CN105234550A - 基于搅拌摩擦焊接的叠片式锂电池壳体与壳盖封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于搅拌摩擦焊接的叠片式锂电池壳体与壳盖封装方法，首先在叠片式锂电池的壳体外侧预先设置一层外壳，共同形成一层外壳体，且外壳体与壳盖之间存有间隙，然后将搅拌摩擦焊接搅拌头位于锂电池的正上方，并保证搅拌摩擦焊接搅拌头内的搅拌针位于间隙的正上方，这样，外壳体、壳盖作为搅拌摩擦焊接搅拌头的支撑，启动搅拌摩擦焊接搅拌头时，搅拌针随着搅拌摩擦焊接搅拌头行进并同时做搅拌摩擦运动，从而将外盖、壳体以及壳盖焊接在一起。运用搅拌摩擦焊接的方式进行壳体与壳盖封装，在焊接过程中形成具有闭环且不带匙孔的完美焊缝，焊缝具有可靠的强度和密封性，具有良好的应用前景，值得推广。

Description

基于搅拌摩擦焊接的叠片式锂电池壳体与壳盖封装方法
技术领域
本发明属于锂电池封装技术领域，具体涉及一种基于搅拌摩擦焊接的叠片式锂电池壳体与壳盖封装方法。
背景技术
叠片式锂电池相对于卷绕电池而言，其各方面更具有质量优势，因此，近年来受到人们的青睐，但是，叠片式锂电池在使用前需要对其上的铝壳体与壳盖进行封装，现有的封装方法容易造成焊缝凹凸不平、外形丑陋等问题，且在焊接完成后再抽出搅拌针会在焊缝区形成匙孔，密封性较差，使用过程中较易磨损，影响使用期限。此外，电池封装时电池内部已经设置好箔片等部件，而这些部件均不耐热，若封装焊接时热输入过大，就会损坏里面的部件，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，本发明提供了一种基于搅拌摩擦焊接的叠片式锂电池壳体与壳盖封装方法，首先在叠片式锂电池的壳体外侧预先设置一层外壳，共同形成一层外壳体，且外壳体与壳盖之间存有间隙，然后将搅拌摩擦焊接搅拌头位于锂电池的正上方，并保证搅拌摩擦焊接搅拌头内的搅拌针位于间隙的正上方，这样，外壳体、壳盖作为搅拌摩擦焊接搅拌头的支撑，启动搅拌摩擦焊接搅拌头时，搅拌针随着搅拌摩擦焊接搅拌头行进并同时做搅拌摩擦运动，从而将外盖、壳体以及壳盖焊接在一起。运用搅拌摩擦焊接的方式进行壳体与壳盖封装，在焊接结束之前搅拌针逐渐缩回轴肩内，形成具有闭环且不带匙孔的完美焊缝，焊缝具有可靠的强度和密封性，且搅拌摩擦焊接温度达不到电池内各部件的熔化温度，热输入较小，有效保护电池，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：
基于搅拌摩擦焊接的叠片式锂电池壳体与壳盖封装方法，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），在步骤（1）中锂电池的壳体上端部设置一贴覆于壳体外侧的外盖，所述外盖连同壳体形成外壳体，所述外盖与壳盖间存在间隙；
步骤（3），将搅拌摩擦焊接搅拌头竖直方向上垂直于锂电池放置，至搅拌摩擦焊接搅拌头的搅拌针位于步骤（2）的间隙正上方，利用间隙两侧的外盖、壳盖支撑搅拌摩擦焊接搅拌头；
步骤（4），启动搅拌摩擦焊接搅拌头，沿着锂电池外盖与壳盖间的间隙顺势进行搅拌摩擦焊接；
步骤（5），焊接完成后关闭搅拌摩擦焊接搅拌头。
前述的基于搅拌摩擦焊接的叠片式锂电池壳体与壳盖封装方法，其特征在于，所述步骤（2）中外盖的上端部与壳盖齐平。
前述的基于搅拌摩擦焊接的叠片式锂电池壳体与壳盖封装方法，其特征在于，所述步骤（2）中外盖的上端部高于壳体上端部。
前述的基于搅拌摩擦焊接的叠片式锂电池壳体与壳盖封装方法，其特征在于，所述步骤（3）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。
前述的基于搅拌摩擦焊接的叠片式锂电池壳体与壳盖封装方法，其特征在于，所述步骤（4）中，启动搅拌摩擦焊接搅拌头，轴肩内的搅拌针伸出至间隙中，在搅拌摩擦焊接搅拌头行进过程中搅拌摩擦将外壳体与壳盖焊接在一起。
前述的基于搅拌摩擦焊接的叠片式锂电池壳体与壳盖封装方法，其特征在于，所述步骤（5）搅拌头沿设定轨迹行进一周后再经过起点形成闭环，搅拌头仍沿着原设定轨迹行进，搅拌针逐渐缩回到轴肩内，焊接完成，关闭搅拌摩擦焊接搅拌头。
