一種薄壁塑料超聲波焊接封裝的鋰離子電池組的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種薄壁塑料超聲波焊接封裝的鋰離子電池組，包括中空的上殼(1)和中空的下殼(4)，所述上殼(1)位于所述下殼(4)頂部，所述上殼(1)和下殼(4)相扣合；所述下殼(4)上放置有多個(gè)方形單體電池(2)，所述方形單體電池(2)與一個(gè)保護(hù)電路板(3)相連接。本實(shí)用新型公開的一種薄壁塑料超聲波焊接封裝的鋰離子電池組，其結(jié)構(gòu)緊湊，方便進(jìn)行薄壁塑料超聲波焊接封裝，并且封裝效果好，能夠避免發(fā)生熔接線偏移熔接面，零件焊接不良問題，能夠形成產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；?，有利于廣泛地應(yīng)用，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。
【專利說明】
一種薄壁塑料超聲波焊接封裝的鋰離子電池組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種薄壁塑料超聲波焊接封裝的鋰離子電池組。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界范圍內(nèi)的能源危機(jī)和氣候變暖，交通運(yùn)輸領(lǐng)域迫切需要一種全新的能源模式，而鋰離子電池因其綠色環(huán)保，高能量輸出等特性引起了交通運(yùn)輸領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，目前，世界范圍內(nèi)相關(guān)行業(yè)都對(duì)鋰離子電池在此領(lǐng)域的應(yīng)用展開了廣泛的研究。
[0003]鋰離子蓄電池組已廣泛應(yīng)用于手機(jī)、筆記本、導(dǎo)航儀等便攜電源應(yīng)用領(lǐng)域，隨著終端產(chǎn)品功能的增多和輕型化，對(duì)鋰離子蓄電池組提出了體積小、重量輕和待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)的要求，因此電池的封裝結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量小型化和輕型化。
[0004]其中，塑料超聲波焊接裝配工藝，由于其具有節(jié)能、成本低、效率高、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品、日常生活用品、汽車零部件等塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)，它逐步取代了溶劑粘膠，機(jī)械固定及其它的粘接工藝，是一種先進(jìn)的裝配技術(shù)，該技術(shù)可應(yīng)用于小型鋰電池的封裝結(jié)構(gòu)上。
[0005]對(duì)于塑料超聲波焊接裝配工藝，塑料零部件焊接面的設(shè)計(jì)是影響超聲波焊接質(zhì)量的一個(gè)至關(guān)重要的因素，影響著焊接件的尺寸精度、焊縫接頭的強(qiáng)度以及批量焊接生產(chǎn)品質(zhì)的一致性。塑料零部件的焊接面設(shè)計(jì)包括零件壁厚、防溢料凸臺(tái)、熔接線、焊接零件之間的間隙、容料設(shè)計(jì)、定位設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面內(nèi)容。當(dāng)產(chǎn)品壁厚較大時(shí)，產(chǎn)品不易發(fā)生變形，并有足夠的空間設(shè)計(jì)熔接線和定位結(jié)構(gòu)，超聲波焊接易于實(shí)現(xiàn)，焊接的強(qiáng)度高，尺寸穩(wěn)定性好；而當(dāng)產(chǎn)品壁厚很小，且產(chǎn)品相對(duì)較大時(shí)，產(chǎn)品本身就容易發(fā)生變形，容易發(fā)生熔接線偏移熔接面，零件焊接不良問題，另外，薄壁零件超聲波焊接時(shí)，還容易導(dǎo)致溢料問題。
[0006]因此，目前迫切需要開發(fā)出一種技術(shù)，其結(jié)構(gòu)緊湊，方便進(jìn)行薄壁塑料超聲波焊接封裝，并且封裝效果好，能夠避免發(fā)生熔接線偏移熔接面，零件焊接不良問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種薄壁塑料超聲波焊接封裝的鋰離子電池組，其結(jié)構(gòu)緊湊，方便進(jìn)行薄壁塑料超聲波焊接封裝，并且封裝效果好，能夠避免發(fā)生熔接線偏移熔接面，零件焊接不良問題，能夠形成產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；?，有利于廣泛地應(yīng)用，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。
[0008]為此，本實(shí)用新型提供了一種薄壁塑料超聲波焊接封裝的鋰離子電池組，包括中空的上殼和中空的下殼，所述上殼位于所述下殼頂部，所述上殼和下殼相扣合；
[0009]所述下殼上放置有多個(gè)方形單體電池，所述方形單體電池與一個(gè)保護(hù)電路板相連接。
[0010]其中，所述上殼的側(cè)壁底部?jī)?nèi)側(cè)間隔分布有多個(gè)導(dǎo)向柱和熔接線；
[0011]所述下殼的側(cè)壁頂部與所述上殼中熔接線相對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)置有焊接面；
