一种新型金属壳锂电池及其咬合冷封口工艺的制作方法

本发明涉及锂电池生产技术领域，特别是一种新型金属壳锂电池咬合冷封口工艺。

背景技术：

随着科技发发展，锂电池产业发展迅猛，对其生产工艺提出更高的要求，特别是锂电池封口工艺。锂电池封口工艺主要是电芯入壳后电池盖板与壳体的连接工艺，此工艺要求保证壳体的密封性，为后续电池注入电解液做准备。

目前行业中对金属壳锂电池主要采用热封口工艺，其中应用最为广泛的是激光口焊接工艺，通常需预焊前检测(检查盖板与壳体配合间隙)、焊接位置除尘(如图1)、预焊(如图2)、封口焊接、焊点检查、气密性检测等工序。虽然相比传统封口工艺激光焊接效率更高，但是这种工艺有如下缺点：

1、激光焊接工艺流程复杂，周期较长。因为激光焊接对盖板和壳体配合精度较高，所以焊接前必须进行预焊检测，防止配合间隙超差。为了提高全封口焊接质量，在全封口焊接前增加预焊，同时焊接后还需要检测焊接缺陷，避免焊接缺陷引起后期焊缝失效。因此整个工艺周期时间较长。

2、设备投入成本很高。预焊和全封口焊接用的激光器价格不菲，因此整套激光焊接设备价格昂贵。

3、激光焊接严重限制金属壳锂电池发展。激光焊接需要一定的熔深和熔宽，所以对焊接区域的材质厚度有一定的要求，壳体太薄会导致焊透，影响密封性。这些无形中增加电池本体的重量，因此激光焊接也限制电池能量密度提高。

中国发明专利申请cn102655226a公开了一种动力型塑壳锂电池封口工艺，将正负极板叠摞构成的锂电池电池新题装入塑料壳体内，电芯的两端分别设有单一的正极输出极柱和负极输出极柱，壳体上部亦留有相应的正、负极孔，在热封之前将电芯放入电池壳体内，保证极柱和壳体上部的极柱位置孔精确对应，将含电芯的电池壳体倒置在焊接机夹具上，再将电池壳底和电池壳体通过热板焊机连接在一起，形成一个密闭的空间体。通过加热电池壳体下端面与电池壳底进行焊接。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是提供一种工艺简单且成本低的金属壳锂电池封口工艺。

为解决上述技术问题，本发明一种新型金属壳锂电池咬合冷封口工艺，将盖板和壳体连接处进行咬合卷边，然后冷冲压成型。

进一步的，所述冷冲压成型后进行气密性检测。

进一步的，所述咬合卷边依次包括向上咬合、向下卷边收紧、横向挤压压紧。

更进一步的，所述步骤咬合卷边具体如下：

步骤①：向上咬合，将壳体的咬合凸起向上从盖板的开口部处插入到“p”字型卡合卷边部中咬合；

步骤②：向下卷边收紧，将盖板向下卷边收紧；

步骤③：横向挤压压紧，在盖板的卡合卷边部两侧压紧卡合卷边部和咬合凸起，形成封口的封口咬合部。

本发明还包括一种新型金属壳锂电池，包括壳体和盖板，所述壳体上端两侧设置有向斜下方延展的咬合凸起，所述盖板两侧设置有向斜上方延展的“p”字型不封闭卡合卷边部，所述卡合卷边部与咬合凸起相适应。

进一步的，所述盖板两侧与卡合卷边部之间设置有咬合折叠部。

进一步的，所述盖板2上端连接有电极3。

采用上述方法和结构后，本发明具有以下优点：

1.咬合冷压成型工艺简单，不需要复杂焊接过程，成型效率更高；

2.冷压成型设备一次投入相对成本较低；

3.冷压成型工艺更利于节能降耗，没有大功率激光发生器耗能；

4、冷压成型有利于锂电池壳体减薄，提高电池能量密度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明背景技术除尘示意图。

图2为本发明背景技术盖板与壳体连接处激光预焊示意图。

图3a为本发明壳体结构示意图。

图3b为本发明盖板结构示意图。

图4为本发明金属壳锂电池咬合冷封口结构示意图。

图5为本发明图4的a部放大示意图。

图中：1为壳体，2为盖板，3为电极，4为封口

101为咬合凸起，201为咬合折叠部，202为卡合卷边部，203为开口部，401为封口咬合部

具体实施方式

如图3a、图3b和图5所示，本发明的一种新型金属壳锂电池咬合冷封口工艺，将盖板和壳体连接处进行咬合卷边，然后冷冲压成型。其中壳体如图3a所示，盖板如图3b所示。

进一步的，所述冷冲压成型后进行气密性检测。

进一步的，所述咬合卷边具体依次包括向上咬合①、向下卷边收紧②、横向挤压压紧③，具体如下：

步骤①：向上咬合，将壳体的咬合凸起向上从盖板的开口部处插入到“p”字型卡合卷边部中咬合；

步骤②：向下卷边收紧，将盖板向下卷边收紧；

步骤③：横向挤压压紧，在盖板的卡合卷边部两侧压紧卡合卷边部和咬合凸起，形成封口的封口咬合部。

本发明具有以下优点：

1.咬合冷压成型工艺简单，不需要复杂焊接过程，成型效率更高；

2.冷压成型设备一次投入相对成本较低。

3.冷压成型工艺更利于节能降耗，没有大功率激光发生器耗能。

4、冷压成型有利于锂电池壳体减薄，提高电池能量密度。

如图3a、图3b、图4和图5所示，本发明还包括一种新型金属壳锂电池，包括壳体1和盖板2，所述壳体1上端两侧设置有向斜下方延展的咬合凸起101，所述盖板2两侧设置有向斜上方延展的“p”字型不封闭卡合卷边部202，不封闭处形成开口部203，所述卡合卷边部202与咬合凸起101相适应。所述盖板2上端连接有电极3，电极3包括正极输出极柱和负极输出极柱。

进一步的，所述盖板两侧与卡合卷边部之间设置有咬合折叠部201，可以有效的防止锂电池壳体中的液体渗漏。

如图4和图5所示，咬合卷边过程如下：

步骤①：向上咬合，将壳体1的咬合凸起101向上从盖板2的开口部203处插入到“p”字型卡合卷边部202中咬合；

步骤②：向下卷边收紧，将盖板2向下卷边收紧；

步骤③：横向挤压压紧，在盖板2的卡合卷边部202两侧压紧卡合卷边部202和咬合凸起101，形成封口4的封口咬合部401。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。

技术特征：

技术总结
本发明涉及锂电池生产技术领域，特别是一种新型金属壳锂电池咬合冷封口工艺，包括以下步骤：将盖板和壳体连接处进行咬合卷边，然后冷冲压成型。采用上述方法后，本发明具有以下优点：1.咬合冷压成型工艺简单，不需要复杂焊接过程，成型效率更高；2.冷压成型设备一次投入相对成本较低；3.冷压成型工艺更利于节能降耗，没有大功率激光发生器耗能；4、冷压成型有利于锂电池壳体减薄，提高电池能量密度。

技术研发人员：项罗毅;樊彦良;赵博;韩锋
受保护的技术使用者：中航锂电（江苏）有限公司
技术研发日：2017.06.28
技术公布日：2017.12.22