本发明的有益效果：本发明提供的基于搅拌摩擦焊接的叠片式锂电池壳体与壳盖封装方法，首先在叠片式锂电池的壳体外侧预先设置一层外壳，共同形成一层外壳体，且外壳体与壳盖之间存有间隙，然后将搅拌摩擦焊接搅拌头位于锂电池的正上方，并保证搅拌摩擦焊接搅拌头内的搅拌针位于间隙的正上方，这样，外壳体、壳盖作为搅拌摩擦焊接搅拌头的支撑，启动搅拌摩擦焊接搅拌头时，搅拌针随着搅拌摩擦焊接搅拌头行进并同时做搅拌摩擦运动，从而将外盖、壳体以及壳盖焊接在一起。运用搅拌摩擦焊接的方式进行壳体与壳盖封装，在焊接结束之前搅拌针逐渐缩回轴肩内，形成具有闭环且不带匙孔的完美焊缝，焊缝具有可靠的强度和密封性，且搅拌摩擦焊接温度达不到电池内各部件的熔化温度，热输入较小，有效保护电池，具有良好的应用前景，值得推广。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1：
基于搅拌摩擦焊接的叠片式锂电池壳体与壳盖封装方法，包括以下步骤，
步骤（1），预制待封装的锂电池；该步骤中预制完成的锂电池外侧已经预先设置有贴覆在锂电池外侧的壳体以及贴覆在锂电池上部的壳盖；
步骤（2），在步骤（1）中锂电池的壳体上端部设置一贴覆于壳体外侧的外盖，所述外盖连同壳体形成外壳体，所述外盖与壳盖间设有间隙，该步骤中外盖的上端部高于壳体上端部，且与壳盖齐平，这样由于壳体高度较低，而外盖、壳盖高度相较于壳体较高，则外盖、壳盖之间高出于壳体的部分则存在间隙；
步骤（3），将搅拌摩擦焊接搅拌头竖直方向上垂直于锂电池放置，至搅拌摩擦焊接搅拌头的搅拌针位于步骤（2）的间隙正上方，利用间隙两侧的外壳体、壳盖支撑搅拌摩擦焊接搅拌头，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，由于锂电池一般为方形，其具有四个拐角，而搅拌摩擦焊接从远离铝电池拐角处的地方开始焊接，沿设定轨迹行进一周后实现焊接；
步骤（4），启动搅拌摩擦焊接搅拌头，轴肩内的搅拌针逐渐伸出至间隙内，沿着锂电池外盖与壳盖间的间隙顺势进行搅拌摩擦焊接，即在搅拌摩擦焊接搅拌头行进过程中搅拌摩擦将外壳体与壳盖焊接在一起；
步骤（5），焊接完成后关闭搅拌摩擦焊接搅拌头。该步骤中搅拌头沿设定轨迹行进一周后再经过起点形成闭环，搅拌头仍沿着原设定轨迹行进，搅拌针逐渐缩回到轴肩内，焊接完成，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.基于搅拌摩擦焊接的叠片式锂电池壳体与壳盖封装方法，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），在步骤（1）中锂电池的壳体上端部设置一贴覆于壳体外侧的外盖，所述外盖连同壳体形成外壳体，所述外盖与壳盖间存在间隙；
步骤（3），将搅拌摩擦焊接搅拌头竖直方向上垂直于锂电池放置，至搅拌摩擦焊接搅拌头的搅拌针位于步骤（2）的间隙正上方，利用间隙两侧的外盖、壳盖支撑搅拌摩擦焊接搅拌头；
步骤（4），启动搅拌摩擦焊接搅拌头，沿着锂电池外盖与壳盖间的间隙顺势进行搅拌摩擦焊接；
步骤（5），焊接完成后关闭搅拌摩擦焊接搅拌头。
2.根据权利要求1所述的基于搅拌摩擦焊接的叠片式锂电池壳体与壳盖封装方法，其特征在于，所述步骤（2）中外盖的上端部与壳盖齐平。
3.根据权利要求1所述的基于搅拌摩擦焊接的叠片式锂电池壳体与壳盖封装方法，其特征在于，所述步骤（2）中外盖的上端部高于壳体上端部。
4.根据权利要求1所述的基于搅拌摩擦焊接的叠片式锂电池壳体与壳盖封装方法，其特征在于，所述步骤（3）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。
5.根据权利要求1所述的基于搅拌摩擦焊接的叠片式锂电池壳体与壳盖封装方法，其特征在于，所述步骤（4）中，启动搅拌摩擦焊接搅拌头，轴肩内的搅拌针伸出至间隙中，在搅拌摩擦焊接搅拌头行进过程中搅拌摩擦将外壳体与壳盖焊接在一起。
6.根据权利要求1所述的基于搅拌摩擦焊接的叠片式锂电池壳体与壳盖封装方法，其特征在于，所述步骤（5）搅拌头沿设定轨迹行进一周后再经过起点形成闭环，搅拌头仍沿着原设定轨迹行进，搅拌针逐渐缩回到轴肩内，焊接完成，关闭搅拌摩擦焊接搅拌头。
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