[0012]所述下殼的側(cè)壁頂部在與所述上殼中導(dǎo)向柱相對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)置有定位凸臺(tái)。
[0013]其中，所述熔接線的形狀為正三角形或者底部角度不大于60°的等腰三角形。
[0014]其中，所述焊接面上具有火花紋。
[0015]其中，所述下殼的四周側(cè)壁頂部外側(cè)設(shè)置一圈防溢料凸臺(tái)。
[0016]由以上本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型提供的一種薄壁塑料超聲波焊接封裝的鋰離子電池組，其結(jié)構(gòu)緊湊，方便進(jìn)行薄壁塑料超聲波焊接封裝，并且封裝效果好，能夠避免發(fā)生熔接線偏移熔接面，零件焊接不良問題，能夠形成產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；欣趶V泛地應(yīng)用，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型提供的一種薄壁塑料超聲波焊接封裝的鋰離子電池組的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型提供的一種薄壁塑料超聲波焊接封裝的鋰離子電池組中上殼的仰視圖；
[0019]圖3為圖2所述I部分的放大示意圖；
[0020]圖4為本實(shí)用新型提供的一種薄壁塑料超聲波焊接封裝的鋰離子電池組中下殼的俯視圖；
[0021]圖5為圖4所述II部分的放大示意圖；
[0022]圖6為本實(shí)用新型提供的一種薄壁塑料超聲波焊接封裝的鋰離子電池組中的上殼扣在下殼頂部時(shí)，上殼和下殼之間定位結(jié)構(gòu)的放大示意圖；
[0023]圖7為本實(shí)用新型提供的一種薄壁塑料超聲波焊接封裝的鋰離子電池組中的上殼扣在下殼頂部時(shí)，上殼和下殼之間的焊接位置結(jié)構(gòu)的放大示意圖；
[0024]圖中，I為上殼，2為方型單體電池，3為保護(hù)電路板，4為下殼，5為熔接線，6為導(dǎo)向柱，7為防溢料凸臺(tái)，8為焊接面，9為定位凸臺(tái)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0026]參見圖1至圖3，本實(shí)用新型提供了一種薄壁塑料超聲波焊接封裝的鋰離子電池組，包括中空的上殼I和中空的下殼4，所述上殼I位于所述下殼4頂部，所述上殼I和下殼4相扣合。
[0027]在本實(shí)用新型中，所述下殼4上放置有四個(gè)方形單體電池2，所述方形單體電池2與一個(gè)保護(hù)電路板3相連接(通過錫焊連接)，所述保護(hù)電路板安裝于所述下殼4上。具體實(shí)現(xiàn)上，所述保護(hù)電路板3上具有輸出金手指，以作為本發(fā)明電池組的輸出接口。
[0028]在本實(shí)用新型中，具體實(shí)現(xiàn)上，所述上殼I和下殼4為采用ABS塑料注塑而成的殼體。
[0029]在本實(shí)用新型中，參見圖2、圖3，所述上殼I的側(cè)壁底部?jī)?nèi)側(cè)間隔分布有多個(gè)導(dǎo)向柱6和熔接線5;
[0030]具體實(shí)現(xiàn)上，所述熔接線5的形狀優(yōu)選為正三角形或者底部角度不大于60°的等腰三角形。
[0031]參見圖4至圖7，所述下殼4的側(cè)壁頂部與所述上殼I中熔接線5相對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)置有焊接面8;
[0032]所述下殼4的側(cè)壁頂部在與所述上殼I中導(dǎo)向柱6相對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)置有定位凸臺(tái)9；
[0033]所述焊接面8和定位凸臺(tái)9位于所述下殼4的側(cè)壁內(nèi)側(cè)；
[0034]在本實(shí)用新型中，所述下殼4的四周側(cè)壁頂部外側(cè)設(shè)置一圈防溢料凸臺(tái)7，也就是說，所述防溢料凸臺(tái)7分布在下殼4的整個(gè)側(cè)壁的四周。
[0035]在本實(shí)用新型中，具體實(shí)現(xiàn)上，所述下殼4的焊接面8上具有火花紋，通過該火花紋，可以增加焊線與熔接面之間的摩擦力，提高焊接的強(qiáng)度。
[0036]在本實(shí)用新型中，所述上殼I的熔接線5與下殼4的防溢料凸臺(tái)7之間具有預(yù)設(shè)距離的間隙(如0.05mm)，避免焊接時(shí)形成剪切焊接導(dǎo)致側(cè)壁熔化的外觀不良。
[0037]在本實(shí)用新型中，所述下殼4的防溢料凸臺(tái)7與定位凸臺(tái)9之間具有的凹槽，所述凹槽與上殼I的導(dǎo)向柱6相對(duì)應(yīng)設(shè)置。當(dāng)所述上殼I和下殼4相扣合時(shí)，所述凹槽與所述導(dǎo)向柱6兩者之間具有一定的間隙，從而為超聲波焊接的振動(dòng)摩擦提供運(yùn)動(dòng)的空間。
[0038]在本實(shí)用新型中，所述多個(gè)方型單體電池2經(jīng)點(diǎn)焊組合后，可以作為外殼產(chǎn)生波焊接的內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)，可起到避免外殼向內(nèi)變形，從而達(dá)到良好的焊接效果。
