外殼110的制造方法還具有以下缺點。1. IMF制程-制程復雜繁復，容易影響生產(chǎn)良率。2.變形問題-插入鑄模(In-mold)制程，是在高壓及高溫下進行，殼外膜110接觸熔融的塑膠料后容易變形。3.外觀問題-電池外殼110的外觀會有應力痕，此為物理原理的現(xiàn)象不易克服。4.模具設計-模穴123的形狀以及注入口的位置，皆需要配合殼外膜110的形狀， 因此模具設計難度高。5.難以控制的變形設計-由于殼外膜110及殼本體112為不同的個體，且有時會使用相異的材質(zhì)，此兩種元件因形狀、體積大小及材質(zhì)等的不同，而具有不同收縮率，因此難以控制電池外殼110的變形量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一實施例的目的在于提供一種能夠減少電池外殼變形的電池外殼制造方法。本發(fā)明另一目的在于提供一種減少制造成本的電池外殼制造方法。為了達到上述實施目的，依據(jù)本發(fā)明一實施例，電池外殼的制造方法包含以下步驟。形成至少一殼外膜。形成至少一殼本體。將殼外膜與殼本體相互定位。利用一熔接處理，將殼外膜及殼本體加以接合，且熔接處理包含以一非實體接觸的方式提供能量至殼外膜及殼本體的預定相接合的位置，以接合殼外膜與殼本體。較佳的情況是，殼外膜及殼本體的預定相接合的位置為殼外膜及殼本體的局部區(qū)域。于一實施例中，前述熔接處理包含超音波接合方法、激光接合方法或熱熔接合方法。于一實施例中，前述將殼外膜與殼本體相互定位的步驟是以非利用靜電吸附的方式來進行。于一實施例中，前述將殼外膜與殼本體相互定位的步驟包含利用一黏膠將殼外膜貼于殼本體。于一實施例中，前述形成至少一殼外膜的步驟，包含以下步驟圖樣化步驟，是形成一圖樣于殼外膜；成形步驟，使殼外膜形成一預定立體形狀；以及裁切步驟，對殼外膜進行裁切，形成配合殼本體的形狀。于一實施例中，前述形成至少一殼外膜的步驟，包含以下步驟圖樣化步驟，是形成一圖樣于殼外膜；以及成形步驟，使殼外膜形成一預定立體形狀。且于完成熔接處理的步驟之后，電池外殼的制造方法更包含裁切步驟，對殼外膜進行裁切，形成配合殼本體的形狀。依據(jù)本發(fā)明一實施例，電池外殼的制造方法包含以下步驟。提供一殼外膜。提供一殼本體。以非利用靜電吸附的方式將殼外膜與殼本體相互定位。利用一熔接處理，將殼外膜及殼本體加以接合，且熔接處理包含以超音波接合方法、激光接合方法及熱熔接合方法其中的一種或任意組合提供能量至殼外膜及殼本體的預定相接合的位置，以接合殼外膜與殼本體。依本發(fā)明一實施例，是分別形成殼外膜及殼本體后，再利用一熔接處理，將殼外膜及殼本體加以接合，因此能夠使用設計較簡單成本較便宜的模具來成型殼本體，減少電池外殼的制造成本。而且，于殼本體成型時，殼本體為獨立射出成型的單獨元件，更易確保成型后的電池外殼的變形控制。本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點可以從本發(fā)明所揭露的技術特征中得到進一步的了解。 為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例并配合所附圖式，作詳細說明如下。


圖1顯示現(xiàn)有的電池外殼的制造方法的示意圖。圖2顯示利用一模具進行模內(nèi)薄膜法的插入注模步驟的示意圖。圖3A 3D顯示依本發(fā)明一實施例的電池外殼的制造方法的示意圖。圖4顯示圖3D的電池外殼中沿AA，線的剖面圖。附圖標記說明10殼外膜110電池外殼111殼外膜
112殼本體120 模具121上模具122下模具123 模穴210電池外殼211殼外膜212殼本體213接合結(jié)構(gòu)
具體實施例方式為了對本發(fā)明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照

本發(fā)明的具體實施方式
