二次电池的注液孔焊接组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及储能器件领域，尤其涉及一种二次电池的注液孔焊接组件，包括壳体顶盖以及密封盖板，所述壳体顶盖上开设有注液孔，所述密封盖板设置于所述注液孔的上方并且覆盖所述注液孔，所述密封盖板包括一体成型的焊接部以及应力吸收部，所述焊接部环绕所述应力吸收部，且所述焊接部的厚度大于所述应力吸收部的厚度，所述应力吸收部为曲面构型，所述焊接部与所述壳体顶盖焊接。本实用新型所提供的二次电池的注液孔焊接组件通过在密封盖板上设置应力吸收部，在进行焊接时，应力吸收部能够通过形变来吸收和释放焊接产生的应力，防止焊缝被应力破坏形成焊接缺陷。
【专利说明】
二次电池的注液孔焊接组件
技术领域
[0001]本实用新型涉及储能器件领域，尤其涉及一种二次电池的注液孔焊接组件。
【背景技术】
[0002]在二次电池(例如锂离子电池)的制造过程中，在完成注液工序之后，需要用密封钉将壳体顶盖上的注液孔堵住，再在上面盖上密封盖板，并进行激光密封焊接，以防止电解液的泄漏。
[0003]激光焊接是一种快速加热、快速冷却的过程，其焊接残余应力与焊接方向上的温度分布、焊接结构等有关。即，在焊缝的冷却过程中，会在焊缝区域会产生非常大的横向拉伸应力，而目前多数设计的密封盖板结构，有较大的刚度，不易变形，尤其是密封盖板的径向拉扯力，更难变形，因此焊缝处存在较大的残余应力。
[0004]激光焊接的焊缝区域不可避免的存在些缺陷。如，冷却时，晶粒的生长方向垂直于焊缝中心线，低熔点共晶及杂质容易聚集在柱状晶晶界处，从而在此处形成脆弱的结合面；焊接材料含有或多或少的水分及油污，也亦产生气孔、爆点、裂纹。这些激光焊接缺陷，在较大的焊接残余应力下，导致了量产的电池总会出现焊接裂纹，爆点，针孔等焊接缺陷。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供了一种二次电池的注液孔焊接组件，能够有效防止焊接缺陷的发生。
[0006]本实用新型提供了一种二次电池的注液孔焊接组件，包括壳体顶盖以及密封盖板，
[0007]所述壳体顶盖上开设有注液孔，
[0008]所述密封盖板设置于所述注液孔的上方并且覆盖所述注液孔，所述密封盖板包括一体成型的焊接部以及应力吸收部，所述焊接部环绕所述应力吸收部，且所述焊接部的厚度大于所述应力吸收部的厚度，所述应力吸收部为曲面构型，所述焊接部与所述壳体顶盖焊接。
[0009]优选地，还包括密封钉，所述密封钉堵塞所述注液孔。
[0010]优选地，所述壳体顶盖上还设置有装配沉台，所述装配沉台设置在所述注液孔的上方，且与所述密封盖板相匹配，所述密封盖板收容于所述装配沉台内。
[0011]优选地，所述应力吸收部的顶面与所述焊接部的顶面直接相连。
[0012]优选地，所述应力吸收部相对于所述焊接部凸出。
[0013]优选地，所述应力吸收部相对于所述焊接部凹陷。
[0014]优选地，所述壳体顶盖上还设置有避让环槽，所述避让环槽围绕所述注液孔设置在所述装配沉台与所述注液孔之间。
[0015]优选地，所述注液孔的底部直径小于顶部直径，所述密封钉与所述注液孔的形状匹配。
[0016]优选地，所述注液孔的直径由顶部至底部均匀减小。
[0017]优选地，所述应力吸收部的中部到所述应力吸收部的边缘厚度逐渐增大。
[0018]本实用新型提供的技术方案可以达到以下有益效果:
[0019]本实用新型所提供的二次电池的注液孔焊接组件通过在密封盖板上设置应力吸收部，在进行焊接时，应力吸收部能够通过形变来吸收和释放焊接产生的应力，防止焊缝被应力破坏形成焊接缺陷。
[0020]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本实用新型。
【附图说明】
[0021]图1为本申请实施例所提供的二次电池的注液孔焊接组件的整体结构意图；
[0022]图2为本申请实施例所提供的第一种结构的二次电池的注液孔焊接组件的分解结构示意图；
[0023]图3为图2中各部件的装配结构示意图；
