CN105118943A - 一种叠片式锂电池及其外壳封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种叠片式锂电池及其外壳封装方法，该种叠片式锂电池的外壳封装采用搅拌摩擦焊接技术，预先在锂电池外侧设置待焊接的壳体、壳盖以及壳底，在壳体的上端部、下端部分别设有上外盖、下外盖，从而上外盖与壳盖间存在有上间隙，下外盖与壳底间存在有下间隙，然后分别将搅拌摩擦焊接伸入至上间隙、下间隙中实现上外盖、壳体上端部以及壳盖的焊接以及下外盖、壳体下端部以及壳底之间的焊接，利用该种方式焊接完成的叠片式锂电池外形美观，具有完整的密封性良好的无匙孔的焊缝，具有良好的应用前景，值得推广。

Description

一种叠片式锂电池及其外壳封装方法
技术领域
本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种叠片式锂电池及其外壳封装方法。
背景技术
电池作为能量来源，其携带方便，充放电操作简便易行，受外界影响小，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用，随着科学技术的发展，锂电池的运用越来越广泛，对于叠片式锂电池，其生产完成后都需要对其进行封装，现有的封装方法一般采用普通超声波焊接方法，容易造成焊缝凹凸不平、外形丑陋等问题，且焊接完成后会存在匙孔，密封性较差，使用过程中较易磨损，影响使用期限，不利于厂家的销售和人们的使用。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种叠片式锂电池及其外壳封装方法，该种叠片式锂电池的外壳封装采用搅拌摩擦焊接技术，预先在锂电池外侧设置待焊接的壳体、壳盖以及壳底，在壳体的上端部、下端部分别设有上外盖、下外盖，从而上外盖与壳盖间存在有上间隙，下外盖与壳底间存在有下间隙，然后分别将搅拌摩擦焊接伸入至上间隙、下间隙中实现上外盖、壳体上端部以及壳盖的焊接以及下外盖、壳体下端部以及壳底之间的焊接，利用该种方式焊接完成的叠片式锂电池外形美观，具有完整的密封性良好的无匙孔的焊缝，具有良好的应用前景，值得推广。
为解决上述问题，本发明具体采用以下技术方案：
一种叠片式锂电池，其特征在于：包括电池本体以及设置在电池本体外部的外壳，所述外壳包括围设在电池本体外的壳体以及分别设置在电池本体上部、下部的壳盖、壳底，所述壳体对应于壳盖的上端部的外侧设有贴覆于壳体表面的上外盖，所述上外盖与壳盖间存在上间隙，所述壳体对应于壳底的下端部的外侧设有贴覆于壳体表面的下外盖，所述下外盖与壳底间存在下间隙，所述上外盖、壳体上端部以及壳盖通过搅拌摩擦焊接形成一体，所述下外盖、壳体下端部以及壳底通过搅拌摩擦焊接形成一体。
前述的一种叠片式锂电池，其特征在于，所述上外盖的高度高于壳体上端部，且与壳盖齐平。
前述的一种叠片式锂电池，其特征在于，所述下外盖的高度高于壳体下端部，且与壳底齐平。
一种叠片式锂电池的外壳封装方法，其特征在于，包括以下步骤，
步骤（1），预制待封装的锂电池；
步骤（2），将步骤（1）中制成的锂电池壳盖在上正向放置，将搅拌摩擦焊接搅拌头竖直方向上垂直于锂电池放置，且搅拌摩擦焊接搅拌头的搅拌针位于上间隙的正上方，所述上间隙两侧的上外盖、壳盖分别支撑搅拌摩擦焊接搅拌头的两侧；
步骤（3），启动搅拌摩擦焊接搅拌头，轴肩内的搅拌针伸出至上间隙中，在搅拌摩擦焊接搅拌头行进过程中搅拌摩擦将上外盖、壳体上端部以及壳盖焊接在一起；