。圖3A 3D顯示依本發(fā)明一實施例的電池外殼的制造方法的示意圖。依據(jù)本發(fā)明一實施例，電池外殼的制造方法包含以下步驟。如圖3A所示，步驟S22 形成一殼外膜211 (Fi Im)。如圖郎所示，步驟524:形成一殼本體212(01%)。殼本體212可以利用射出成型來加以形成，且于形成殼本體212的步驟中，殼本體212不需另外考慮與殼外膜211接觸， 因殼本體與殼外膜的接合是另外采用熔接作業(yè)以處理，因此無需如現(xiàn)有技術般受限于設計注膠射入口的適當位置，可以依據(jù)殼本體212的形狀，決定用以成型殼本體212的模具(未圖示)其注入口的位置。因現(xiàn)有技術必須同時考慮殼本體212與殼外膜211間的接合關系來決定模具的注入口的位置，相較于現(xiàn)有技術，本實施例的步驟SM所需的模具的設計較為簡單，造成模具的成本較為便宜。再者，于殼本體212成型時，因殼本體212與殼外膜211 不在同一模腔中射出成型，較不易造成殼外膜211的變形。此外，當步驟S24失敗時，僅需舍棄損壞的殼本體212。相較于現(xiàn)有技術，需要同時舍棄殼本體212以及與其接合在一起的殼外膜211，依據(jù)本實施例電池外殼的制造方法，制造良率較高，較省成本。如圖3C所示，步驟S26 將殼外膜211與殼本體212相互定位。于一實施例中，可以為將殼外膜211定位于殼本體212上。于一實施例中，可以利用黏膠將殼外膜211貼于殼本體212上。于一實施例中，也可以于殼本體212上設有第一定位結(jié)構(gòu)，殼外膜211上設有第二定位結(jié)構(gòu)，第一定位結(jié)構(gòu)及第二定位結(jié)構(gòu)(未圖標)的形狀及位置互相配合，借以使殼外膜211定位于殼本體212，更具體而言，第一定位結(jié)構(gòu)及第二定位結(jié)構(gòu)其一可以為凹口，其另一則為凸塊，且該凹口及該凸塊的形狀及位置互相配合。于一實施例中，也可以利用一定位臺(未圖示)，此定位臺上設有一定位壁面，此定位壁面具有電池外殼110的至少一側(cè)邊的形狀，并將殼本體212及殼外膜211的該至少一側(cè)邊抵靠于此定位壁面上。定位的方式為于此領域普通技術人員所能依上述揭示內(nèi)容加以修改，本發(fā)明不限定于上述定位方式。于現(xiàn)有技術中，使殼外膜211定位于上模具121時采用靜電吸附的方式，但靜電吸附的技術，容易吸附灰塵而造成產(chǎn)品質(zhì)量不良。若將射出成型裝置設于無塵室內(nèi)，模具雖然較不易吸附灰塵，在無塵室中制造電池外殼210會提高生產(chǎn)成本。因此于一實施例，步驟S26能夠以非利用靜電吸附的方式來進行。較佳的情況是可以在無靜電的環(huán)境下將殼外膜 211定位于殼本體212上。如圖3D所示，步驟S28 利用一熔接處理，將殼外膜211及殼本體212加以接合， 更具體而言，以一非實體接觸的方式提供能量至殼外膜211及殼本體212的預定相接合的位置，以接合殼外膜211與殼本體212。較佳的情況是，能夠在不接觸殼外膜211及殼本體 212的情況下來提供能量。此外，殼外膜211及殼本體212的預定相接合的位置可以為殼外膜211及殼本體212的局部區(qū)域。于一實施例，步驟幻8包含以下步驟。步驟S82:將一種能量提供至殼外膜211及殼本體212的各自即將接合的部位，以使殼外膜211及殼本體 212的局部區(qū)域熔化。步驟S84 冷卻殼外膜211及殼本體212的被熔化的局部區(qū)域，以于殼外膜211及殼本體212間形成一接合結(jié)構(gòu)213 (將于后述)。再者，于一實施例中，步驟 S84可以包含以下步驟。步驟S86:使殼外膜211的被熔化的局部區(qū)域的物質(zhì)，溶合入殼本體212的被熔化的局部區(qū)域的物質(zhì)。步驟S88 使殼本體212的被熔化的局部區(qū)域的物質(zhì)， 溶合入殼外膜211的被熔化的局部區(qū)域的物質(zhì)。更具體而言，步驟幻8是將一種能量提供至殼外膜111及殼本體212的各自即將接合的部位，借由該能量使殼外膜111及殼本體212的局部區(qū)域產(chǎn)生物理的熔化現(xiàn)象，隨后于殼外膜111及殼本體212的局部被熔化的部分，兩元件的物質(zhì)會互相溶解(亦速溶合在一起)，并填滿熔接處理前兩元件間接觸部分的空隙，再加以冷卻后，形成具有兩物質(zhì)的固體溶解狀態(tài)的一接合結(jié)構(gòu)213。圖4顯示圖3D的電池外殼中沿AA’線的剖面圖。如圖4所示，依據(jù)本發(fā)明一實施例，電池外殼210包含一殼外膜211、一殼本體212及一接合結(jié)構(gòu)213。接合結(jié)構(gòu)213位于殼外膜211及殼本體212間，用以將殼外膜211及殼本體212加以接合。