CN115663362A - 一种电池盖板和电池 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池盖板和电池,包括盖板本体、第一密封件和第二密封件,盖板本体上设置有呈阶梯形的安装孔以及设置在安装孔位置处的注液通孔;第一密封件通过固定设置在安装孔内;第一密封件包括沿所述安装孔轴向方向设置的第一主体和第二主体,第一主体与安装孔侧壁之间和/或第二主体与安装孔侧壁之间设置有间隙。通过第一主体和第二主体的设置,延长从焊接位置到第二密封件的熔珠、焊接气体等进入路径,减小焊接过程中对于第二密封件的影响;通过在第一密封件与盖板本体之间的接触位置设置有间隙,可以使得第一密封件由于焊接过程产生的焊接应力得以释放,防止焊缝产生裂纹,提高电池的安全与性能。
Description
技术领域
本申请一般涉及电池技术领域,具体涉及一种电池盖板和电池。
背景技术
随着新能源技术的发展,锂电池在人们日常生活中变得越来越重要。由于锂电池具有体积小、能量密度高、使用寿命长以及绿色环保等优点,被广泛应用于车辆、电子产品以及储能系统等各个行业。
电池盖板结构是电池的关键部件,对电池的能量密度、经济性、安全性都具有重大的影响。相关技术中,电池盖板的注液通孔通常采取密封胶钉和密封铝钉配合的方式进行密封。其中,密封铝钉与电池盖板在激光焊接时,在焊缝处产生内应力,应力没有冗余空间进行释放,容易造成焊缝开裂,最终导致漏液问题。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种电池盖板和电池,可以提高电池注液通孔位置处的密封精度,提高密封件的焊接效果。
第一方面,本申请提供了一种电池盖板,包括
盖板本体:所述盖板本体上设置有呈阶梯形的安装孔以及设置在所述安装孔正下方位置处的注液通孔;
第一密封件:所述第一密封件固定设置在所述安装孔内;所述第一密封件包括沿所述安装孔轴向方向设置的第一主体和第二主体,所述第一主体与所述安装孔侧壁之间和/或所述第二主体与所述安装孔侧壁之间设置有间隙;
以及第二密封件:所述第二密封件与所述注液通孔之间过盈配合。
可选地,所述第二密封件包括设置在所述安装孔内的密封帽和设置在所述注液通孔内的密封体,所述密封体与所述注液通孔过盈配合。
可选地,所述第二主体上设置有用于容纳所述密封帽的凹槽,所述第二主体与所述密封帽之间非接触。
可选地,所述安装孔包括同轴设置的第一孔和第二孔,所述第一孔的直径大于所述第二孔的直径,且所述注液通孔与所述第二孔相邻,所述第一主体固定设置在所述第一孔内,所述第二主体设置在所述第二孔内。
可选地,所述第一主体包括第一环形壁面,所述第一孔包括第一环形内壁,所述第一环形壁面与所述第一环形内壁固定连接。
可选地,所述第二主体和所述第二孔在所述安装孔的轴截面形状为倒梯形,所述第二主体包括第二环形壁面,所述第二孔包括第二环形内壁,所述第二环形壁面与所述第二环形内壁之间设置有间隙。
可选地,所述第二环形壁面的母线与所述安装孔的轴线之间的夹角大于所述第二环形内壁的母线与所述安装孔的轴线之间的夹角。
可选地,所述第一主体固定设置在所述第一孔内,所述第一主体的下表面与所述第一孔的底面固定连接。
可选地,所述第一主体和所述第一孔在所述安装孔的轴截面形状为倒梯形,所述第一主体包括第一环形壁面,所述第一孔包括第一环形内壁,所述第一环形壁面与所述第一环形内壁之间设置有间隙。
可选地,所述第一环形壁面的母线与所述安装孔的轴线之间的夹角大于所述第一环形内壁的母线与所述安装孔的轴线之间的夹角。
可选地,所述第一主体通过穿透焊方式固定设置在所述第一孔内,所述穿透焊的焊接移动轨迹为至少一条环状移动轨迹,所述环状移动轨迹的形状相同或不同。
可选地,所述穿透焊的焊接移动轨迹为闭合的波浪形,且所述焊接移动轨迹在不同线段之间均为圆滑过渡。
可选地,所述第一密封件包括在所述第一主体边缘位置设置并沿远离所述第一主体上表面延伸的延伸体,所述延伸体在沿所述第一密封件的轴向上的高度大于所述第一主体的上表面到下表面的距离。
可选地,所述盖板本体上设置有与所述延伸体配合的沉孔,所述延伸体呈环状,所述延伸体包括靠近所述第二主体的第二侧面,所述第二侧面与所述盖板本体之间设置有间隙。
