CN106207023A - 锂电池封装壳体及使用该封装壳体的锂电池和封装工艺 - Google Patents

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张伟
杨麟
孙敬
赵晶晶
韩洪伟
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Abstract

本发明涉及锂电池封装壳体及使用该封装壳体的锂电池和封装工艺，锂电池封装壳体，包括筒体，筒体具有用于供电芯极柱由外至内装入的开口，筒底上设有供电芯极柱穿出的极柱穿孔，封装壳体还包括用于封堵开口的电池盖板，安装时电芯极柱装入筒体并从筒底上的极柱穿孔中穿出，封装过程中只是电池盖板与筒体的开口连接即可实现电芯的封装，该过程中极柱穿孔与电芯极柱之间没有相互碰撞，因此，避免了现有技术中由于电池盖板上的极柱穿孔与电芯正、负极柱之间的碰撞导致电芯正、负极耳的撕裂及极柱穿出孔处损伤等问题，进一步避免了装配后的锂电池易发生短路、低容、漏气或者漏液等问题。

Description

锂电池封装壳体及使用该封装壳体的锂电池和封装工艺
技术领域
本发明涉及一种锂电池封装壳体及使用该封装壳体的锂电池和封装工艺。
背景技术
目前，塑壳动力锂电池大多采用机械式振动摩擦焊接的封装方式，如图1所示，电池包括电芯3和电池封装壳体，电池封装壳体包括上端开口的筒体4和与筒体4的开口密封连接的电池盖板5，筒体4和电池盖板5摩擦焊接固连后将电芯3封装在内部，电芯3上设置有电芯正、负极耳（6、7），电芯正、负极耳（6、7）上对应设置有电芯正、负极柱（8、9），电池盖板5上设置有用于与电芯正、负极柱配合的极柱孔（10、11），在封装前，首先将电芯3装入到筒体4内，电芯正、负极柱（8、9）朝上，再将电池盖板5与电芯正、负极柱（8、9）配合，电池盖板5上的极柱孔（10、11）与电芯正、负极柱（8、9）之间的配合间隙为0.1mm，将上述装配后的电池装配体放入到下模具1中，下模具1在动力作用下上升将电池盖板5顶入上模具2中，在封装过程中，上模具2与电池盖板5以1.2mm的振幅同步左右直线往复运动，极柱孔与电芯正、负极柱之间的碰撞会引起电芯正、负极耳的撕裂及极柱孔处损伤等问题，造成装配后的电池易发生短路、低容、漏气或者漏液等问题，导致产品质量下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种解决了现有技术中锂电池在封装过程中由于电池盖板上的极柱孔与电芯正、负极柱之间的碰撞导致电芯正、负极耳的撕裂及电池盖板上的极柱孔处损伤等问题的锂电池封装壳体；同时，本发明的目的还在于提供一种使用该封装壳体的锂电池和该锂电池的封装工艺。
为实现上述目的，本发明的锂电池封装壳体的技术方案是：锂电池封装壳体，包括筒体，所述筒体具有用于供电芯极柱由外至内装入的开口，筒底上设有供电芯极柱穿出的极柱穿孔，封装壳体还包括用于封堵开口的电池盖板。
所述极柱穿孔处设有用于与电芯极柱密封配合的密封结构。
所述密封结构为套设于电芯极柱上的密封圈。
所述电池盖板与筒体之间通过摩擦焊接连接，筒体的开口的口沿上和/或电池盖板上设置有焊接结构。
本发明的锂电池的技术方案是：锂电池，包括电芯和封装壳体，电芯上设有电芯极柱，封装壳体包括筒体，所述筒体具有用于供电芯极柱由外至内装入的开口，筒底上设有供电芯极柱穿出的极柱穿孔，封装壳体还包括用于封堵开口的电池盖板。
所述极柱穿孔处设有用于与电芯极柱密封配合的密封结构。
所述密封结构为套设于电芯极柱上的密封圈。
所述电池盖板与筒体之间通过摩擦焊接连接，筒体的开口的口沿上和/或电池盖板上设置有焊接结构。
本发明的锂电池封装工艺的技术方案是：锂电池封装工艺，第一步将电芯由外至内装入筒体内，电芯极柱从筒底上的极柱穿孔中穿出；第二步通过摩擦焊接将电池盖板固定连接于筒体的开口处以封堵开口。
所述电池盖板和筒体之间通过上、下模具来实现摩擦焊接连接，首先将电池盖板盖合到筒体的开口上并一起放入下模具中进行固定，然后将下模具向上顶起并保持，由上模具带动电池盖板进行摩擦焊接。
本发明的有益效果是：封装壳体包括具有供电芯极柱由外至内装入的开口的筒体和用于封堵开口的电池盖板，安装时电芯极柱装入筒体并从筒底上的极柱穿孔中穿出，封装过程中只是电池盖板与筒体的开口连接即可实现电芯的封装，该过程中极柱穿孔与电芯极柱之间没有相互碰撞，因此，避免了现有技术中由于电池盖板上的极柱穿孔与电芯正、负极柱之间的碰撞导致电芯正、负极耳的撕裂及极柱穿出孔处损伤等问题，进一步避免了装配后的锂电池易发生短路、低容、漏气或者漏液等问题。
附图说明
图1为背景技术中的锂电池封装工艺的过程结构示意图；
图2为本发明的锂电池封装工艺的一个实施例的封装过程结构示意图；同时图2也是锂电池的一个实施例的结构示意图。
图3为图2的装配后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。本发明的一种锂电池的具体实施例，如图2至图3所示，包括电芯14和封装壳体15，电芯14的一端设置有电芯极耳，电芯极耳上设置有电芯极柱，其中电芯极耳包括电芯正极耳17和电芯负极耳18，电芯极柱包括设置于电芯正极耳17上的电芯正极柱19和设置于电芯负极耳18上的电芯负极柱20，电池封装壳体包括上端开口的用于供设有电芯正、负极柱（19、20）的电芯14的一端朝下并从上向下安装的筒体15和用于与筒体15的开口处密封连接以封堵开口的电池盖板16，筒体15的筒底上设置有用于分别供电芯正极柱19和电芯负极柱20穿出的正极柱穿孔21和负极柱穿孔22，电芯正、负极柱（19、20）上均套设有O型的密封圈以使电芯正、负极柱（19、20）与相应的极柱穿孔密封配合。筒体15的开口的口沿处设置有焊接结构，焊接结构为由焊接材料围成的环形的凸起即焊线24用以与电池盖板16摩擦焊接固连在一起，焊接固连后的锂电池封装壳体满足一定的焊接强度和气密性要求。筒体15的筒底上还设置有电池安全阀口23。
在锂电池的封装过程中，会用到封装模具，封装模具包括上模具12和下模具13。锂电池的封装工艺为：在封装前，首先将电芯14（电芯正、负极柱方向朝下）装入到筒体15内，同时，确保电芯正极柱19、电芯负极柱20分别对应装配至筒底上的正极柱穿孔21、负极柱穿孔22内；其次，将电池盖板16与筒体15的开口进行配合；再将配合好的电池装配体放入到下模具13中进行固定，下模具13在油缸作用下上升至预定位置并保压，同时，电池盖板16进入上模具12中；上模具12在振动箱输出轴作用下带动电池盖板16小振幅的做左右往复直线运动，在预定压力下完成电池盖板16与筒体15的摩擦焊接封装。电池盖板16与筒体15的封装压力由带动下模具13升降的油缸进行输出控制。
在本发明的其他实施例中，电芯正、负极柱与相应的极柱穿出孔之间也可以依靠加工精度来保证密封效果；也可以在正、负极柱穿出孔中设置密封圈，而不是在正、负极柱上套设密封圈；升降油缸也可以由升降气缸代替以实现升降装置的作用。振动箱输出轴也可以由电动推杆来代替以实现带动上模具在左右方向上直线往复运动的作用。
锂电池封装壳体的实施例与上述一种锂电池的各实施例中的封装壳体的实施例相同，此处不再赘述。

