本實(shí)用新型涉及二次電池領(lǐng)域，尤其涉及一種頂蓋組件、二次電池及激光焊接系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

二次電池的注液孔密封焊接(即在注液孔上方將密封蓋焊接于頂蓋片，以密封注液孔)是二次電池成型的最后一道工序。因電解液的擴(kuò)散性和沾附性，注液孔表面容易殘留少量結(jié)晶或液態(tài)的電解液，這些電解液對(duì)于激光焊接來說是一種雜質(zhì)，必須清潔干凈，否則在焊接后容易產(chǎn)生凹坑和爆點(diǎn)，導(dǎo)致焊接不良，進(jìn)而導(dǎo)致密封蓋對(duì)注液孔的密封不良。針對(duì)電解液的清潔，雖然采用了諸如激光清洗、人工清潔等方法，但焊接一次優(yōu)率通常只能達(dá)到99.5％左右，需要對(duì)焊接不良的二次電池的密封蓋進(jìn)行二次補(bǔ)焊。舊的二次補(bǔ)焊的方式即將不良電池放入設(shè)備，在密封蓋與頂蓋片的原焊接軌跡上重新焊接一遍，這種二次焊接方式優(yōu)率僅為80-90％，即有相當(dāng)一部分二次電池需要報(bào)廢，原因是導(dǎo)致焊接不良的雜質(zhì)已存在于密封蓋與頂蓋片的原焊接軌跡對(duì)應(yīng)的焊縫中，再次焊接并不能取得好的焊接效果，進(jìn)而依然不能取得好的密封蓋對(duì)注液孔的密封效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種頂蓋組件、二次電池及激光焊接系統(tǒng)，其能提高注液孔的密封效果。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在第一方面，本實(shí)用新型提供了一種頂蓋組件，其包括：頂蓋片，設(shè)置有沿頂蓋片的厚度方向貫通頂蓋片的注液孔；以及第一密封蓋，位于注液孔上方并焊接于頂蓋片，以密封注液孔；頂蓋組件還包括：第二密封蓋，設(shè)置于第一密封蓋的上方、覆蓋整個(gè)第一密封蓋并圍繞第一密封蓋焊接于頂蓋片的上表面，以密封第一密封蓋和注液孔。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在第二方面，本實(shí)用新型提供了一種二次電池，其包括：殼體；以及根據(jù)本實(shí)用新型第一方面所述的頂蓋組件，裝配于殼體。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在第三方面，本實(shí)用新型提供了一種激光焊接系統(tǒng)，用于焊接根據(jù)本實(shí)用新型第一方面所述的頂蓋組件，包括：夾具，具有：定位開口，沿上下方向貫通并收容第二密封蓋；以及下倒角面，壓靠并貼合第二密封蓋的環(huán)形壁的環(huán)形倒角，以使第二密封蓋定位并貼合于頂蓋片；以及激光焊機(jī)，向第二密封蓋的環(huán)形凹槽發(fā)射激光，以將第二密封蓋焊接于頂蓋片。

本實(shí)用新型的有益效果如下：

第一密封蓋焊接于頂蓋片對(duì)應(yīng)一次焊接，第二密封蓋焊接于頂蓋片對(duì)應(yīng)二次焊接，對(duì)于一次焊接時(shí)焊接效果不良的頂蓋組件(即對(duì)應(yīng)二次電池)需進(jìn)行二次焊接，由于頂蓋組件的第二密封蓋覆蓋整個(gè)第一密封蓋，在進(jìn)行二次焊接即焊接第二密封蓋時(shí)形成一道新的焊縫，新的焊縫位于一次焊接時(shí)產(chǎn)生的原焊縫(即第一密封蓋與頂蓋片焊接形成的焊縫)的輪廓之外，從而避免了原焊縫上的雜質(zhì)對(duì)二次焊接造成不良影響，提高二次焊接的優(yōu)率、操作方便，進(jìn)而提高了注液孔的密封效果。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的頂蓋組件的部分分解立體圖，其中將第二密封蓋移開；

圖2是圖1的頂蓋組件的組裝圖；

圖3是圖2的圓圈部分的放大圖，其中，為了圖示清楚，將密封釘移開；

圖4是圖1的頂蓋組件的第二密封蓋的立體圖；

圖5是本實(shí)用新型的激光焊接系統(tǒng)和本實(shí)用新型的二次電池的部分分解立體圖，其中將夾具和頂蓋組件的第二密封蓋移開，激光焊接系統(tǒng)的激光焊機(jī)未示出；

圖6是本實(shí)用新型的激光焊接系統(tǒng)在用于本實(shí)用新型的二次電池的焊接工作的示意圖；

圖7是本實(shí)用新型的激光焊接系統(tǒng)在用于本實(shí)用新型的二次電池的焊接工作的焊接前的示意圖；

圖8是與圖7對(duì)應(yīng)的本實(shí)用新型的二次電池焊接后的示意圖。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

