二次電池的注液孔焊接組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及儲能器件領(lǐng)域,尤其涉及一種二次電池的注液孔焊接組件,包括殼體頂蓋以及密封蓋板,所述殼體頂蓋上開設(shè)有注液孔,所述密封蓋板設(shè)置于所述注液孔的上方并且覆蓋所述注液孔,所述密封蓋板包括一體成型的焊接部以及應(yīng)力吸收部,所述焊接部環(huán)繞所述應(yīng)力吸收部,且所述焊接部的厚度大于所述應(yīng)力吸收部的厚度,所述應(yīng)力吸收部為曲面構(gòu)型,所述焊接部與所述殼體頂蓋焊接。本實(shí)用新型所提供的二次電池的注液孔焊接組件通過在密封蓋板上設(shè)置應(yīng)力吸收部,在進(jìn)行焊接時,應(yīng)力吸收部能夠通過形變來吸收和釋放焊接產(chǎn)生的應(yīng)力,防止焊縫被應(yīng)力破壞形成焊接缺陷。
【專利說明】
二次電池的注液孔焊接組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及儲能器件領(lǐng)域,尤其涉及一種二次電池的注液孔焊接組件。
【背景技術(shù)】
[0002]在二次電池(例如鋰離子電池)的制造過程中,在完成注液工序之后,需要用密封釘將殼體頂蓋上的注液孔堵住,再在上面蓋上密封蓋板,并進(jìn)行激光密封焊接,以防止電解液的泄漏。
[0003]激光焊接是一種快速加熱、快速冷卻的過程,其焊接殘余應(yīng)力與焊接方向上的溫度分布、焊接結(jié)構(gòu)等有關(guān)。即,在焊縫的冷卻過程中,會在焊縫區(qū)域會產(chǎn)生非常大的橫向拉伸應(yīng)力,而目前多數(shù)設(shè)計的密封蓋板結(jié)構(gòu),有較大的剛度,不易變形,尤其是密封蓋板的徑向拉扯力,更難變形,因此焊縫處存在較大的殘余應(yīng)力。
[0004]激光焊接的焊縫區(qū)域不可避免的存在些缺陷。如,冷卻時,晶粒的生長方向垂直于焊縫中心線,低熔點(diǎn)共晶及雜質(zhì)容易聚集在柱狀晶晶界處,從而在此處形成脆弱的結(jié)合面;焊接材料含有或多或少的水分及油污,也亦產(chǎn)生氣孔、爆點(diǎn)、裂紋。這些激光焊接缺陷,在較大的焊接殘余應(yīng)力下,導(dǎo)致了量產(chǎn)的電池總會出現(xiàn)焊接裂紋,爆點(diǎn),針孔等焊接缺陷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供了一種二次電池的注液孔焊接組件,能夠有效防止焊接缺陷的發(fā)生。
[0006]本實(shí)用新型提供了一種二次電池的注液孔焊接組件,包括殼體頂蓋以及密封蓋板,
[0007]所述殼體頂蓋上開設(shè)有注液孔,
[0008]所述密封蓋板設(shè)置于所述注液孔的上方并且覆蓋所述注液孔,所述密封蓋板包括一體成型的焊接部以及應(yīng)力吸收部,所述焊接部環(huán)繞所述應(yīng)力吸收部,且所述焊接部的厚度大于所述應(yīng)力吸收部的厚度,所述應(yīng)力吸收部為曲面構(gòu)型,所述焊接部與所述殼體頂蓋焊接。
[0009]優(yōu)選地,還包括密封釘,所述密封釘堵塞所述注液孔。
[0010]優(yōu)選地,所述殼體頂蓋上還設(shè)置有裝配沉臺,所述裝配沉臺設(shè)置在所述注液孔的上方,且與所述密封蓋板相匹配,所述密封蓋板收容于所述裝配沉臺內(nèi)。
[0011]優(yōu)選地,所述應(yīng)力吸收部的頂面與所述焊接部的頂面直接相連。
[0012]優(yōu)選地,所述應(yīng)力吸收部相對于所述焊接部凸出。
[0013]優(yōu)選地,所述應(yīng)力吸收部相對于所述焊接部凹陷。
[0014]優(yōu)選地,所述殼體頂蓋上還設(shè)置有避讓環(huán)槽,所述避讓環(huán)槽圍繞所述注液孔設(shè)置在所述裝配沉臺與所述注液孔之間。
[0015]優(yōu)選地,所述注液孔的底部直徑小于頂部直徑,所述密封釘與所述注液孔的形狀匹配。
[0016]優(yōu)選地,所述注液孔的直徑由頂部至底部均勻減小。