第二方面,本申请提供了一种电池,包括如以上任一所述的电池盖板。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本申请实施例提供的电池盖板和电池,通过在注液通孔位置处采用过盈配合的第二密封件实现注液通孔的密封,通过在呈阶梯形安装孔对应的第一密封件配合实现进一步密封,提高密封效果;通过第一主体和第二主体的设置,延长从焊接位置到第二密封件的熔珠、焊接气体等进入路径,减小焊接过程中对于第二密封件的影响;通过在第一密封件与盖板本体之间的接触位置设置有间隙,可以使得第一密封件由于焊接过程产生的焊接应力得以释放,防止在焊缝处产生裂纹,提高电池的安全与性能。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本申请的实施例提供的一种电池盖板的结构示意图;
图2为本申请的实施例提供的一种电池盖板的爆炸示意图;
图3为本申请的实施例提供的一种电池盖板的截面示意图;
图4为本申请的实施例提供的一种第一密封件的结构示意图;
图5为本申请的实施例提供的一种第一密封件的截面示意图;
图6为本申请的实施例提供的一种盖板本体的截面示意图;
图7为本申请的实施例提供的一种焊接区域的示意图;
图8为本申请的实施例提供的一种电池盖板的结构示意图;
图9为图8中A处的放大示意图;
图10为图8中B处的放大示意图;
图11为本申请的实施例提供的另一种电池盖板的结构示意图;
图12-13为本申请的实施例提供的一种电池盖板的结构示意图;
图14为本申请的实施例提供的一种第二密封件的结构示意图;
图15为本申请的实施例提供的一种电池盖板的结构示意图;
图16为本申请的实施例提供的一种焊接区域的示意图;
图17-18为本申请的实施例提供的一种焊接轨迹的示意图;
图19-20为本申请的实施例提供的一种电池盖板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
目前常用的顶盖注液孔密封方式为:先在注液孔中塞入密封胶钉,再放置密封铝钉于注液孔上部台阶处,通过激光焊接使密封铝钉与光铝片固定在一起,以此达到密封效果。这种焊接方式容易在焊缝位置产生裂纹,使得注液孔密封失效,出现漏液等问题,其原因在于:使用的密封铝钉为一种平钉,上表面为实心平面结构,当把其放置于注液孔内进行焊接时,在焊缝处由于激光焊接受热膨胀,产生的内应力无法释放,因此会在焊缝处产生裂纹、焊缝开裂,影响密封性能,导致漏液等问题。
另外,在密封铝钉激光焊接产生的熔珠、焊接气体可能会顺着侧边缝隙流到密封胶钉的位置,造成密封胶钉受热熔化,密封效果减弱,严重时会导致密封胶钉掉落进电芯内部。在一些情况下,还可以出现密封胶钉通过过盈配合固定在注液孔处,这种固定方式会由于密封胶钉老化、电解液腐蚀或电芯振动等因素,使过盈配合逐渐失效,时间长了之后密封胶钉仍然有掉落电芯内部的风险。
请详见图1-3所示,本申请提供了一种电池盖板,包括:
盖板本体100:所述盖板本体100上设置有呈阶梯形的安装孔400 以及设置在所述安装孔400正下方位置处的注液通孔500;
第一密封件200:如图4-5所示,所述第一密封件200固定设置在所述安装孔400内;所述第一密封件200包括沿所述安装孔400沿轴向方向设置的第一主体10和第二主体20,所述第一主体10与所述安装孔400侧壁之间和/或所述第二主体20与所述安装孔400侧壁之间设置有间隙;
以及第二密封件300:所述第二密封件300与所述注液通孔500 之间过盈配合。
本申请实施例中的电池盖板,通过在注液通孔500位置处采用过盈配合的第二密封件300实现注液通孔500的密封,通过在呈阶梯形安装孔400对应的第一密封件200配合实现进一步密封,提高密封效果;通过第一主体10和第二主体20的设置,延长从焊接位置到第二密封件300的熔珠、焊接气体等进入路径,减小焊接过程中对于第二密封件300的影响;通过在第一密封件200与盖板本体100之间的接触位置设置有间隙,可以使得第一密封件200由于焊接过程产生的焊接应力得以释放,防止在焊缝处产生裂纹,提高电池的安全与性能。