接合結(jié)構(gòu)可以為由超音波接合技術、激光接合技術、熱熔接合技術所形成的結(jié)構(gòu)。熔接處理可以使用目前現(xiàn)有以及未來發(fā)展的各種技術，例如可以使用超音波 (Ultrasonic)接合技術、激光接合(laser wel ding)技術、熱熔接合Qieat inserted)技術，或者為上述技術的任意組合。依據(jù)熱熔接合技術，分別對殼外膜211及殼本體212的兩個即將接合的部分加熱， 當溫度達到殼外膜211及殼本體212的塑膠材料的軟化或熔化的溫度時，殼外膜211及殼本體212的兩個即將接合的部分便會軟化或熔化而互相溶合，并填滿接觸間的空隙，隨后加以冷卻，使殼外膜211及殼本體212的接合部分固化，形成由熱熔接合技術所產(chǎn)生的接合結(jié)構(gòu)，借以將殼外膜211及殼本體212加以接合。此外，于一實施例中，也可以僅對殼外膜 211及殼本體212的兩個即將接合的部分其一加熱。依據(jù)激光接合技術，利用激光對殼外膜211及殼本體212的接觸部分，進行局部加熱，使殼外膜211及殼本體212的接觸部分軟化或熔化而互相溶合，并加以冷卻后形成由激光接合技術所產(chǎn)生的接合結(jié)構(gòu)，借以將殼外膜211及殼本體212加以接合。超音波接合是采用例如約二萬赫的高頻震動來將殼外膜211及殼本體212的連接部分接合起來。更具體而言，利用換能器的機械運動產(chǎn)生出超音波震動，將此超音波傳送至殼外膜211及殼本體212此兩件即將接合的部位時，兩件即將接合的部位之間便會產(chǎn)生磨擦，使溫度上升。當溫度達到殼外膜211及殼本體212的塑膠材料的軟化或熔化的溫度時， 殼外膜211及殼本體212的兩個接觸面便會軟化或熔化而互相溶合，并填滿接觸間的空隙。當震動停止后，需對殼外膜211及殼本體212持續(xù)施加壓力，以確保軟化的塑膠能完全固化。依據(jù)現(xiàn)有的模內(nèi)薄膜技術容易造成電池外殼110變形的原因如下說明。殼本體 112為一般塑膠件，塑膠件一般估計于冷卻時會進行千分之四的縮收，但殼外膜111為薄膜，其厚度較薄，因此冷卻時會有千分之八的縮收，因此使用模內(nèi)薄膜技術射出成型制造電池外殼110時，因殼本體112及殼外膜111縮收程度的不同，容易使電池外殼110產(chǎn)生變形。 當殼本體112及殼外膜111材用相異的材料時，由于相異材料的縮收速度及程度也不相同， 也容易產(chǎn)生變形。此外，由于模內(nèi)薄膜技術，是使殼本體112整個成熔融狀態(tài)，因此于模具中進行冷卻過程時，由于殼本體112各部位的厚度、形狀及/或大小皆不相同，因此冷卻速度也不相同，此時也容易使電池外殼110產(chǎn)生變形。相較于此，依本發(fā)明一實施例電池外殼制造方法，可以不使整個殼本體212呈熔融狀態(tài)，而使殼本體212及殼外膜211至少其一的各自即將接合的部位局部地熔化，以將殼外膜211及殼本體212熔接。由于為局部施工較不易影響整個的電池外殼210的架構(gòu)，使電池外殼210較不易產(chǎn)生變形。以激光接合技術，殼外膜211的厚度0.3mm為示例，即將接合的部分被熔化的厚度可以僅有在3 5um以內(nèi)，而殼外膜211的其它的部分未被熔化，因此整體而言不影響整個殼本體212及殼外膜211，故使完成后的電池外殼210較不易產(chǎn)生變形。此外，也可以依據(jù)殼外膜211及殼本體212的大小、厚度及形狀，進行隨應性的調(diào)整以決定殼外膜211及殼本體212要進行接合的部分以及接合時的厚度，并以局部熔化的方式來將殼外膜211及殼本體212熔接。如此可為不同的產(chǎn)品設計，加強局部接合的強度。于一實施例中，形成殼外膜211的步驟(步驟S2》，可以包含以下步驟。圖樣化步驟(printing)形成一圖樣于一殼外膜211。成形步驟(forming)使殼外膜211形成一預定立體的形狀，例如將其彎曲形成三維空間的形狀。裁切步驟(trimming)對殼外膜211 進行裁切，形成配合殼本體212的形狀。然而，依本發(fā)明一實施例，步驟S22也可以僅包含印刷步驟及成形步驟。而于利用一熔接處理將殼外膜211及殼本體212加以接合的步驟(步驟S28)后，再進行裁切步驟。 如此可以避免上述實施例中，裁切步驟后形成的殼外膜211的形狀與殼本體212不能互相配合，而必須丟棄殼外膜211提高生產(chǎn)成本，或者使制造出的電池外殼210較不美觀或質(zhì)量不良等。