步骤（4），将锂电池颠倒至壳底在上方，将搅拌摩擦焊接搅拌头竖直方向上垂直于锂电池放置，且搅拌摩擦焊接搅拌头的搅拌针位于下间隙的正上方，所述下间隙两侧的下外盖、壳底分别支撑搅拌摩擦焊接搅拌头的两侧；
步骤（5），启动搅拌摩擦焊接搅拌头，轴肩内的搅拌针伸出至下间隙中，在搅拌摩擦焊接搅拌头行进过程中搅拌摩擦将下外盖、壳体下端部以及壳底焊接在一起；
步骤（6），焊接完成后关闭搅拌摩擦焊接搅拌头。
前述的一种叠片式锂电池的外壳封装方法，其特征在于，所述步骤（3）、步骤（5）中搅拌摩擦焊接搅拌头的搅拌针初始位置位于锂电池壳体的直线段。
前述的一种叠片式锂电池的外壳封装方法，其特征在于，所述步骤（3）、步骤（5）中搅拌摩擦焊接搅拌头沿设定轨迹行进一周后再经过起点形成闭环，搅拌摩擦焊接搅拌头仍沿着原设定轨迹行进，搅拌针逐渐缩回到轴肩内，完成焊接。
本发明的有益效果：本发明提供了一种叠片式锂电池及其外壳封装方法，该种叠片式锂电池的外壳封装采用搅拌摩擦焊接技术，预先在锂电池外侧设置待焊接的壳体、壳盖以及壳底，在壳体的上端部、下端部分别设有上外盖、下外盖，从而上外盖与壳盖间存在有上间隙，下外盖与壳底间存在有下间隙，然后分别将搅拌摩擦焊接伸入至上间隙、下间隙中实现上外盖、壳体上端部以及壳盖的焊接以及下外盖、壳体下端部以及壳底之间的焊接，利用该种方式焊接完成的叠片式锂电池外形美观，具有完整的密封性良好的无匙孔的焊缝，具有良好的应用前景，值得推广。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图中，1-电池本体，2-壳体，3-壳盖，4-上外盖，5-上间隙。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
如图1所示，一种叠片式锂电池，包括电池本体1以及设置在电池本体1外部的外壳，所述外壳包括围设在电池本体1外的壳体2以及分别设置在电池本体上部、下部的壳盖3、壳底，所述壳体2对应于壳盖3的上端部的外侧设有贴覆于壳体表面的上外盖4，所述上外盖4的高度高于壳体上端部，且与壳盖齐平，这样由于壳体高度较低，而上外盖4、壳盖3高度相较于壳体较高，则上外盖4、壳盖3之间高出于壳体2的部分则存在上间隙5，所述壳体对应于壳底的下端部的外侧设有贴覆于壳体表面的下外盖，所述下外盖的高度高于壳体下端部，且与壳底齐平，所述下外盖与壳底间存在下间隙，同样由于壳体高度较低，而下外盖、壳底高度相较于壳体较高，则下外盖、壳底之间多出于壳体的部分则存在下间隙，所述上外盖、壳体上端部以及壳盖通过搅拌摩擦焊接形成一体，所述下外盖、壳体下端部以及壳底通过搅拌摩擦焊接形成一体，利用搅拌摩擦焊接方式将壳体、壳盖、壳底焊接为一体。
一种叠片式锂电池的外壳封装方法，包括以下步骤，
步骤（1），预制待封装的锂电池，该锂电池外侧已经设置有待焊接的壳体、壳盖以及壳底，所述壳体的上端部、下端部分别设有上外盖、下外盖，所述上外盖与壳盖间设有上间隙，所述下外盖与壳底间设有下间隙；
步骤（2），将步骤（1）中制成的锂电池壳盖在上正向放置，将搅拌摩擦焊接搅拌头竖直方向上垂直于锂电池放置，且搅拌摩擦焊接搅拌头的搅拌针位于上间隙的正上方，便于焊接时搅拌针插入上间隙中进行摩擦搅拌焊接，所述上间隙两侧的上外盖、壳盖分别支撑搅拌摩擦焊接搅拌头的两侧，先利用搅拌摩擦焊接搅拌头沿着锂电池上外盖与壳盖间的间隙顺势进行搅拌摩擦焊接实现上外盖、壳体上端部以及壳盖焊接；