Claims (10)

1.锂电池封装壳体，包括筒体，其特征在于：所述筒体具有用于供电芯极柱由外至内装入的开口，筒底上设有供电芯极柱穿出的极柱穿孔，封装壳体还包括用于封堵开口的电池盖板。
2.根据权利要求1所述的锂电池封装壳体，其特征在于：所述极柱穿孔处设有用于与电芯极柱密封配合的密封结构。
3.根据权利要求2所述的锂电池封装壳体，其特征在于：所述密封结构为套设于电芯极柱上的密封圈。
4.根据权利要求1-3任一项所述的锂电池封装壳体，其特征在于：所述电池盖板与筒体之间通过摩擦焊接连接，筒体的开口的口沿上和/或电池盖板上设置有焊接结构。
5.锂电池，包括电芯和封装壳体，电芯上设有电芯极柱，封装壳体包括筒体，其特征在于：所述筒体具有用于供电芯极柱由外至内装入的开口，筒底上设有供电芯极柱穿出的极柱穿孔，封装壳体还包括用于封堵开口的电池盖板。
6.根据权利要求5所述的锂电池，其特征在于：所述极柱穿孔处设有用于与电芯极柱密封配合的密封结构。
7.根据权利要求6所述的锂电池，其特征在于：所述密封结构为套设于电芯极柱上的密封圈。
8.根据权利要求5-7任一项所述的锂电池，其特征在于：所述电池盖板与筒体之间通过摩擦焊接连接，筒体的开口的口沿上和/或电池盖板上设置有焊接结构。
9.锂电池封装工艺，其特征在于：第一步将电芯由外至内装入筒体内，电芯极柱从筒底上的极柱穿孔中穿出；第二步通过摩擦焊接将电池盖板固定连接于筒体的开口处以封堵开口。
10.根据权利要求9所述的锂电池封装工艺，其特征在于：所述电池盖板和筒体之间通过上、下模具来实现摩擦焊接连接，首先将电池盖板盖合到筒体的开口上并一起放入下模具中进行固定，然后将下模具向上顶起并保持，由上模具带动电池盖板进行摩擦焊接。
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