本申请一些实施例中盖板本体100包括但不限于圆形盖板本体 100和多边形盖板本体100中的任意一种,其中圆形盖板本体100包括但不限于正圆形和椭圆形等,而多边形盖板本体100包括但不限于正方形、矩形或其他多边形等。注液通孔500可以实现电池中电解液的注入,注液通孔500的数量可以设置为两个或者更多个。注液通孔 500的横截面为圆形,注液通孔500的横截面还可以为多边形或椭圆形等形状。注液通孔500和安装孔400优选为同轴设置,满足注液通孔500和安装孔400结合,同时有利于标准化注液通孔500、第一密封件200、第二密封件300,可以提高注液通孔500的加工性能和密封性能。
在本申请实施例中,第一密封件200为金属密封钉,可以与盖板本体100的材质相同或者不同,示例性的,所述第一密封件200可以为密封铝钉,第一密封件200通过焊接的方式固定设置在盖板本体100 上,压紧第二密封件300,以便在第二密封件300对注液通孔500密封的基础上,实现对注液孔的进一步密封。在本申请实施例中,第二密封件300为密封胶钉,密封胶钉可采用橡胶或硅胶材质,且密封胶钉的形状为倒置的锥台结构,当然在其他实施例中,密封胶钉的形状还可以为圆柱形结构、棱柱状结构等其他结构,密封胶钉的形状与注液通孔500的形状相适应,当密封胶钉塞入注液通孔500时,便可实现对注液通孔500的密封。
在电池盖板本体100上,根据第一主体10上焊接位置的不同,第一密封件200与盖板本体100之间的间隙设置位置可以有所不同,以下将以实施例的方式进行详细描述。在本申请的各个实施例中,以盖板本体100、注液通孔500、第一密封件200、第二密封件300在垂直于注液通孔500方向上的各个截面形状为圆形进行示例性说明。
实施例一
如图6所示,所述安装孔400包括同轴设置的第一孔30和第二孔 40,所述第一孔30的直径大于所述第二孔40的直径,且所述注液通孔500与所述第二孔40相邻,所述第一主体10固定设置在所述第一孔30内,所述第二主体20设置在所述第二孔40内,所述第一主体 10的直径大于第二主体20的直径。通过T型结构的安装孔400实现第一密封件200的固定,提高第一密封件200的密封效果,另外,第一主体10可以通过焊接的方式固定设置在第一孔30内,第二主体20 可以延长第一密封件200焊接过程中产生的焊珠、气体的进入路径,提高焊接效果。
所述第一孔30包括靠近所述第一主体10的第一环形内壁31,所述第二孔40包括靠近第二主体20的第二环形内壁41,所述第一环形内壁31与所述第二环形内壁41通过第一孔30的底面32相连,在第一主体10安装在第一孔30内时,所述第一主体10的下表面与所述连接面32相接触。所述第一主体10包括与所述第一环形内壁31相邻的第一环形壁面11,所述第二主体20包括与所述第二环形内壁41相邻的第二环形壁面21。
在本实施例中,所述第一环形壁面11与所述第一环形内壁31固定连接,即第一密封件200的固定位置是在第一密封件200的上表面与盖板本体100上表面的结合缝处,即,所述第一主体10的第一环形壁面11和所述第一孔30的第一环形内壁31相接位置处进行焊接。所述第一主体10为圆形,此时,第一主体10与第一孔30的焊接部位也为环形,也即焊接之后,围绕第一主体10形成一圈焊缝,如图7所示。在本申请实施例中,第一主体10与盖板本体100之间的焊接方式可以采用现有技术中的多种焊接方式,本申请对此并不限制,例如可以为激光点焊还可以为激光连续焊。
在本申请实施例中,如图8所示,所述第一主体10和所述第一孔 30在所述安装孔400的轴截面形状为倒梯形,所述第一主体10和所述第一孔30的倾斜形状相适配,其斜度便于装配导向。
可选地,所述第一环形壁面11的母线与所述安装孔400的轴线L 之间的夹角θ1大于所述第一环形内壁31的母线与所述安装孔400的轴线L之间的夹角α1。本实施例中通过第一环形壁面11和第一环形内壁31的倾斜角度,可以实现在所述第一环形壁面11与所述第一环形内壁31之间形成间隙,如图9所示。通过控制第一环形壁面11和第一环形内壁31的斜度,可以控制间隙的大小和位置,在第一主体 10的焊接过程中,可以实现内应力在远离焊接位置处得以释放,可使焊缝的外侧获得足够的缓冲,能够对焊接应力进行很好的释放。