B二次電池 242環(huán)形壁

1殼體 2421內(nèi)側(cè)面

2頂蓋組件 2422下表面

21頂蓋片 2423環(huán)形倒角

211上表面 243環(huán)形凸臺(tái)

P21裝配凹部 2431內(nèi)周壁

T1厚度方向 244環(huán)形凹槽

22注液孔 P24避空凹部

23第一密封蓋 25密封釘

24第二密封蓋 S激光焊接系統(tǒng)

241頂壁 S1夾具

2411底表面 S11定位開口

2412外周壁 S12下倒角面

2413頂表面 S2激光焊機(jī)

具體實(shí)施方式

下面參照附圖來詳細(xì)說明根據(jù)本實(shí)用新型的頂蓋組件、二次電池及激光焊接系統(tǒng)。

首先說明根據(jù)本實(shí)用新型第一方面的頂蓋組件。

參照?qǐng)D1至圖4，本實(shí)用新型第一方面的頂蓋組件2包括：頂蓋片21，設(shè)置有沿頂蓋片21的厚度方向T1貫通頂蓋片21的注液孔22；以及第一密封蓋23，位于注液孔22上方并焊接于頂蓋片21，以密封注液孔22；頂蓋組件2還包括：第二密封蓋24，設(shè)置于第一密封蓋23的上方、覆蓋整個(gè)第一密封蓋23并圍繞第一密封蓋23焊接于頂蓋片21的上表面211，以密封第一密封蓋23和注液孔22。

在本實(shí)用新型第一方面的頂蓋組件2中，第一密封蓋23焊接于頂蓋片21對(duì)應(yīng)一次焊接，第二密封蓋24焊接于頂蓋片21對(duì)應(yīng)二次焊接，對(duì)于一次焊接時(shí)焊接效果不良的頂蓋組件2(即對(duì)應(yīng)二次電池B)需進(jìn)行二次焊接，由于頂蓋組件2的第二密封蓋24覆蓋整個(gè)第一密封蓋23，在進(jìn)行二次焊接即焊接第二密封蓋24時(shí)形成一道新的焊縫，新的焊縫位于一次焊接時(shí)產(chǎn)生的原焊縫(即第一密封蓋23與頂蓋片21焊接形成的焊縫)的輪廓之外，從而避免了原焊縫上的雜質(zhì)對(duì)二次焊接造成不良影響，提高二次焊接的優(yōu)率、操作方便，進(jìn)而提高了注液孔22的密封效果。

如圖3和圖4所示，第二密封蓋24具有：頂壁241；環(huán)形壁242，從頂壁241的下端向外延伸，環(huán)形壁242的內(nèi)側(cè)面2421和頂壁241的底表面2411均與第一密封蓋23間隔開，環(huán)形壁242的內(nèi)側(cè)面2421和頂壁241的底表面2411一起形成覆蓋整個(gè)第一密封蓋23且向上凹設(shè)的避空凹部P24，環(huán)形壁242的下表面2422貼合且焊接于頂蓋片21的上表面211。避空凹部P24完全覆蓋整個(gè)第一密封蓋23，從而將一次焊接時(shí)產(chǎn)生的原焊縫完全覆蓋，改善密封效果。

第二密封蓋24還具有：環(huán)形凸臺(tái)243，與頂壁241的外周壁2412間隔且位于頂壁241的外側(cè)；環(huán)形凹槽244，位于頂壁241的外周壁2412和環(huán)形凸臺(tái)243的內(nèi)周壁2431之間以使環(huán)形凸臺(tái)243與頂壁241的外周壁2412間隔開，且環(huán)形凹槽244開口向上。在用后述的激光焊接系統(tǒng)S焊接后述的二次電池B時(shí)，激光焊接系統(tǒng)S的夾具S1配合頂蓋組件2安裝，激光焊接系統(tǒng)S的激光焊機(jī)S2發(fā)出的激光從環(huán)形凹槽244中間位置入射，沿環(huán)形凹槽244的圓形軌跡焊接一圈。參照?qǐng)D7和圖8，在激光射入到頂蓋組件2后，一部分反射激光被環(huán)形凹槽244兩側(cè)的環(huán)形凸臺(tái)243、環(huán)形壁242、甚至頂壁241吸收，環(huán)形凸臺(tái)243熔化向內(nèi)收縮，填充環(huán)形凹槽244形成較深的熔池，使得焊縫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更高，此外，還能一定程度上減少向外飛濺的焊渣。

