[实用新型]锂电池的壳体和壳盖的连接结构

说明书

技术领域

本申请涉及锂电池生产领域，具体涉及一种锂电池的壳体和壳盖的连接结构。

背景技术

在锂离子电池生产过程中，需要经过极片制片-电芯组装-电芯入壳-壳盖封装-干燥注液-化成分容的流程，其中壳盖封装工序，是将电池壳体(一般是3003铝合金)与壳盖焊接封装在一起，要求耐压、不泄露，目前行业采用的都是激光热熔焊接方式。

目前铝壳电池是主流，大约占整个动力电池的90％以上。铝材的激光焊接难度比较大，例如：会面临焊痕表面凸起问题、气孔问题、炸火问题、内部气泡问题等。表面凸起、气孔、内部气泡是激光焊接的致命伤，很多应用由于这些原因不得不停止或者想办法规避。十分多的电池厂家在没有使用激光焊接技术的时候，也就是研发初期都会为电池的焊接伤透脑筋，究其原因，主要是采用的光纤芯径过小或者激光能量设置过高所致。引起炸火(也称飞溅)的因素也很多，如材料的清洁度、材料本身的纯度、材料自身的特性等，而起决定性作用的则是激光器的稳定性。

电池壳体与壳盖采用激光连续点焊热熔焊接方式存在如下缺点：

1)电池壳体与壳盖采用激光焊接后可能会导致凸起，这对后续工艺的装配会有些影响；

2)方形电池由于来料的配合精度等方面的因素影响，焊接时拐角处最容易出现气孔、炸火、内部气泡等问题，影响密封；

3)激光焊接机的核心部件激光器及相关系统成本高，一次性投入大；

4)激光焊接时，要求焊接的安装精度高，光束在工件上的方位不能有偏移，若存在偏移，不仅很容易导致焊接缺陷的产生，而且可能导致激光穿透壳盖进入壳内，导致隔膜穿孔引起短路，导致着火等安全隐患。

5)激光焊接时，存在对激光束的吸收低和高热导率、低熔点的金属间化合物析出时产生裂纹、固化裂纹、低熔点金属元素的损失、残余应力以及变形等，以上种种问题都会导致金属焊接处机械性能的降低，导致密封性能不好和不良。

发明内容

本申请的目的是：针对现有技术中采用超声波焊接连接电池壳体和壳盖存在的问题,本申请提出一种锂电池的壳体和壳盖的连接结构，以提高壳体和壳盖的连接质量和效率。

为了达到上述目的，本申请的技术方案是：

一种锂电池的壳体和壳盖的连接结构，所述壳体为敞口结构，所述壳盖嵌入所述壳体的敞口内、从而在壳体和壳盖之间形成闭合的环形的接缝，所述壳体和所述壳盖在所述接缝处通过搅拌摩擦焊接工艺连接在一起。

作为优选，所述壳体的外轮廓为长方体结构，所述壳盖为矩形板结构，所述接缝为闭合的矩形环结构。

作为优选，所述壳体为铝壳。

本申请采用搅拌摩擦焊接方式将锂电池的壳体和壳盖连接在一起，具有以下优势：

1)解决了激光焊接存在气孔、炸火、内部气泡等问题，密封性能好；

2)搅拌摩擦焊接不会引起隔膜穿孔导致短路等安全隐患；

3)搅拌摩擦焊接成本比激光焊接低很多，提高了产品的性价比；

4)电池壳体与壳盖采用搅拌摩擦焊接后表面平整，解决激光焊接引起的装配问题和提高了焊接处的机械性能。

附图说明

图1为本申请实施例中壳体、壳盖以及搅拌摩擦焊机的分布示意图；

图2为本申请实施例中壳体和壳盖的焊接示意图；

图3为本申请实施例中壳体和壳盖焊接过程中，搅拌摩擦焊头的运行轨迹图，图中b表示焊接起点，a表示焊接终点；

其中：1-壳体，2-壳盖，3-壳体壳盖焊接定位夹具，301-左夹体，302-右夹体，4-搅拌摩擦焊头。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本申请所说“连接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。