一种薄壁塑料超声波焊接封装的锂离子电池组的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种薄壁塑料超声波焊接封装的锂离子电池组，包括中空的上壳(1)和中空的下壳(4)，所述上壳(1)位于所述下壳(4)顶部，所述上壳(1)和下壳(4)相扣合；所述下壳(4)上放置有多个方形单体电池(2)，所述方形单体电池(2)与一个保护电路板(3)相连接。本实用新型公开的一种薄壁塑料超声波焊接封装的锂离子电池组，其结构紧凑，方便进行薄壁塑料超声波焊接封装，并且封装效果好，能够避免发生熔接线偏移熔接面，零件焊接不良问题，能够形成产业的规模化，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。
【专利说明】
一种薄壁塑料超声波焊接封装的锂离子电池组
技术领域
[0001]本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种薄壁塑料超声波焊接封装的锂离子电池组。
【背景技术】
[0002]随着世界范围内的能源危机和气候变暖，交通运输领域迫切需要一种全新的能源模式，而锂离子电池因其绿色环保，高能量输出等特性引起了交通运输领域的广泛关注，目前，世界范围内相关行业都对锂离子电池在此领域的应用展开了广泛的研究。
[0003]锂离子蓄电池组已广泛应用于手机、笔记本、导航仪等便携电源应用领域，随着终端产品功能的增多和轻型化，对锂离子蓄电池组提出了体积小、重量轻和待机时间长的要求，因此电池的封装结构应尽量小型化和轻型化。
[0004]其中，塑料超声波焊接装配工艺，由于其具有节能、成本低、效率高、易于实现自动化生产等优点广泛应用于电子产品、日常生活用品、汽车零部件等塑料产品的生产，它逐步取代了溶剂粘胶，机械固定及其它的粘接工艺，是一种先进的装配技术，该技术可应用于小型锂电池的封装结构上。
[0005]对于塑料超声波焊接装配工艺，塑料零部件焊接面的设计是影响超声波焊接质量的一个至关重要的因素，影响着焊接件的尺寸精度、焊缝接头的强度以及批量焊接生产品质的一致性。塑料零部件的焊接面设计包括零件壁厚、防溢料凸台、熔接线、焊接零件之间的间隙、容料设计、定位设计等几个方面内容。当产品壁厚较大时，产品不易发生变形，并有足够的空间设计熔接线和定位结构，超声波焊接易于实现，焊接的强度高，尺寸稳定性好；而当产品壁厚很小，且产品相对较大时，产品本身就容易发生变形，容易发生熔接线偏移熔接面，零件焊接不良问题，另外，薄壁零件超声波焊接时，还容易导致溢料问题。
[0006]因此，目前迫切需要开发出一种技术，其结构紧凑，方便进行薄壁塑料超声波焊接封装，并且封装效果好，能够避免发生熔接线偏移熔接面，零件焊接不良问题。
【实用新型内容】
[0007]有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种薄壁塑料超声波焊接封装的锂离子电池组，其结构紧凑，方便进行薄壁塑料超声波焊接封装，并且封装效果好，能够避免发生熔接线偏移熔接面，零件焊接不良问题，能够形成产业的规模化，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。
[0008]为此，本实用新型提供了一种薄壁塑料超声波焊接封装的锂离子电池组，包括中空的上壳和中空的下壳，所述上壳位于所述下壳顶部，所述上壳和下壳相扣合；
[0009]所述下壳上放置有多个方形单体电池，所述方形单体电池与一个保护电路板相连接。
[0010]其中，所述上壳的侧壁底部内侧间隔分布有多个导向柱和熔接线；
[0011]所述下壳的侧壁顶部与所述上壳中熔接线相对应的位置上设置有焊接面；
[0012]所述下壳的侧壁顶部在与所述上壳中导向柱相对应的位置上设置有定位凸台。
[0013]其中，所述熔接线的形状为正三角形或者底部角度不大于60°的等腰三角形。