[0017]優(yōu)選地,所述應(yīng)力吸收部的中部到所述應(yīng)力吸收部的邊緣厚度逐漸增大。
[0018]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以達(dá)到以下有益效果:
[0019]本實(shí)用新型所提供的二次電池的注液孔焊接組件通過在密封蓋板上設(shè)置應(yīng)力吸收部,在進(jìn)行焊接時,應(yīng)力吸收部能夠通過形變來吸收和釋放焊接產(chǎn)生的應(yīng)力,防止焊縫被應(yīng)力破壞形成焊接缺陷。
[0020]應(yīng)當(dāng)理解的是,以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性的,并不能限制本實(shí)用新型。
【附圖說明】
[0021]圖1為本申請實(shí)施例所提供的二次電池的注液孔焊接組件的整體結(jié)構(gòu)意圖;
[0022]圖2為本申請實(shí)施例所提供的第一種結(jié)構(gòu)的二次電池的注液孔焊接組件的分解結(jié)構(gòu)示意圖;
[0023]圖3為圖2中各部件的裝配結(jié)構(gòu)示意圖;
[0024]圖4為本實(shí)施例所提供的一種密封蓋板的具體結(jié)構(gòu)示意圖;
[0025]圖5為本申請實(shí)施例所提供的另一種結(jié)構(gòu)的二次電池的注液孔焊接組件的分解結(jié)構(gòu)示意圖;
[0026]圖6為圖5中各部件的裝配結(jié)構(gòu)示意圖;
[0027]圖7本申請實(shí)施例所提供的第二種結(jié)構(gòu)的二次電池的注液孔焊接組件的分解結(jié)構(gòu)示意圖;
[0028]圖8為圖7中各部件的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]附圖標(biāo)記:
[0030]10-殼體頂蓋;
[0031]100-注液孔;
[0032]102-裝配沉臺;
[0033]104-避讓環(huán)槽;
[0034]20-密封釘;
[0035]30-密封蓋板;
[0036]300-焊接部;
[0037]302-應(yīng)力吸收部;
[0038]304-避讓槽。
[0039]此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分,示出了符合本實(shí)用新型的實(shí)施例,并與說明書一起用于解釋本實(shí)用新型的原理。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面通過具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附圖中的二次電池的注液孔焊接組件的放置狀態(tài)為參照。
[0041]如圖1所示,本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種二次電池的注液孔焊接組件,包括殼體頂蓋10、密封釘20以及密封蓋板30。
[0042]殼體頂蓋10以及密封蓋板30可由鋁、鋁合金、不銹鋼或鐵等金屬材料制成,如圖2所示,殼體頂蓋10上開設(shè)有注液孔100,密封釘20可采用橡膠或硅膠材質(zhì),當(dāng)密封釘20塞入注液孔100時,便可實(shí)現(xiàn)對注液孔100的密封。之后將密封蓋板30設(shè)置在注液孔20的上方并覆蓋注液孔100以及密封釘20,最后將密封蓋板30與殼體頂蓋10進(jìn)行焊接。
[0043]如圖2至8所示,密封蓋板30包括一體成型的焊接部300以及應(yīng)力吸收部302,焊接部300環(huán)繞應(yīng)力吸收部302,焊接部300用于使密封蓋板30與殼體頂蓋10進(jìn)行焊接連接,因此焊接部300的厚度最好厚一些,以提高連接強(qiáng)度。
[0044]相關(guān)技術(shù)中的整個密封蓋板30均是沿同一平面延展,則焊接產(chǎn)生的應(yīng)力也會沿著該延展方向進(jìn)行傳播,由于密封蓋板30無法吸收和釋放應(yīng)力,因此應(yīng)力最終只能夠在密封蓋板30與殼體頂蓋10的焊縫處聚集,形成較大的殘余應(yīng)力。