焊料在焊接过程中熔化流至第一环形壁面11与第一环形内壁31 相接位置,进而可以在第一环形壁面11和第一环形内壁31之间形成焊接面,提高焊接效果和斜面密封效果;另外,倾斜设置的第一环形壁面11和第一环形内壁31可以延长焊料和焊接气体等进入第一孔30 内部的路径,降低焊接气体的高温影响到密封胶钉,而导致密封胶钉受热易熔化,进而可能会掉入到电芯内部的风险,同时防止熔珠流到密封胶钉导致熔化密封胶钉的风险。
在本申请实施例中,所述第二主体20和所述第二孔40在所述安装孔400的轴截面形状为倒梯形,所述第二主体20的第二环形壁面 21与所述第二孔40的第二环形内壁41之间设置有间隙。通过第二主体20与第二孔40之间形成间隙,如图10所示,可以使得焊接过程中第一密封件200受热膨胀产生的内应力通过间隙得以释放,防止第一密封件200在焊接处产生裂纹、焊缝开裂等情况,提高焊接效果和密封性能。
可选地,所述第二主体20的第二环形壁面21的母线与所述安装孔400的轴线L之间的夹角θ2大于所述第二孔40的第二环形内壁 41的母线与所述安装孔400的轴线L之间的夹角α2。通过第二环形内壁41和第二环形壁面21倾斜设置,可以实现第一密封件200的安装导向效果。另外控制第二环形壁面21和第二环形内壁41的斜度,可以控制间隙的大小和位置,在第一主体10的焊接过程中,可以实现内应力在远离焊接位置处得以释放,可使焊缝的外侧获得足够的缓冲,能够对焊接应力进行很好的释放。
在本实施例中,所述第二密封件300可以采用现有密封胶钉的平钉结构,第二密封件300柱状结构,在密封时第二密封件300的上表面与注液通孔500的上端平齐或者接近平齐(第二密封件300的上表面略高或略低于注液通孔500的上端)。但是在实际生产中密封胶钉总会存在一定概率掉入电芯内部,从而对电池内部造成极大的安全隐患。
在本实施例中,如图11所示,所述注液通孔500中沿周向位置设置有若干倾斜设置的挡板600,若干所述挡板600围绕所述注液通孔 500设置并形成一围腔,挡板600用于对注液通孔500中掉落的异物进行拦截,尤其是密封工序中的密封胶钉。
另外,在电池注液过程中,将电解液注入到注液通孔500并流经注液通道到达挡板600上,挡板600可以作为缓冲结构,以使所述电解液能够分流到电芯上,从而避免了在实际的注液过程中会出现电芯内部的卷芯极片上的涂层被电解液冲击之后掉落或者变形的情况,同时这也在间接的减小了正负极间短路的概率,提高了产品的合格率,降低了生产成本。
具体地,所述挡板600可以为与所述盖板本体100相同材质,例如为铝材,挡板600还可以为其他材质,包括金属或者非金属材质,本申请对此并不限制。所述挡板600与所述注液通孔500为一体式结构,通过一体成型的方式可以增加挡板600与注液通孔500之间的连接强度;所述挡板600与所述注液通孔500还可以为分体式结构,挡板600可以通过焊接或者粘合方式固定在注液通孔500上,通过分体设置的挡板600可以简化挡板600的设置方式,可以实现在注液通孔 500上不同挡板600的不同设置方式。
需要说明的是,本申请中对于挡板600的形状、数量和设置位置并不限制,所述挡板600为平面状、弧形状或者扇形状。本实施例中通过调整挡板600的形状、数量、位置以及挡板600与注液通孔500 侧壁之间的夹角可以优化注液速度,以使所述电解液能够分流到所述电芯上,从而避免了在实际的注液过程中会出现电芯被冲变形或掉落的情况,同时这也在间接的减小了正负极间短路的概率。
在本申请实施例中,第二密封件300安装时,先采用专业的工装将第二密封件300装入注液通孔500中,确保第二密封件300装入位置,之后安装第一密封件200到安装孔400内,并采用脉冲激光焊接方式将第一密封件200和盖板本体100焊接在一起。第二密封件300和注液通孔500之间过盈配合,连接密封性好,第一密封件200对第二密封件300起到了很好的保护作用,避免第二密封件300脱离注液通孔500。第一密封件200下端和第二密封件300上端之间的间隙,有效避免第一密封件200焊接时导热熔化第二密封件300产生气体影响焊接效果,注液通孔500密封性好,避免了注液通孔500漏液现象的发生,结构简单,安全性强。