[0014]其中，所述焊接面上具有火花纹。
[0015]其中，所述下壳的四周侧壁顶部外侧设置一圈防溢料凸台。
[0016]由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种薄壁塑料超声波焊接封装的锂离子电池组，其结构紧凑，方便进行薄壁塑料超声波焊接封装，并且封装效果好，能够避免发生熔接线偏移熔接面，零件焊接不良问题，能够形成产业的规模化，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型提供的一种薄壁塑料超声波焊接封装的锂离子电池组的立体结构示意图；
[0018]图2为本实用新型提供的一种薄壁塑料超声波焊接封装的锂离子电池组中上壳的仰视图；
[0019]图3为图2所述I部分的放大示意图；
[0020]图4为本实用新型提供的一种薄壁塑料超声波焊接封装的锂离子电池组中下壳的俯视图；
[0021]图5为图4所述II部分的放大示意图；
[0022]图6为本实用新型提供的一种薄壁塑料超声波焊接封装的锂离子电池组中的上壳扣在下壳顶部时，上壳和下壳之间定位结构的放大示意图；
[0023]图7为本实用新型提供的一种薄壁塑料超声波焊接封装的锂离子电池组中的上壳扣在下壳顶部时，上壳和下壳之间的焊接位置结构的放大示意图；
[0024]图中，I为上壳，2为方型单体电池，3为保护电路板，4为下壳，5为熔接线，6为导向柱，7为防溢料凸台，8为焊接面，9为定位凸台。
【具体实施方式】
[0025]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
[0026]参见图1至图3，本实用新型提供了一种薄壁塑料超声波焊接封装的锂离子电池组，包括中空的上壳I和中空的下壳4，所述上壳I位于所述下壳4顶部，所述上壳I和下壳4相扣合。
[0027]在本实用新型中，所述下壳4上放置有四个方形单体电池2，所述方形单体电池2与一个保护电路板3相连接(通过锡焊连接)，所述保护电路板安装于所述下壳4上。具体实现上，所述保护电路板3上具有输出金手指，以作为本发明电池组的输出接口。
[0028]在本实用新型中，具体实现上，所述上壳I和下壳4为采用ABS塑料注塑而成的壳体。
[0029]在本实用新型中，参见图2、图3，所述上壳I的侧壁底部内侧间隔分布有多个导向柱6和熔接线5;
[0030]具体实现上，所述熔接线5的形状优选为正三角形或者底部角度不大于60°的等腰三角形。
[0031]参见图4至图7，所述下壳4的侧壁顶部与所述上壳I中熔接线5相对应的位置上设置有焊接面8;
[0032]所述下壳4的侧壁顶部在与所述上壳I中导向柱6相对应的位置上设置有定位凸台9；
[0033]所述焊接面8和定位凸台9位于所述下壳4的侧壁内侧；
[0034]在本实用新型中，所述下壳4的四周侧壁顶部外侧设置一圈防溢料凸台7，也就是说，所述防溢料凸台7分布在下壳4的整个侧壁的四周。
[0035]在本实用新型中，具体实现上，所述下壳4的焊接面8上具有火花纹，通过该火花纹，可以增加焊线与熔接面之间的摩擦力，提高焊接的强度。
[0036]在本实用新型中，所述上壳I的熔接线5与下壳4的防溢料凸台7之间具有预设距离的间隙(如0.05mm)，避免焊接时形成剪切焊接导致侧壁熔化的外观不良。
[0037]在本实用新型中，所述下壳4的防溢料凸台7与定位凸台9之间具有的凹槽，所述凹槽与上壳I的导向柱6相对应设置。当所述上壳I和下壳4相扣合时，所述凹槽与所述导向柱6两者之间具有一定的间隙，从而为超声波焊接的振动摩擦提供运动的空间。
[0038]在本实用新型中，所述多个方型单体电池2经点焊组合后，可以作为外壳产生波焊接的内部支撑结构，可起到避免外壳向内变形，从而达到良好的焊接效果。
[0039]下面结合具体实施例来说明本实用新型的技术方案。