[0024]图4为本实施例所提供的一种密封盖板的具体结构示意图；
[0025]图5为本申请实施例所提供的另一种结构的二次电池的注液孔焊接组件的分解结构示意图；
[0026]图6为图5中各部件的装配结构示意图；
[0027]图7本申请实施例所提供的第二种结构的二次电池的注液孔焊接组件的分解结构示意图；
[0028]图8为图7中各部件的装配结构示意图。
[0029]附图标记:
[0030]10-壳体顶盖；
[0031]100-注液孔；
[0032]102-装配沉台；
[0033]104-避让环槽；
[0034]20-密封钉；
[0035]30-密封盖板；
[0036]300-焊接部；
[0037]302-应力吸收部；
[0038]304-避让槽。
[0039]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
【具体实施方式】
[0040]下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的二次电池的注液孔焊接组件的放置状态为参照。
[0041]如图1所示，本实用新型实施例提供了一种二次电池的注液孔焊接组件，包括壳体顶盖10、密封钉20以及密封盖板30。
[0042]壳体顶盖10以及密封盖板30可由铝、铝合金、不锈钢或铁等金属材料制成，如图2所示，壳体顶盖10上开设有注液孔100，密封钉20可采用橡胶或硅胶材质，当密封钉20塞入注液孔100时，便可实现对注液孔100的密封。之后将密封盖板30设置在注液孔20的上方并覆盖注液孔100以及密封钉20，最后将密封盖板30与壳体顶盖10进行焊接。
[0043]如图2至8所示，密封盖板30包括一体成型的焊接部300以及应力吸收部302，焊接部300环绕应力吸收部302，焊接部300用于使密封盖板30与壳体顶盖10进行焊接连接，因此焊接部300的厚度最好厚一些，以提高连接强度。
[0044]相关技术中的整个密封盖板30均是沿同一平面延展，则焊接产生的应力也会沿着该延展方向进行传播，由于密封盖板30无法吸收和释放应力，因此应力最终只能够在密封盖板30与壳体顶盖10的焊缝处聚集，形成较大的残余应力。
[0045]而本实施例中的应力吸收部302为曲面构型，也就是说其延展方向并不是沿着一个平面，而是沿一维、二维或三维曲线方向进行延伸，这样当焊接部300焊接产生应力时，应力会沿直线传递至应力吸收部302，而这些应力会对曲面构型产生作用并形成垂直于力的传递方向的分力，在这些分力作用下，应力吸收部302的一部分可以沿垂直于应力传递的方向移动，从而使应力得以吸收并释放。应力被释放后便可减小焊缝处的残余应力，因此焊缝出现焊接裂纹，爆点，针孔等焊接缺陷的概率也就更低。
[0046]由于应力吸收部302用于进行应力吸收，因此防止其因应力集中而破损，应力吸收部302的厚度要小于焊接部300，使其具备更好的形变能力。并且对于应力吸收部302自身而言，其边缘与焊接部300相连，为应力的直接受体，而中部主要为应力吸收部，因此应力吸收部302的边缘相较于中部需要更高的强度。为此，还可以将应力吸收部302设计为由中部到边缘厚度逐渐增大的结构，甚至应力吸收部302最边缘可以与焊接部300的厚度基本相同(参见图4)。
[0047]如图2、4、6所示，为了使密封盖板30与壳体顶盖10之间的焊接更为牢固，在密封盖板30上还设置了装配沉台102，装配沉台102设置在注液孔100的上方，且与密封盖板30相匹配，密封盖板30收容于装配沉台102内。这样装配沉台102能够将密封盖板30全部环绕，从而固定密封盖板30的位置，使二者的连接更为牢固。装配沉台102可以由壳体顶盖10的顶面向上凸出的一圈挡边围成，也可以由壳体顶盖10的顶面向下凹陷直接形成。并且相比于向上凸出的结构，向下凹陷的结构能够使壳体顶盖10的顶面更为平整，因此推荐采用这种结构。
[0048]由于装配沉台102与焊接部300的焊接基本集中在顶部，因此在焊接时应力一般集中在焊接部的顶面，因此为了使应力的传递更为充分，应力吸收部302的顶面最好与焊接部300的顶面直接相连。