需要说明的是,在本申请实施例中,并不限制第一主体10和第一孔30的高度关系。在一些实施例中,第一主体10的高度和第二孔40 的高度相同,如此,焊接之后的第一密封件200和电池盖板本体100 的上表面齐平,外形更为美观,且不会凹凸不平干涉其他外部构件的安装。
可理解地,第一密封件200的高度亦可以设置为高于第一孔30 的高度,以便于提供更大的缓冲力幅度,进而提升缓冲性能。同样地,并不限制第二主体20和第二孔40的高度关系。第二主体20的高度可以小于第二孔40的高度,防止采用平钉结构的第二密封件300与第二主体20之间接触,有效避免第一密封件200焊接时导热熔化第二密封件300,注液通孔500密封性好,避免了注液通孔500漏液现象的发生,结构简单,安全性强。
实施例二
本实施例中,如图12所示,所述第一密封件200包括设置在所述第一主体10边缘位置的延伸体50,所述延伸体50在沿所述第一密封件200的沿轴向上的高度大于所述第一主体10的上表面到下表面的距离。通过设置延伸体50可以增加第一密封件200与盖板本体100之间的密封接触面,提高密封效果,另外,延伸体50与盖板本体100之间设置有间隙,可以提高焊接时的应力释放效果,提高焊接性能与密封性能。
具体地,所述延伸体50包括远离所述第一主体10轴线L的第一侧面51和靠近所述第一主体10轴线L的第二侧面52,所述盖板本体 100上设置有与所述延伸体50配合的沉孔60,所述沉孔60包括与第一侧面51配套设置的第一内面61和与所述第二侧面52配套设置的第二内面62。
在本实施例中,第一密封件200的焊接位置是在第一密封件200 的上表面与盖板本体100上表面的结合缝处,即,所述延伸体50的第一侧面51和所述沉孔60的第一内面61相接位置进行焊接。所述延伸体50的截面形状为环形,此时,延伸体50与第一孔30的焊接部位为环形,也即焊接之后,围绕延伸体50形成一圈焊缝。在本申请实施例中,延伸体50与盖板本体100之间的焊接方式可以采用现有技术中的多种焊接方式,本申请对此并不限制,例如可以为激光点焊还可以为激光连续焊。
可选的,所述第一侧面51自所述延伸体50的上表面向远离安装孔400轴线L的方向倾斜,所述第一内壁(第一内面61)与所述第一侧面51形状适配,其斜度便于装配导向。另外,在焊接时,焊料在焊接过程中熔化至第一侧面51和第一内面61的相接位置,进而可以在第一侧面51和第一内面61形成焊接面,通过设置的延伸体50可以增加焊接面的表面积,进而提高焊接的强度和稳定性和密封效果,另外,倾斜设置的第一侧面51和第一内面61可以增加焊接材料接触的面积,减小焊缝处产生裂纹、焊缝开裂等情况,提高焊接效果。
在本申请实施例中,所述第二主体20和所述第二孔40在所述安装孔400沿的轴截面形状为倒梯形,所述第二主体20的第二环形壁面 21与所述第二孔40的第二环形内壁41之间设置有间隙。通过第二主体20与第二孔40之间形成间隙,可以使得焊接过程中第一密封件200 受热膨胀产生的内应力通过间隙得以释放,防止第一密封件200在焊接处产生裂纹、焊缝开裂等情况,提高焊接效果和密封性能。
为了进一步提高应力释放效果,可选的,如图13所示,所述第二侧面52与所述第二内面62之间设置有间隙。示例性地,通过第二内面62和第二侧面52倾斜设置,可以实现第一密封件200的安装导向效果。另外控制第二侧面52和第二内面62的斜度,可以控制间隙的大小和位置,在第一主体10的焊接过程中,可以实现内应力在所述第二主体20的第二环形壁面21与所述第二孔40的第二环形内壁41之间的间隙或者在所述延伸体50的第二侧面52与所述沉孔60的第二内面62之间的间隙得以释放,可使焊缝的外侧获得足够的缓冲,能够对焊接应力进行很好的释放。
在本实施例中,盖板本体100设有凸台,凸台位于沉孔靠近第一主体10轴线L一侧且与沉孔相邻设置,第一密封件200与盖板本体 100的焊接位置是在凸台轴线M与第一密封件200上表面相交处,因为凸台围绕第二密封件300呈环形布局,所以焊印也是围绕第二密封件300在相交处呈环形焊印,凸台包括远离第一主体10轴线L的第一斜面和靠近第一主体10轴线L的第二斜面。