[0040]以8000mAh内置式锂离子电池为例，方形单体电池的外形尺寸是:长度70mm，宽度50mm，高度25mm，外壳壁厚最薄处为0.7mm，侧壁厚度为0.85mm。上壳I和下壳4均采用ABS材料注塑加工而成，上壳I上设置有熔接线5、导向柱6，下壳4上设置有防溢料凸台7、焊接面8和定位凸台9。
[0041]熔接线5为正三角形或底部角度不大于60°的等腰三角形，熔接线5与导向柱6交错排布于上壳I的侧壁顶部，上壳I和下壳4扣合后，导向柱6落在定位凸台9与防溢料凸台7组成的凹槽内部，并在宽度方向留有不小于0.05mm的间隙。防溢料凸台7的厚度为0.3mm，在保证焊接后不变形的同时应尽量小，焊接面8设计成火花纹，定位凸台9的位置与导向柱6的位置相对应。
[0042]对于该锂离子电池组的焊接成型过程，具体为:将保护电路板3和方形单体电池2装入下壳4并连接好后，将上壳I和下壳4扣合，放置在专用的超声波焊接夹具内部，当上焊头落下后，焊头的高频振动通过上壳I的侧壁传送到焊接区域，熔接线5和焊接面8迅速融化，同时导向柱6与定位凸台9起到定位作用，使得恪接线5与焊接面8对应而不发生偏移，恪化后的塑料向两侧流动，由于防溢料凸台7的作用，将限制塑料向外流动，实现防溢料的效果。上壳I和下壳4在加上一定压力后，上下壳体融合成一体。
[0043]经试验表明，锂离子电池组通过采用该薄壁塑料外壳的超声波焊接结构，焊接后广品的外观良好、尺寸稳定、生广成品率尚。
[0044]需要说明的是，对于本实用新型提供的一种薄壁塑料超声波焊接封装的锂离子电池组，其外壳及焊线的尺寸可以根据实际需要做相应的调整，对长度尺寸小于200mm、宽度小于10mm的不同规格和组合方式的锂离子蓄电池组均适用。
[0045]由上面的技术方案可知，本实用新型提供的一种薄壁塑料超声波焊接封装的锂离子电池组，其结构紧凑，具有生产效率高，封装效果好，产品尺寸一致性好，成品率高等优点，适用于焊接后不要求防水密封的产品。
[0046]因此，综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种薄壁塑料超声波焊接封装的锂离子电池组，其结构紧凑，方便进行薄壁塑料超声波焊接封装，并且封装效果好，能够避免发生熔接线偏移熔接面，零件焊接不良问题，能够形成产业的规模化，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。
[0047]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种薄壁塑料超声波焊接封装的锂离子电池组，其特征在于，包括中空的上壳(I)和中空的下壳(4)，所述上壳(I)位于所述下壳(4)顶部，所述上壳(I)和下壳(4)相扣合； 所述下壳(4)上放置有多个方形单体电池(2)，所述方形单体电池(2)与一个保护电路板(3)相连接。2.如权利要求1所述的锂离子电池组，其特征在于，所述上壳(I)的侧壁底部内侧间隔分布有多个导向柱(6)和恪接线(5)； 所述下壳(4)的侧壁顶部与所述上壳(I)中熔接线(5)相对应的位置上设置有焊接面(8)； 所述下壳(4)的侧壁顶部在与所述上壳(I)中导向柱(6)相对应的位置上设置有定位凸台(9)03.如权利要求2所述的锂离子电池组，其特征在于，所述熔接线(5)的形状为正三角形或者底部角度不大于60°的等腰三角形。4.如权利要求2所述的锂离子电池组，其特征在于，所述焊接面(8)上具有火花纹。5.如权利要求1至4中任一项所述的锂离子电池组，其特征在于，所述下壳(4)的四周侧壁顶部外侧设置一圈防溢料凸台(7)。
【文档编号】H01M10/0525GK205452457SQ201521118187
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月28日
【发明人】徐敏, 金晶龙
【申请人】天津力神特种电源科技股份公司