专利名称：电池封盖方法
技术领域：
本发明涉及一种电池封盖方法，尤其涉及一种圆形电池的封盖方法。
背景技术：
现有技术的圆形电池封盖方法，即电池的罐体和上盖封合起来的方法，主要有雷射焊接和铆钉铆合两种。
1997年4月16日公开、申请号为96109245.9的中国专利揭露一种使用雷射焊接技术封口的电池。使用雷射焊接技术，能使电池的封盖达到很好的密封性，但是，雷射焊接技术的设备成本昂贵，在工业大量应用将增加成本负担。
而铆合方法又具有电解液容易泄漏和密封不良的缺点。一般采用铆钉铆接的电池都有一密封件。该密封件为耐碱又耐高温的材料，用于密封电解液。由于铆接时压力使密封件被压缩，使密封件的两面分别紧靠于铆钉的下平面和上盖上表面，从而达到密封的目的。但是，现有的密封件为由尼龙或橡胶材料制成尼龙密封件较硬，较难发生塑性变形，为了能可靠密封就必须提高所有的密封件、铆钉、上盖等零件的平整度、光洁度要求，同时又对铆接的机器和工装夹具提出很高的要求，稍有不慎就会造成泄漏或造成接触不良而导致接触电阻上升；而橡胶密封件具有很大的弹性，铆钉容易被摇动而造成泄漏，实际操作中极不方便，而且具有不可靠性，橡胶密封件极容易脱落而发生铆钉和外壳短路的现象。
有鉴于此，提供一种克服上述缺点的电池封盖方法实为必要。
发明内容本发明的目的在于提供一种设备成本低而且密封性良好的电池封盖方法。
为实现本发明目的，本发明提供一种电池封盖方法，包括下列步骤提供一电池的罐体和与之配套的一上盖；分别用夹治具固定该罐体和上盖，该罐体以中轴线旋转，该上盖以相同的中轴线反方向旋转，并逐渐靠近；旋转的该罐体和上盖相接触时，罐体和上盖的表面摩擦产生热量，直到受热至塑性熔化状态，在摩擦生热同时，对该罐体和上盖施以相向的顶锻压力，使罐体和上盖相接合。
与现有技术相比较，本发明是以摩擦发热为热源，通过机械摩擦运动和轴向顶锻压力，使摩擦表面产生热量，把罐体和上盖的焊接表面旋转加热至塑性熔化状态，施以压力顶锻将同种或异种金属牢固熔接起来。由于焊接面分子在摩擦力和顶锻力作用下，焊接面分子异常活泼，从而克服了分子间的斥力并表现出分子间的引力。所以，本发明的封盖方法具有密封性好、设备成本低的优点。
图1是圆形电池的罐体和上盖的示意图。
图2是本发明电池的罐体和上盖的相对运动关系示意图。
图3是本发明电池的罐体和上盖摩擦焊接示意图。
图4是本发明电池的罐体和上盖摩擦焊接完成示意图。
具体实施方式一般电池的制作方法是先将电极，包含正负极材料和隔离膜，一起卷绕后放入罐体中，然后罐体和上盖进行封焊，再注入电解液，将注液口封口，注液口通常使用一小钢珠以机械方法封口，即完成整个制备过程。本发明即对罐体和上盖进行封焊这一工序进行改进，本发明的电池封盖方法是利用摩擦焊接使电池罐体和上盖密封的方法。摩擦焊接是一种固态熔接方法，是以摩擦发热为热源，通过机械摩擦运动和轴向压力，使摩擦表面产生热量，把工件表面旋转加热到热塑性熔化状态，并施以压力顶锻将同种或异种金属牢固熔接起来。
下面将结合实施例和附图对本发明作进一步的详细说明请参阅图1至图4，为本发明的实施例。一种圆形二次电池封盖方法，其步骤包括步骤一如图1所示，提供一圆形二次电池的罐体10和与之相配套的上盖12，上述罐体10具有一焊接面16，另外，上盖12同样具有和焊接面16相配套的焊接面(未标示)，上述焊接面都为光滑平整的表面。该罐体10和上盖12的材料根据电池特性和成本考虑可以选用铝合金或不锈钢材料，但是其它符合电池罐体耐碱性要求的金属材料也可以。