[0039]下面結(jié)合具體實(shí)施例來說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0040]以8000mAh內(nèi)置式鋰離子電池為例，方形單體電池的外形尺寸是:長(zhǎng)度70mm，寬度50mm，高度25mm，外殼壁厚最薄處為0.7mm，側(cè)壁厚度為0.85mm。上殼I和下殼4均采用ABS材料注塑加工而成，上殼I上設(shè)置有熔接線5、導(dǎo)向柱6，下殼4上設(shè)置有防溢料凸臺(tái)7、焊接面8和定位凸臺(tái)9。
[0041]熔接線5為正三角形或底部角度不大于60°的等腰三角形，熔接線5與導(dǎo)向柱6交錯(cuò)排布于上殼I的側(cè)壁頂部，上殼I和下殼4扣合后，導(dǎo)向柱6落在定位凸臺(tái)9與防溢料凸臺(tái)7組成的凹槽內(nèi)部，并在寬度方向留有不小于0.05mm的間隙。防溢料凸臺(tái)7的厚度為0.3mm，在保證焊接后不變形的同時(shí)應(yīng)盡量小，焊接面8設(shè)計(jì)成火花紋，定位凸臺(tái)9的位置與導(dǎo)向柱6的位置相對(duì)應(yīng)。
[0042]對(duì)于該鋰離子電池組的焊接成型過程，具體為:將保護(hù)電路板3和方形單體電池2裝入下殼4并連接好后，將上殼I和下殼4扣合，放置在專用的超聲波焊接夾具內(nèi)部，當(dāng)上焊頭落下后，焊頭的高頻振動(dòng)通過上殼I的側(cè)壁傳送到焊接區(qū)域，熔接線5和焊接面8迅速融化，同時(shí)導(dǎo)向柱6與定位凸臺(tái)9起到定位作用，使得恪接線5與焊接面8對(duì)應(yīng)而不發(fā)生偏移，恪化后的塑料向兩側(cè)流動(dòng)，由于防溢料凸臺(tái)7的作用，將限制塑料向外流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)防溢料的效果。上殼I和下殼4在加上一定壓力后，上下殼體融合成一體。
[0043]經(jīng)試驗(yàn)表明，鋰離子電池組通過采用該薄壁塑料外殼的超聲波焊接結(jié)構(gòu)，焊接后廣品的外觀良好、尺寸穩(wěn)定、生廣成品率尚。
[0044]需要說明的是，對(duì)于本實(shí)用新型提供的一種薄壁塑料超聲波焊接封裝的鋰離子電池組，其外殼及焊線的尺寸可以根據(jù)實(shí)際需要做相應(yīng)的調(diào)整，對(duì)長(zhǎng)度尺寸小于200mm、寬度小于10mm的不同規(guī)格和組合方式的鋰離子蓄電池組均適用。
[0045]由上面的技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型提供的一種薄壁塑料超聲波焊接封裝的鋰離子電池組，其結(jié)構(gòu)緊湊，具有生產(chǎn)效率高，封裝效果好，產(chǎn)品尺寸一致性好，成品率高等優(yōu)點(diǎn)，適用于焊接后不要求防水密封的產(chǎn)品。
[0046]因此，綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型提供了一種薄壁塑料超聲波焊接封裝的鋰離子電池組，其結(jié)構(gòu)緊湊，方便進(jìn)行薄壁塑料超聲波焊接封裝，并且封裝效果好，能夠避免發(fā)生熔接線偏移熔接面，零件焊接不良問題，能夠形成產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；?，有利于廣泛地應(yīng)用，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。
[0047]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種薄壁塑料超聲波焊接封裝的鋰離子電池組，其特征在于，包括中空的上殼(I)和中空的下殼(4)，所述上殼(I)位于所述下殼(4)頂部，所述上殼(I)和下殼(4)相扣合； 所述下殼(4)上放置有多個(gè)方形單體電池(2)，所述方形單體電池(2)與一個(gè)保護(hù)電路板(3)相連接。2.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組，其特征在于，所述上殼(I)的側(cè)壁底部?jī)?nèi)側(cè)間隔分布有多個(gè)導(dǎo)向柱(6)和恪接線(5)； 所述下殼(4)的側(cè)壁頂部與所述上殼(I)中熔接線(5)相對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)置有焊接面(8)； 所述下殼(4)的側(cè)壁頂部在與所述上殼(I)中導(dǎo)向柱(6)相對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)置有定位凸臺(tái)(9)03.如權(quán)利要求2所述的鋰離子電池組，其特征在于，所述熔接線(5)的形狀為正三角形或者底部角度不大于60°的等腰三角形。4.如權(quán)利要求2所述的鋰離子電池組，其特征在于，所述焊接面(8)上具有火花紋。5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的鋰離子電池組，其特征在于，所述下殼(4)的四周側(cè)壁頂部外側(cè)設(shè)置一圈防溢料凸臺(tái)(7)。
【文檔編號(hào)】H01M10/0525GK205452457SQ201521118187
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月28日
【發(fā)明人】徐敏, 金晶龍
【申請(qǐng)人】天津力神特種電源科技股份公司