[0045]而本實(shí)施例中的應(yīng)力吸收部302為曲面構(gòu)型,也就是說其延展方向并不是沿著一個平面,而是沿一維、二維或三維曲線方向進(jìn)行延伸,這樣當(dāng)焊接部300焊接產(chǎn)生應(yīng)力時,應(yīng)力會沿直線傳遞至應(yīng)力吸收部302,而這些應(yīng)力會對曲面構(gòu)型產(chǎn)生作用并形成垂直于力的傳遞方向的分力,在這些分力作用下,應(yīng)力吸收部302的一部分可以沿垂直于應(yīng)力傳遞的方向移動,從而使應(yīng)力得以吸收并釋放。應(yīng)力被釋放后便可減小焊縫處的殘余應(yīng)力,因此焊縫出現(xiàn)焊接裂紋,爆點(diǎn),針孔等焊接缺陷的概率也就更低。
[0046]由于應(yīng)力吸收部302用于進(jìn)行應(yīng)力吸收,因此防止其因應(yīng)力集中而破損,應(yīng)力吸收部302的厚度要小于焊接部300,使其具備更好的形變能力。并且對于應(yīng)力吸收部302自身而言,其邊緣與焊接部300相連,為應(yīng)力的直接受體,而中部主要為應(yīng)力吸收部,因此應(yīng)力吸收部302的邊緣相較于中部需要更高的強(qiáng)度。為此,還可以將應(yīng)力吸收部302設(shè)計為由中部到邊緣厚度逐漸增大的結(jié)構(gòu),甚至應(yīng)力吸收部302最邊緣可以與焊接部300的厚度基本相同(參見圖4)。
[0047]如圖2、4、6所示,為了使密封蓋板30與殼體頂蓋10之間的焊接更為牢固,在密封蓋板30上還設(shè)置了裝配沉臺102,裝配沉臺102設(shè)置在注液孔100的上方,且與密封蓋板30相匹配,密封蓋板30收容于裝配沉臺102內(nèi)。這樣裝配沉臺102能夠?qū)⒚芊馍w板30全部環(huán)繞,從而固定密封蓋板30的位置,使二者的連接更為牢固。裝配沉臺102可以由殼體頂蓋10的頂面向上凸出的一圈擋邊圍成,也可以由殼體頂蓋10的頂面向下凹陷直接形成。并且相比于向上凸出的結(jié)構(gòu),向下凹陷的結(jié)構(gòu)能夠使殼體頂蓋10的頂面更為平整,因此推薦采用這種結(jié)構(gòu)。
[0048]由于裝配沉臺102與焊接部300的焊接基本集中在頂部,因此在焊接時應(yīng)力一般集中在焊接部的頂面,因此為了使應(yīng)力的傳遞更為充分,應(yīng)力吸收部302的頂面最好與焊接部300的頂面直接相連。
[0049]對于應(yīng)力吸收部302的具體結(jié)構(gòu),可以采用多種方式,例如采用單一的相對于焊接部300凸出的球面凸出構(gòu)型或者相對于焊接部300凹陷的球面凹陷構(gòu)型,也可以采用一些更為復(fù)雜的構(gòu)型,例如截面為波浪狀構(gòu)型或彈簧構(gòu)型,亦或是在應(yīng)力吸收部302上設(shè)置若干小凸起或小凹陷等。但對于復(fù)雜構(gòu)型,單一構(gòu)型在結(jié)構(gòu)上更為簡單便于制造,節(jié)約成本,并且也便于力學(xué)設(shè)計計算。
[0050]如圖2和圖3所示,對于相對于焊接部300凸出的構(gòu)型,在應(yīng)力吸收部302與焊接部300之間還能夠形成一個較大的避讓槽304。在進(jìn)行密封蓋板30的焊接時,密封釘20的頂端能夠容納在該避讓槽304內(nèi),防止直接被密封蓋板30頂入電池內(nèi)部。
[0051 ] 而對于應(yīng)力吸收部302相對于焊接部300凹陷的構(gòu)型,由于應(yīng)力吸收部302的凹陷會占用其底部的空間,因此想要在應(yīng)力吸收部302的底部再形成較大的避讓槽存在一定的困難。在這種情況下,如圖5和圖6所示,可以在殼體頂蓋10上再開設(shè)一個避讓環(huán)槽104,避讓環(huán)槽104圍繞注液孔100設(shè)置,并且處于裝配沉臺102與注液孔100之間。也就是裝配沉臺102、避讓環(huán)槽104以及注液孔100在豎直方向依次排布,并且直徑依次遞減。這樣,密封釘20的頂端可以處于避讓環(huán)槽104內(nèi),而避免被應(yīng)力吸收部302頂入電池內(nèi)部。