環(huán)形凸臺(tái)243的頂表面2432低于頂壁241的頂表面2413。

環(huán)形壁242還具有：環(huán)形倒角2423，連接于環(huán)形凸臺(tái)243的底部并向下且向外傾斜地延伸。環(huán)形倒角2423與后述的本實(shí)用新型的激光焊接系統(tǒng)S的夾具S1的下倒角面S12緊密貼合，用于配合夾具S1對(duì)第二密封蓋24的定位，在焊接后受熱熔化形成一定的熔池形狀。

頂蓋片21還設(shè)置有：裝配凹部P21，開設(shè)于頂蓋片21上并位于注液孔22上方并與注液孔22連通，第一密封蓋23焊接于裝配凹部P21并與注液孔22的頂部間隔開。

頂蓋組件2還包括：密封釘25，位于第一密封蓋23的下方，插入并堵塞注液孔22。

環(huán)形壁242的內(nèi)側(cè)面2421和下表面2422之間設(shè)有倒角或圓角。

第一密封蓋23的中心軸線、第二密封蓋24的中心軸線以及注液孔22的中心軸線在同一豎直軸線上。在焊接時(shí)使用后述的激光焊接系統(tǒng)S的夾具S1幫助定位第一密封蓋23的中心軸線、第二密封蓋24的中心軸線以及注液孔22的中心軸線在同一豎直軸線上。

其次說明根據(jù)本實(shí)用新型第二方面的二次電池。

參照?qǐng)D5和圖6，本實(shí)用新型第二方面的二次電池B包括：殼體1；以及根據(jù)本實(shí)用新型第一方面所述的頂蓋組件2，裝配于殼體1。

在本實(shí)用新型第二方面的二次電池B，環(huán)形凸臺(tái)243和環(huán)形凹槽244的形狀在焊接前和焊接后會(huì)發(fā)生變化，但是基于環(huán)形凹槽244尺寸的設(shè)計(jì)，環(huán)形凸臺(tái)243和環(huán)形凹槽244在焊接后可能依然會(huì)保留與焊接前類似的凹凸形狀。

最后說明根據(jù)本實(shí)用新型第三方面的激光焊接系統(tǒng)。

參照?qǐng)D5至圖8，本實(shí)用新型第三方面的激光焊接系統(tǒng)S，用于焊接根據(jù)本實(shí)用新型第一方面所述的頂蓋組件2，包括：夾具S1，具有：定位開口S11，沿上下方向貫通且收容第二密封蓋24；以及下倒角面S12，壓靠并貼合第二密封蓋24的環(huán)形壁242的環(huán)形倒角2423，以使第二密封蓋24定位并貼合于頂蓋片21；以及激光焊機(jī)S2，向第二密封蓋24的環(huán)形凹槽244發(fā)射激光，以將第二密封蓋24焊接于頂蓋片21。其中，激光焊機(jī)S2可使用YAG脈沖激光焊接機(jī)，也可使用連續(xù)激光焊接機(jī)。

根據(jù)本實(shí)用新型第三方面的激光焊接系統(tǒng)S的夾具S1用于對(duì)第二密封蓋24進(jìn)行焊前和焊中定位，并防止二次焊接過程中第二密封蓋24翹起。

采用本實(shí)用新型第三方面的激光焊接系統(tǒng)S密封焊接含本實(shí)用新型第一方面的頂蓋組件2的的二次電池B的焊接過程為：

S1：產(chǎn)線挑選出一次焊接不良的二次電池B，清除不良的二次電池B表面的焊渣，焊渣凸起高度低于第二密封蓋24的避空凹部P24，在第一密封蓋23上方放入第二密封蓋24，使得第二密封蓋24與頂蓋片21的上表面211能完全貼合

S2：放入夾具S1，利用夾具S1的下倒角面S12與第二密封蓋24的環(huán)形壁242的環(huán)形倒角2423貼合，來對(duì)第二密封蓋24進(jìn)行定位，使得第一密封蓋23的中心軸線、第二密封蓋24的中心軸線以及注液孔22的中心軸線在同一豎直軸線上，并對(duì)第二密封蓋24施加向下的壓力，防止其在焊接過程中向上翹起。

S3：將組裝好的二次電池B、夾具S1和第二密封蓋24放入設(shè)備(未示出)的固定位置，啟動(dòng)焊接程序，設(shè)備(未示出)內(nèi)伺服電機(jī)(未示出)驅(qū)動(dòng)激光焊機(jī)S2的激光頭到第二密封蓋24的環(huán)形凹槽244的位置，發(fā)射激光和保護(hù)氣，沿環(huán)形凹槽244逆時(shí)針或順時(shí)針焊接大于等于一圈。

S4：焊接完畢，從設(shè)備(未示出)內(nèi)取出二次電池B，取下夾具S1，目檢觀察焊縫表面合格后，即完成二次焊接。