專利名稱：一種具有防爆膜的鋰電池鋁蓋板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型與鋰電池有關(guān)。
鋰電池是為手機(jī)等通訊產(chǎn)品提供能源必不可少的重要配件，而鋰電池的核心則是電芯，電芯由殼體、蓋板、電極、電解液等組成。
目前鋰電池電芯一般采用方形結(jié)構(gòu)，殼體一般呈扁平狀，上部開口，將來與蓋板采用激光焊接密封，隨著手機(jī)等通信工具向小型化、輕便化方向發(fā)展，鋁殼和鋁蓋板在電芯生產(chǎn)上得到廣泛應(yīng)用。鋰電池在保護(hù)電路失靈或過充、過放、高溫等場合存在爆炸的危險(xiǎn)，為防止電池爆炸，現(xiàn)有技術(shù)采用以下方法1.在組合蓋板中設(shè)有鉛箔、鋁箔，構(gòu)成泄壓安全閥(中國專利CN1200199A、CN1138753A)；2.采用沖壓工藝在蓋板或殼體上沖出一定深度的刻痕，以期達(dá)到一定壓力下爆破的目的；3.在鋁蓋板上防爆孔處真空冷壓焊鋁箔。方法1的安全閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高；方法2實(shí)際上由于沖床的精度很難保證，加上沖頭的磨損和變形，刻痕的深度很難把握一致性，批量生產(chǎn)可靠性差；方法3對設(shè)備加工精度要求高，系統(tǒng)復(fù)雜，制造成本高。
為克服現(xiàn)有技術(shù)的局限性，本實(shí)用新型提出了一種制造簡便，成本低，防爆膜開啟穩(wěn)定性高的具有防爆功能的鋰離子電池鋁蓋板。
本實(shí)用新型的鋁蓋板至少包括沖有防爆孔的鋁蓋板基體，鋁箔，鋁環(huán)三部分，鋁箔覆在防爆孔上，鋁環(huán)位于鋁箔上邊，為將防爆孔密封住，采用激光焊接將鋁環(huán)、鋁箔和蓋板基體連接成一體，鋁箔起到防爆膜的作用。如果直接采用鋁箔和蓋板焊接，由于鋁箔厚度太薄，厚度一般小于0.05mm，很難保證激光焊縫的氣密性，鋁箔上的鋁環(huán)作為激光焊接時的填充金屬就可以避免此問題；鋁環(huán)可以預(yù)先沖壓出來，也可以在激光焊接時向熔池噴吹鋁粉，熔敷在蓋板上自然形成。
如果采用預(yù)制鋁環(huán)，考慮到Y(jié)AG激光焊接的熔池深度，鋁環(huán)厚度以不超過0.6mm為佳，材料可以是純鋁或鋁合金，鋁環(huán)內(nèi)口尺寸以略大于防爆孔尺寸為宜，外口寬度小于等于鋁蓋板寬度，鋁環(huán)長度可以比防爆孔長度大1-8mm。為保證激光焊接時焊縫的氣密性，鋁環(huán)和鋁箔以及鋁蓋板三者之間應(yīng)緊密接觸，可以在激光焊接時采用夾具壓緊的辦法，也可以在激光焊接前采用超聲波焊接預(yù)先將三者初步連接起來，達(dá)到緊密接觸的目的，然后進(jìn)行激光焊接。
這樣制造的鋁蓋板以后在電池使用時遇到內(nèi)部壓力升高至起爆壓力時，鋁箔先變形、破裂，將壓力釋放，保證了安全性。
為便于鋁環(huán)與鋁蓋板基體的焊接，鋁環(huán)宜選用純鋁或鋁合金，如LF21等。
本實(shí)用新型的鋰電池電芯鋁蓋板具有以下優(yōu)點(diǎn)由于箔材厚度一致性好，批量生產(chǎn)的蓋板易于保證防爆性能的一致性，電芯的使用可靠性較高。
實(shí)施例1蓋板采用LF21鋁合金，厚度1.0mm，長度34.5mm，寬度6.0mm，在距蓋板短邊一端4mm處蓋板中心線位置沖出防爆孔，防爆孔尺寸為寬2.0mm，長6.0mm，鋁環(huán)為純鋁，厚0.15mm，鋁環(huán)外口尺寸為寬5.0mm，長9.0mm，內(nèi)口尺寸為寬2.5mm，長7.0mm；鋁箔厚度0.025mm。利用夾具定位，鋁箔夾在蓋板和鋁環(huán)之間，采用超聲波金屬焊接機(jī)將三者預(yù)先連接起來，焊機(jī)功率2Kw，焊接時間0.8S；YAG激光焊機(jī)功率200W，焊接速度150mm/min，光斑直徑0.4mm，鋁蓋板放置在定位夾具中，采用平焊位置，按上述工藝參數(shù)將鋁環(huán)與下面的鋁箔和鋁蓋板焊接成一體，形成具有防爆膜的鋁蓋板。
權(quán)利要求1.一種具有防爆膜的鋰電池鋁蓋板，其特征在于所述鋁蓋板至少包括沖有防爆孔的鋁蓋板基體、鋁箔、鋁環(huán)三部分，鋁箔覆在防爆孔上，鋁環(huán)位于鋁箔上邊，采用激光焊接將鋁環(huán)、鋁箔和蓋板基體連接成一體，鋁箔起到防爆膜的作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光焊接，其特征在于，焊接前先采用超聲波金屬焊機(jī)將鋁蓋板基體、鋁箔、鋁環(huán)三部分初步連接起來，達(dá)到緊密接觸的目的，然后進(jìn)行激光焊接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光焊接，其特征在于，焊接時向熔池噴吹鋁粉，熔敷在蓋板上自然形成鋁環(huán)。
專利摘要公開了一種具有防爆膜的鋰電池鋁蓋板，這種蓋板與通常帶有刻痕的蓋板相比，在大片上事先沖出一定直徑的小孔，在孔上激光焊接鋁箔，為保證激光焊縫的氣密性，采取了鋁作為填充金屬。本實(shí)用新型的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)由于箔材厚度一致性好，批量生產(chǎn)的蓋板易于保證性能的一致性，電芯的使用可靠性較高。
文檔編號H01M2/12GK2532584SQ0127468
公開日2003年1月22日 申請日期2001年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月27日
發(fā)明者肖久梅 申請人:吉林省華軟技術(shù)股份有限公司