[0052]此外,本實(shí)施例還可以采用另一種結(jié)構(gòu)來防止密封釘20被由注液孔100頂入電池內(nèi)部。具體地,可以改變注液孔100的結(jié)構(gòu),使注液孔100的底部直徑小于頂部直徑,同時使密封釘20與注液孔100的形狀匹配。這樣,由于密封釘20的頂部比注液孔100的底部大,因此便能夠被注液孔100卡住,從而不會掉入電池內(nèi)部。在實(shí)際生產(chǎn)時,注液孔100的直徑可以由頂部至底部均勻減小,形成類似漏斗狀結(jié)構(gòu)(參見圖7和圖8),這樣對注液孔100與密封釘20的尺寸匹配度要求較低,便于生產(chǎn)和降低成本。
[0053]本實(shí)施例所提供的二次電池的注液孔焊接組件能吸收和夠釋放焊接產(chǎn)生的應(yīng)力,防止焊縫被應(yīng)力破壞形成焊接缺陷。
[0054]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種二次電池的注液孔焊接組件,其特征在于,包括殼體頂蓋以及密封蓋板, 所述殼體頂蓋上開設(shè)有注液孔, 所述密封蓋板設(shè)置于所述注液孔的上方并且覆蓋所述注液孔,所述密封蓋板包括一體成型的焊接部以及應(yīng)力吸收部,所述焊接部環(huán)繞所述應(yīng)力吸收部,且所述焊接部的厚度大于所述應(yīng)力吸收部的厚度,所述應(yīng)力吸收部為曲面構(gòu)型,所述焊接部與所述殼體頂蓋焊接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池的注液孔焊接組件,其特征在于,還包括密封釘,所述密封釘堵塞所述注液孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池的注液孔焊接組件,其特征在于,所述殼體頂蓋上還設(shè)置有裝配沉臺,所述裝配沉臺設(shè)置在所述注液孔的上方,且與所述密封蓋板相匹配,所述密封蓋板收容于所述裝配沉臺內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二次電池的注液孔焊接組件,其特征在于,所述應(yīng)力吸收部的頂面與所述焊接部的頂面直接相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池的注液孔焊接組件,其特征在于,所述應(yīng)力吸收部相對于所述焊接部凸出。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池的注液孔焊接組件,其特征在于,所述應(yīng)力吸收部相對于所述焊接部凹陷。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二次電池的注液孔焊接組件,其特征在于,所述殼體頂蓋上還設(shè)置有避讓環(huán)槽,所述避讓環(huán)槽圍繞所述注液孔設(shè)置在所述裝配沉臺與所述注液孔之間。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次電池的注液孔焊接組件,其特征在于,所述注液孔的底部直徑小于頂部直徑,所述密封釘與所述注液孔的形狀匹配。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的二次電池的注液孔焊接組件,其特征在于,所述注液孔的直徑由頂部至底部均勻減小。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的二次電池的注液孔焊接組件,其特征在于,所述應(yīng)力吸收部的中部到所述應(yīng)力吸收部的邊緣厚度逐漸增大。
【文檔編號】H01M2/36GK205543035SQ201620254213
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】夏天軍, 王宗源
【申請人】寧德時代新能源科技股份有限公司