請注意，現(xiàn)有的IMF制程無法先進行接合步驟再進行裁切步驟，此因(1)現(xiàn)有的 IMF制程并不包括先形成殼本體故無法先進行接合；(2)殼外膜需先行裁切才能置入模具以形成電池外殼。此外，于本發(fā)明的一實施例中，用來執(zhí)行熔接處理的熔接處理機臺可以同時裝設有多個激光裝置，以于同一時間內(nèi)，分別對多個電池外殼210進行熔接處理以將殼外膜211 及殼本體212加以接合(亦即步驟S2Q，因此相較于現(xiàn)有技術，能夠更進一步提高制造電池外殼210的速度。于本發(fā)明的又一實施例中，可利用多個激光裝置來同時對一個電池外殼210進行熔接處理，以于更短的工時內(nèi)將殼外膜211及殼本體212加以接合(亦即步驟 S25)。以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實施方式
，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本發(fā)明保護的范圍。
權(quán)利要求
1.一種電池外殼的制造方法，其特征在于，所述電池外殼的制造方法包含 形成一殼外膜；形成一殼本體；將該殼外膜與該殼本體相互定位；利用一熔接處理，將該殼外膜及該殼本體加以接合，其中該熔接處理包含 以一非實體接觸的方式提供能量至該殼外膜及該殼本體的預定相接合的位置，以接合該殼外膜與該殼本體。
2.如權(quán)利要求1所述的電池外殼的制造方法，其特征在于，該殼外膜及該殼本體的預定相接合的位置為該殼外膜及該殼本體的局部區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1所述的電池外殼的制造方法，其特征在于，該熔接處理包含超音波接合方法、激光接合方法及熱熔接合方法的其中一種或任意組合。
4.如權(quán)利要求1所述的電池外殼的制造方法，其特征在于，該將該殼外膜與該殼本體相互定位的步驟是以非利用靜電吸附的方式來進行。
5.如權(quán)利要求4所述的電池外殼的制造方法，其特征在于，該將該殼外膜與該殼本體相互定位的步驟包含利用一黏膠將該殼外膜貼于該殼本體。
6.如權(quán)利要求1所述的電池外殼的制造方法，其特征在于，形成該殼外膜的步驟包含 一圖樣化步驟，是形成一圖樣于該殼外膜；一成形步驟，使該殼外膜形成一預定立體形狀；以及一裁切步驟，對該殼外膜進行裁切，形成配合該殼本體的形狀。
7.如權(quán)利要求1所述的電池外殼的制造方法，其特征在于， 形成該殼外膜的步驟，包含一圖樣化步驟，是形成一圖樣于該殼外膜；以及一成形步驟，使該殼外膜形成一預定立體形狀， 且完成該熔接處理的步驟后，該電池外殼的制造方法更包含 一裁切步驟，對該殼外膜進行裁切，形成配合該殼本體的形狀。
8.如權(quán)利要求1所述的電池外殼的制造方法，其特征在于，形成該殼外膜的步驟包含 一圖樣化步驟，系形成一圖樣于該殼外膜；以及一裁切步驟，對該殼外膜進行裁切，形成配合該殼本體的形狀。
9.如權(quán)利要求1所述的電池外殼的制造方法，其特征在于， 形成該殼外膜的步驟，包含一圖樣化步驟，是形成一圖樣于該殼外膜；且完成該熔接處理的步驟后，該電池外殼的制造方法更包含一裁切步驟，對該殼外膜進行裁切，形成配合該殼本體的形狀。
10.一種電池外殼的制造方法，其特征在于，所述電池外殼的制造方法包含 提供一殼外膜；提供一殼本體；以非利用靜電吸附的方式將該殼外膜與該殼本體相互定位；利用一熔接處理，將該殼外膜及該殼本體加以接合，其中該熔接處理包含以超音波接合方法、激光接合方法及熱熔接合方法其中的一種或任意組合提供能量至該殼外膜及該殼本體的預定相接合的位置，以接合該殼外膜與該殼本體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電池外殼的制造方法包含以下步驟。形成至少一殼外膜。形成至少一殼本體。將殼外膜與殼本體相互定位。利用一熔接處理，將殼外膜及殼本體加以接合。熔接處理包含以一非實體接觸的方式提供能量至殼外膜及殼本體的預定相接合的位置。
文檔編號B29C65/02GK102294821SQ20101026849
公開日2011年12月28日 申請日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者何沛然 申請人:新普科技股份有限公司