由于罐体10卷绕有正负极材料和隔离膜等结构，为使焊接不影响电池相关电极设计，所以，罐体10略高于填充的正负极材料和隔离膜等结构，而且封焊部份不会直接和上盖12包含的电极相接触。
步骤二如图2所示，分别用夹治具(未标示)固定上述罐体10和上盖12，使上述罐体10和上盖12处于同一水平线上，而且上述罐体10和上盖12的接合端相向准确放置，上述罐体10以中轴线旋转，上述上盖12以相同的中轴线反方向旋转，并逐渐靠近，主轴旋转速度可设定为1000转/分钟～1500转/分钟；步骤三图3至图4所示，当旋转的上述罐体10和上盖12相接触时，罐体10和上盖12的表面摩擦产生热量，直到受热至塑性熔化状态，本实施例的摩擦时间可设定为5～20秒，但是，罐体和上盖材料的不同可选择设定相应的旋转速度、摩擦时间，并不受本实施例数据的限制；在摩擦生热同时，对上述罐体10和上盖12施以相向的顶锻压力，使罐体10和上盖12在摩擦焊接区14(图4所示)相接合，图3所示的箭头方向为顶锻压力方向，该顶锻压力可设定为4.9～9.8×105牛/平方米，顶锻时间为2～10秒，但是，罐体和上盖材料的不同可选择设定相应的顶锻压力、顶锻时间，并不受本实施例数据的限制。
本发明的摩擦焊接适合所有圆形电池的封盖工艺，包括一次电池、二次电池等。本发明是以摩擦发热为热源，通过机械摩擦运动和轴向顶锻压力，使摩擦表面产生热量，把罐体和上盖的焊接表面旋转加热到热塑性熔化状态，施以压力顶锻将同种或异种金属牢固熔接起来。由于焊接表面分子在摩擦力和顶锻力作用下，焊接表面分子异常活泼，从而克服了分子间的斥力并表现出分子间的引力。所以，本发明的封盖方法无需额外密封垫片，而且具有密封性好、设备成本低的优点。
权利要求
1.一种电池封盖方法，其特征在于包括下列步骤提供一电池的罐体和一与之配套的上盖；分别用夹治具固定该罐体和上盖，该罐体以中轴线旋转，该上盖以相同的中轴线反方向旋转，并逐渐靠近；当旋转的该罐体和上盖相接触时，罐体和上盖的表面摩擦产生热量，直到受热至塑性熔化状态，在摩擦生热同时，对该罐体和上盖施以相向的顶锻压力，使罐体和上盖相接合。
2.如权利要求1所述的一种电池封盖方法，其特征在于电池可为一次电池或二次电池。
3.如权利要求1所述的一种电池封盖方法，其特征在于罐体可为圆形柱体。
4.如权利要求1所述的一种电池封盖方法，其特征在于上盖可为圆形。
5.如权利要求1所述的一种电池封盖方法，其特征在于罐体和上盖可选用铝合金或不锈钢材料制成。
6.如权利要求1所述的一种电池封盖方法，其特征在于旋转的速度范围为1000转/分钟～1500转/分钟。
7.如权利要求1所述的一种电池封盖方法，其特征在于摩擦的时间范围为5～20秒。
8.如权利要求1所述的一种电池封盖方法，其特征在于顶锻压力范围为5～10千克力/平方厘米，顶锻时间范围为2～10秒。
全文摘要
本发明涉及一种电池封盖方法，包括下列步骤提供一电池的罐体和一与之配套的上盖；分别用夹治具固定该罐体和上盖，该罐体以中轴线旋转，该上盖以相同的中轴线反方向旋转，并逐渐靠近；当旋转的该罐体和上盖相接触时，罐体和上盖的表面摩擦产生热量，直到受热至塑性熔化状态，在摩擦生热的同时，对该罐体和上盖施以相向的顶锻压力，使罐体和上盖相接合。本发明的封盖方法密封性能好、设备成本低。
文档编号H01M2/02GK1624949SQ20031011249
公开日2005年6月8日 申请日期2003年12月4日 优先权日2003年12月4日
发明者简士哲 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司