如图14所示,在本实施例中,所述第二密封件300呈T型,所述第二密封件300包括设置在所述安装孔400内的密封帽80和设置在所述注液通孔500内的密封体90,所述密封体90与所述注液通孔500 过盈配合。密封帽80的形状为圆形、多边形或椭圆形。根据实际生产需求和电池结构,可以把密封帽80设计成圆形、多边形或椭圆形。密封体90可以在远离密封帽80的一端设置有锥体段,锥体结构具有一定的导向作用,方便安装。
本申请实施例中通过第二密封件300采用T型结构,所述密封帽80的直径大于所述密封体90的直径。通过T型结构的第二密封件300 可以增加密封面积以保证密封作用,有效避免外部焊渣进入注液通孔 500中;另外,还可以防止第二密封件300从注液通孔500脱落,减低第二密封件300掉入电池内部的风险。
在本申请实施例中,所述第二主体20上设置有用于容纳所述密封帽80的凹槽70,所述第二主体20与所述密封帽80之间非接触,可以防止第一密封件200焊接过程中造成密封胶钉(第二密封件300) 受热熔化,密封效果减弱。另外,所述凹槽70的内表面与密封帽80之间形成间隙,可以使得第一密封件200在焊接过程中产生的内应力得以释放。
本申请实施例中,为了提高注液效果,可以在注液通孔500中设置挡板600。挡板600的设置可以参考实施例一中对于挡板600的具体描述,本申请在此不再赘述。
实施例三
本实施例中,如图15所示,所述安装孔400包括同轴设置的第一孔30和第二孔40,所述第一孔30的直径大于所述第二孔40的直径,所述第一主体10通过焊接固定设置在所述第一孔30内,所述第二主体20设置在所述第二孔40内,所述第一主体10的直径大于第二主体 20的直径。
所述第一孔30包括靠近所述第一主体10的第一环形内壁31,所述第二孔40包括靠近第二主体20的第二环形内壁41,所述第一环形内壁31与所述第二环形内壁41通过第一孔30的底面32相连,在第一主体10安装在第一孔30内时,所述第一主体10的下表面与所述第一孔30的底面32相接触。所述第一主体10包括与所述第一环形内壁 31相邻的第一环形壁面11,所述第二主体20包括与所述第二环形内壁41相邻的第二环形壁面21。
与实施例一和实施例二相区别的是,在本实施例中,第一密封件 200的焊接位置是在第一主体10的上表面并贯穿至所述第一主体10 的下表面与所述第一孔30的底面32相对应的区域,如图16所示。在本申请实施例中,所述焊接方法为穿透焊,即利用高能量的激光束对所述第一密封件200与所述盖板本体100之间的待焊接处加热融化,两种材质相互融合后凝固成型,使得所述第一密封件200与所述盖板本体100之间被焊接固定。
在本实施例中采用穿透焊的方式,第一主体10的高度相较于实施例一和实施二中第一主体10的高度可以有效降低,以提高穿透焊的效果,同时,本实施例中,第一密封件200的焊接区域,(第一孔30的底面32区域)面积增大,确保焊接覆盖面积较大,从而延长焊料和盖板本体100的接触面积,增强焊接强度,减小焊缝处产生裂纹、焊缝开裂等情况,提高焊接和密封效果。
在本申请实施例中,所述第二主体20和所述第二孔40在所述安装孔400的轴截面形状为倒梯形,所述第二主体20的第二侧面52和第二内面62设置有间隙。该间隙用于抵消金属受热膨胀后的内应力,防止第一密封件200在焊接处产生裂纹、焊缝开裂等情况,提高焊接效果和密封性能。
可选地,所述穿透焊的焊接移动轨迹为至少一条环状移动轨迹,所述环状移动轨迹的形状相同或不同,如图17-18所示。例如,包括两条焊接移动轨迹,其中一条焊接移动轨迹为环状闭合的波浪形的移动轨迹,另一条为圆形的移动轨迹。
这里所述的焊接移动轨迹是激光器输出作用在焊接点处的激光光斑的运行路径,该路径可以通过镜头控制实现光斑运动轨迹。由于采用连续激光器进行对接焊接的话,随着热输入量的增大,注液通孔500 内残留的电解液在高能激光束的作用下,会分解出气体,导致加入第二密封钉与注液通孔500的密闭后腔体内气压过高,容易在圆形焊缝首尾结合密闭处形成焊缝爆点,导致第一密封件200或者第二密封件 300无法密闭造成产品缺陷。本申请实施例中,优选采用激光点焊的方式,通过利用脉冲激光对待焊接产品的焊接区域内的焊接点进行扫描焊接,通过激光穿透焊的点焊方式,使得焊接时在焊接区域可尽可能多的增加焊接点数,增大焊接面积,增大焊接可靠性及过流能力。