步骤（3），启动搅拌摩擦焊接搅拌头，轴肩内的搅拌针伸出至上间隙中，在搅拌摩擦焊接搅拌头行进过程中搅拌摩擦将上外盖、壳体上端部以及壳盖焊接在一起，该步骤中搅拌摩擦焊接搅拌头的搅拌针初始位置位于锂电池壳体的直线段，初始位置避开锂电池的拐角处，搅拌摩擦焊接搅拌头沿设定轨迹行进一周后再经过起点形成闭环，搅拌摩擦焊接搅拌头仍沿着原设定轨迹行进，搅拌针逐渐缩回到轴肩内，完成上外盖、壳体上端部与壳盖的焊接；
步骤（4），之后利用搅拌摩擦焊接搅拌头将锂电池的下部壳体和壳底进行焊接封装，为了与搅拌摩擦焊接搅拌头相配合，将锂电池颠倒至壳底在上方，将搅拌摩擦焊接搅拌头竖直方向上垂直于锂电池放置，且搅拌摩擦焊接搅拌头的搅拌针位于下间隙的正上方，所述下间隙两侧的下外盖、壳底分别支撑搅拌摩擦焊接搅拌头的两侧；
步骤（5），启动搅拌摩擦焊接搅拌头，轴肩内的搅拌针伸出至下间隙中，在搅拌摩擦焊接搅拌头行进过程中搅拌摩擦将下外盖、壳体下端部以及壳底焊接在一起，该步骤中搅拌摩擦焊接搅拌头的搅拌针初始位置同样位于锂电池壳体的直线段，避开拐角处，搅拌摩擦焊接搅拌头沿设定轨迹行进一周后再经过起点形成闭环，搅拌摩擦焊接搅拌头仍沿着原设定轨迹行进，搅拌针逐渐缩回到轴肩内，完成焊接；
步骤（6），焊接完成后关闭搅拌摩擦焊接搅拌头。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种叠片式锂电池，其特征在于：包括电池本体以及设置在电池本体外部的外壳，所述外壳包括围设在电池本体外的壳体以及分别设置在电池本体上部、下部的壳盖、壳底，所述壳体对应于壳盖的上端部的外侧设有贴覆于壳体表面的上外盖，所述上外盖与壳盖间存在上间隙，所述壳体对应于壳底的下端部的外侧设有贴覆于壳体表面的下外盖，所述下外盖与壳底间存在下间隙，所述上外盖、壳体上端部以及壳盖通过搅拌摩擦焊接形成一体，所述下外盖、壳体下端部以及壳底通过搅拌摩擦焊接形成一体。
2.根据权利要求1所述的一种叠片式锂电池，其特征在于，所述上外盖的高度高于壳体上端部，且与壳盖齐平。
3.根据权利要求1所述的一种叠片式锂电池，其特征在于，所述下外盖的高度高于壳体下端部，且与壳底齐平。
4.基于权利要求1-3所述的一种叠片式锂电池的外壳封装方法，其特征在于，包括以下步骤，
步骤（1），预制待封装的锂电池；
步骤（2），将步骤（1）中制成的锂电池壳盖在上正向放置，将搅拌摩擦焊接搅拌头竖直方向上垂直于锂电池放置，且搅拌摩擦焊接搅拌头的搅拌针位于上间隙的正上方，所述上间隙两侧的上外盖、壳盖分别支撑搅拌摩擦焊接搅拌头的两侧；
步骤（3），启动搅拌摩擦焊接搅拌头，轴肩内的搅拌针伸出至上间隙中，在搅拌摩擦焊接搅拌头行进过程中搅拌摩擦将上外盖、壳体上端部以及壳盖焊接在一起；
步骤（4），将锂电池颠倒至壳底在上方，将搅拌摩擦焊接搅拌头竖直方向上垂直于锂电池放置，且搅拌摩擦焊接搅拌头的搅拌针位于下间隙的正上方，所述下间隙两侧的下外盖、壳底分别支撑搅拌摩擦焊接搅拌头的两侧；
步骤（5），启动搅拌摩擦焊接搅拌头，轴肩内的搅拌针伸出至下间隙中，在搅拌摩擦焊接搅拌头行进过程中搅拌摩擦将下外盖、壳体下端部以及壳底焊接在一起；
步骤（6），焊接完成后关闭搅拌摩擦焊接搅拌头。
5.根据权利要求4所述的一种叠片式锂电池的外壳封装方法，其特征在于，所述步骤（3）、步骤（5）中搅拌摩擦焊接搅拌头的搅拌针初始位置位于锂电池壳体的直线段。
6.基于权利要求4所述的一种叠片式锂电池的外壳封装方法，其特征在于，所述步骤（3）、步骤（5）中搅拌摩擦焊接搅拌头沿设定轨迹行进一周后再经过起点形成闭环，搅拌摩擦焊接搅拌头仍沿着原设定轨迹行进，搅拌针逐渐缩回到轴肩内，完成焊接。
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