[0049]对于应力吸收部302的具体结构，可以采用多种方式，例如采用单一的相对于焊接部300凸出的球面凸出构型或者相对于焊接部300凹陷的球面凹陷构型，也可以采用一些更为复杂的构型，例如截面为波浪状构型或弹簧构型，亦或是在应力吸收部302上设置若干小凸起或小凹陷等。但对于复杂构型，单一构型在结构上更为简单便于制造，节约成本，并且也便于力学设计计算。
[0050]如图2和图3所示，对于相对于焊接部300凸出的构型，在应力吸收部302与焊接部300之间还能够形成一个较大的避让槽304。在进行密封盖板30的焊接时，密封钉20的顶端能够容纳在该避让槽304内，防止直接被密封盖板30顶入电池内部。
[0051 ] 而对于应力吸收部302相对于焊接部300凹陷的构型，由于应力吸收部302的凹陷会占用其底部的空间，因此想要在应力吸收部302的底部再形成较大的避让槽存在一定的困难。在这种情况下，如图5和图6所示，可以在壳体顶盖10上再开设一个避让环槽104，避让环槽104围绕注液孔100设置，并且处于装配沉台102与注液孔100之间。也就是装配沉台102、避让环槽104以及注液孔100在竖直方向依次排布，并且直径依次递减。这样，密封钉20的顶端可以处于避让环槽104内，而避免被应力吸收部302顶入电池内部。
[0052]此外，本实施例还可以采用另一种结构来防止密封钉20被由注液孔100顶入电池内部。具体地，可以改变注液孔100的结构，使注液孔100的底部直径小于顶部直径，同时使密封钉20与注液孔100的形状匹配。这样，由于密封钉20的顶部比注液孔100的底部大，因此便能够被注液孔100卡住，从而不会掉入电池内部。在实际生产时，注液孔100的直径可以由顶部至底部均匀减小，形成类似漏斗状结构(参见图7和图8)，这样对注液孔100与密封钉20的尺寸匹配度要求较低，便于生产和降低成本。
[0053]本实施例所提供的二次电池的注液孔焊接组件能吸收和够释放焊接产生的应力，防止焊缝被应力破坏形成焊接缺陷。
[0054]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种二次电池的注液孔焊接组件，其特征在于，包括壳体顶盖以及密封盖板， 所述壳体顶盖上开设有注液孔， 所述密封盖板设置于所述注液孔的上方并且覆盖所述注液孔，所述密封盖板包括一体成型的焊接部以及应力吸收部，所述焊接部环绕所述应力吸收部，且所述焊接部的厚度大于所述应力吸收部的厚度，所述应力吸收部为曲面构型，所述焊接部与所述壳体顶盖焊接。2.根据权利要求1所述的二次电池的注液孔焊接组件，其特征在于，还包括密封钉，所述密封钉堵塞所述注液孔。3.根据权利要求1所述的二次电池的注液孔焊接组件，其特征在于，所述壳体顶盖上还设置有装配沉台，所述装配沉台设置在所述注液孔的上方，且与所述密封盖板相匹配，所述密封盖板收容于所述装配沉台内。4.根据权利要求3所述的二次电池的注液孔焊接组件，其特征在于，所述应力吸收部的顶面与所述焊接部的顶面直接相连。5.根据权利要求1所述的二次电池的注液孔焊接组件，其特征在于，所述应力吸收部相对于所述焊接部凸出。6.根据权利要求1所述的二次电池的注液孔焊接组件，其特征在于，所述应力吸收部相对于所述焊接部凹陷。7.根据权利要求3所述的二次电池的注液孔焊接组件，其特征在于，所述壳体顶盖上还设置有避让环槽，所述避让环槽围绕所述注液孔设置在所述装配沉台与所述注液孔之间。8.根据权利要求2所述的二次电池的注液孔焊接组件，其特征在于，所述注液孔的底部直径小于顶部直径，所述密封钉与所述注液孔的形状匹配。9.根据权利要求8所述的二次电池的注液孔焊接组件，其特征在于，所述注液孔的直径由顶部至底部均匀减小。10.根据权利要求1至9任一项所述的二次电池的注液孔焊接组件，其特征在于，所述应力吸收部的中部到所述应力吸收部的边缘厚度逐渐增大。
【文档编号】H01M2/36GK205543035SQ201620254213
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】夏天军, 王宗源
【申请人】宁德时代新能源科技股份有限公司