在本实施例中,焊接路径是由多个焊接点组成,在完成一个焊接点的焊接后,焊接的下一个焊接点与已完成焊接的上一个焊接点不相邻。有利于焊接点的散热,避免连续焊接是相邻焊接点的温度集聚,造成局部温度过高,另外,被焊接的所述第一密封件200与所述盖板本体100受热能量小,融化时间短,生成的金属间化合物少,使得所述第一密封件200与所述盖板本体100之间的焊接强度高,提高焊接效果。
可选地,如图18所示,所述穿透焊的焊接移动轨迹为环状的波浪形,且所述焊接移动轨迹在不同线段之间均为圆滑过渡。通过采用波浪形的焊接轨迹进行激光焊接,一则是为了增长焊接轨迹,增强所述第一密封件200与所述盖板本体100之间的焊接强度,二则是为了增大连接面积,满足所述第一密封件200与所述盖板本体100之间的密封效果,三则是波浪形的焊接轨迹可以避免在拐角位置(即移动方向变化时),由于激光的移动速度变为零,会使得激光集中于拐角位置,避免施加于拐角位置的热量多于其他部分热量,提高焊接效果。
为了提高穿透焊的应力释放效果,本实施例中,如图19所示,所述第一密封件200包括设置在所述第一主体10边缘位置的延伸体50,所述延伸体50在沿所述第一密封件200的沿沿轴向上的高度大于所述第一主体10的上表面到下表面的距离。具体地,所述延伸体50包括远离所述第一主体10轴线L的第一侧面51和靠近所述第一主体10 轴线L的第二侧面52,所述盖板本体100上设置有与所述延伸体50 配合的沉孔60,所述沉孔60包括与第一侧面51配套设置的第一内面 61和与所述第二侧面52配套设置的第二内面62。
可选地,所述第一侧面51与所述第一内面61之间设置有间隙。示例性地,通过第一内面61和第一侧面51倾斜设置,可以实现第一密封件200的安装导向效果。另外控制第一侧面51和第一内面61的斜度,可以控制间隙的大小和位置,在第一主体10的焊接过程中,可以实现内应力在所述第一侧面51与所述第一内面61之间的间隙得以释放,可使焊缝的外侧获得足够的缓冲,能够对焊接应力进行很好的释放。
可选地,如图20所示,所述第二侧面52与所述第二内面62之间设置有间隙。示例性地,通过第二内面62和第二侧面52倾斜设置,可以实现第一密封件200的安装导向效果。另外控制第二侧面52和第二内面62的斜度,可以控制间隙的大小和位置,在第一主体10的焊接过程中,可以实现内应力在所述第二侧面52与所述第二内面62之间的间隙得以释放,可使焊缝的外侧获得足够的缓冲,能够对焊接应力进行很好的释放。
可选地,所述第二主体20和所述第二孔40在所述安装孔400的轴截面形状为倒梯形,所述第二主体20的第二环形壁面21与所述第二孔40的第二环形内壁41之间设置有间隙。通过第二主体20与第二孔40之间形成间隙,可以使得焊接过程中第一密封件200受热膨胀产生的内应力通过间隙得以释放,防止第一密封件200在焊接处产生裂纹、焊缝开裂等情况,提高焊接效果和密封性能。
在本申请实施例中,在第一主体10的上表面采用穿透焊的方式,提高焊接面积和焊接效果,另外,通过在第一密封件200与盖板本体 100安装孔400的不同接触位置设置有间隙,使得第一密封件200在焊接过程中产生的内应力,可以通过所述第一侧面51与所述第一内面 61之间的间隙、所述第二侧面52与所述第二内面62之间的间隙、第二主体20与第二孔40之间的间隙得以释放,提高焊接效果和密封效果。
基于相同的发明构思,本申请提供了一种电池,包括如以上任一所述的电池盖板。本申请实施例中的动力电池,通过将注液通孔外部用于密封的第二密封件,通过设置在呈T型结构,延长从焊接位置到第二密封件的熔珠、焊接气体等进入路径,减小焊接过程中对于第二密封件的影响;通过在第一密封件与盖板本体之间的接触位置设置有间隙,可以使得第一密封件由于焊接过程产生的焊接应力得以释放,防止焊缝产生裂纹,提高电池的安全与性能。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
