[发明专利]锂离子电池注液孔密封结构

说明书

本发明提供了一种锂离子电池注液孔密封结构，其包括顶盖板、密封圈和可焊接的密封钉；所述顶盖板上开设有直壁的注液孔；密封钉包括插入注液孔中的钉身和与顶盖板焊接连接的钉帽；密封圈固定于密封钉的钉身，并且位于顶盖板与密封钉之间。与现有技术相比，本发明锂离子电池注液孔密封结构通过将密封圈与密封钉组装成一体密封钉，实现了易于焊接、焊缝缺陷少、生产效率高和焊缝便于检测等优点。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，尤其涉及一种锂离子电池注液孔密封结构。

背景技术

锂离子电池在二次注液后，为了保证壳体内的负压环境以防止外界气体和水分进入电芯内部，需要对注液孔进行密封。现有的密封过程为：利用橡胶钉进行初始密封，再通过人工清洗和激光清洗的方式去除残留在台阶形注液孔内部和周边的电解液，最后进行密封钉装配并对其进行激光焊接。为了检验激光焊接的焊缝是否存在缺陷，需要在橡胶钉密封前先向电池内注入一定量的氦气，激光焊接后再进行氦检。

但是，现有锂离子电池的注液孔密封结构和密封方法至少存在以下问题：

1)注液孔为台阶形结构，使得注液时残留在台阶孔内部的电解液擦拭困难，易于导致焊接爆点、气孔等缺陷；

2)注液孔必须设计成台阶孔用来放置橡胶钉，导致注液孔的直径相对较大，激光焊接周长也就较大，影响了生产效率；另外，对于小尺寸电池来说，还会使得注液孔边缘距离极柱和防爆阀较近，激光焊接时的热量和飞溅物会导致极柱和防爆阀上面的塑料变形、变色；

3)由于密封钉下方的橡胶钉具有很好的密封性，氦检时氦气无法从橡胶钉处通过，也就无法有效地对激光焊接处进行密封性检测，漏检的焊缝缺陷将导致电池在长期使用过程中具有安全风险。

有鉴于此，确有必要提供一种能够解决上述技术问题的锂离子电池注液孔密封结构。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种易于焊接、焊缝缺陷少且便于检测的锂离子电池注液孔密封结构，以提高注液孔的密封质量，降低电池在长期使用过程中的安全风险。

为了实现上述目的，本发明提供了一种锂离子电池注液孔密封结构，其包括顶盖板、密封圈和可焊接的密封钉；所述顶盖板上开设有直壁的注液孔；密封钉包括插入注液孔中的钉身和与顶盖板焊接连接的钉帽；密封圈固定于密封钉的钉身，并且位于顶盖板与密封钉之间。

优选地，所述钉身的最大直径小于注液孔的直径，使二者之间存在装配间隙；密封圈具有热缩性，其安装时在密封钉的钉身与顶盖板的注液孔之间形成初始密封，并在密封钉焊接时受热收缩而与顶盖板分离，从而在密封圈与注液孔内壁之间形成氦气通道。

优选地，所述密封圈在受热收缩前，与密封钉和顶盖板均为过盈装配。

优选地，所述钉身的上部为柱体，下部为上大下小的倒椎台形结构。

优选地，所述密封钉在钉身的周壁上开设有环形的钉身槽口，密封圈为环形并卡入密封钉的钉身槽口。

优选地，所述钉身槽口的内角和外角均为倒角，形成槽口内倒角和槽口外倒角，以便于密封圈的装入。

优选地，所述钉帽上开设有用于消除焊接应力的应力释放槽，应力释放槽开设在钉帽下表面与钉身连接处和/或开设在钉帽顶部的中间位置。

优选地，所述钉帽为上小下大的锥台形结构，或是为边缘厚度小于中间部位厚度的台阶形柱体结构。

优选地，所述钉帽的厚度为1～1.5mm；钉帽为锥台形结构时，其周壁与钉帽下表面的夹角为10～30度；钉帽为台阶形柱体结构时，用于焊接的边缘的厚度为0.2～0.5mm。

优选地，所述顶盖板和密封钉的材质各自为不锈钢或铝合金，密封圈的材质为硅橡胶