除非另有定义,本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的,不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件,也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式,除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
本发明已经通过上述实施方式进行了说明,但应当理解的是,上述实施方式只是用于举例和说明的目的,而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是,根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。
Claims (15)
1.一种电池盖板,其特征在于,包括
盖板本体:所述盖板本体上设置有呈阶梯形的安装孔以及设置在所述安装孔正下方位置处的注液通孔;
第一密封件:所述第一密封件固定设置在所述安装孔内;所述第一密封件包括沿所述安装孔轴向方向设置的第一主体和第二主体,所述第一主体与所述安装孔侧壁之间和/或所述第二主体与所述安装孔侧壁之间设置有间隙;
以及第二密封件:所述第二密封件与所述注液通孔之间过盈配合。
2.根据权利要求1所述的电池盖板,其特征在于,所述第二密封件包括设置在所述安装孔内的密封帽和设置在所述注液通孔内的密封体,所述密封体与所述注液通孔过盈配合。
3.根据权利要求2所述的电池盖板,其特征在于,所述第二主体上设置有用于容纳所述密封帽的凹槽,所述第二主体与所述密封帽之间非接触。
4.根据权利要求1所述的电池盖板,其特征在于,所述安装孔包括同轴设置的第一孔和第二孔,所述第一孔的直径大于所述第二孔的直径,且所述注液通孔与所述第二孔相邻,所述第一主体固定设置在所述第一孔内,所述第二主体设置在所述第二孔内。
5.根据权利要求4所述的电池盖板,其特征在于,所述第一主体包括第一环形壁面,所述第一孔包括第一环形内壁,所述第一环形壁面与所述第一环形内壁固定连接。
6.根据权利要求5所述的电池盖板,其特征在于,所述第二主体和所述第二孔在所述安装孔的轴截面形状为倒梯形,所述第二主体包括第二环形壁面,所述第二孔包括第二环形内壁,所述第二环形壁面与所述第二环形内壁之间设置有间隙。
7.根据权利要求6所述的电池盖板,其特征在于,所述第二环形壁面的母线与所述安装孔的轴线之间的夹角大于所述第二环形内壁的母线与所述安装孔的轴线之间的夹角。
8.根据权利要求4所述的电池盖板,其特征在于,所述第一主体固定设置在所述第一孔内,所述第一主体的下表面与所述第一孔的底面固定连接。
9.根据权利要求8所述的电池盖板,其特征在于,所述第一主体和所述第一孔的轴截面形状为倒梯形,所述第一主体包括第一环形壁面,所述第一孔包括第一环形内壁,所述第一环形壁面与所述第一环形内壁之间设置有间隙。
10.根据权利要求9所述的电池盖板,其特征在于,所述第一环形壁面的母线与所述安装孔的轴线之间的夹角大于所述第一环形内壁的母线与所述安装孔的轴线之间的夹角。
11.根据权利要求8所述的电池盖板,其特征在于,所述第一主体通过穿透焊方式固定设置在所述第一孔内,所述穿透焊的焊接移动轨迹为至少一条环状移动轨迹,所述环状移动轨迹的形状相同或不同。
12.根据权利要求11所述的电池盖板,其特征在于,所述穿透焊的焊接移动轨迹为闭合的波浪形,且所述焊接移动轨迹在不同线段之间均为圆滑过渡。
13.根据权利要求5或8所述的电池盖板,其特征在于,所述第一密封件包括在所述第一主体边缘位置设置并沿远离所述第一主体上表面延伸的延伸体,所述延伸体在沿所述第一密封件的轴向上的高度大于所述第一主体的上表面到下表面的距离。
14.根据权利要求13所述的电池盖板,其特征在于,所述盖板本体上设置有与所述延伸体配合的沉孔,所述延伸体呈环状,所述延伸体包括靠近所述第二主体的第二侧面,所述第二侧面与所述盖板本体之间设置有间隙。
15.一种电池,其特征在于,包括如权利要求1-14任一所述的电池盖板。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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