锂电池

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种锂电池的封口结构。

背景技术

随着新能源汽车地不断发展，锂电池的需求量越来越大，传统的圆柱钢壳锂电池的封口形式通常采用机械成型压缩胶圈封口，此封口需要采用机械冲压设备，设备投入成本大，且胶圈压缩不良会导致电池漏液，造成电池报废。

发明内容

本发明提供一种锂电池的封口结构，用以解决现有技术中锂电池采用机械冲压设备封口，设备投入成本大且容易出现漏液的缺陷。

本发明提供一种锂电池，包括盖帽和壳体，所述盖帽包括盖板，所述盖板与所述壳体通过激光焊接密封连接，其中，所述盖板和所述壳体的材质为钢。

根据本发明提供的一种锂电池，所述盖板与所述壳体的材质为冷轧碳钢薄板及钢带。

根据本发明提供的一种锂电池，所述盖板的侧壁和/或所述壳体的内表面形成沉台，所述盖板与所述壳体在所述沉台处搭接，并通过激光焊接连接。

根据本发明提供的一种锂电池，所述沉台的形状为直角形。

根据本发明提供的一种锂电池，所述沉台的形状为圆弧形。

根据本发明提供的一种锂电池，所述盖帽还包括：环形件，设置在所述盖板的下方，并通过铆钉与所述盖板连接；绝缘圈，套设在所述铆钉与所述盖板之间。

根据本发明提供的一种锂电池，所述铆钉的材质为铝。

根据本发明提供的一种锂电池，所述绝缘圈的材质为可溶性聚四氟乙烯。

根据本发明提供的一种锂电池，所述盖板或所述铆钉形成有注液孔。

根据本发明提供的一种锂电池，所述壳体的外壁和内壁沿周向形成凹槽。

本发明提供的锂电池，通过将盖帽的外圈设置成钢结构，使盖板和壳体通过激光焊接密封连接，减少了机械冲压设备的投入，简化了生产流程，提高了生产效率，降低了生产成本；同时，采用激光焊接密封，其密封性较之冲压密封密封性好，降低了锂电池漏液的风险，提高了锂电池的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的锂电池的结构示意图之一；

图2是本发明提供的锂电池的结构示意图之二；

图3是图1和图2中示出的A处的局部放大图之一；

图4是图1和图2中示出的A处的局部放大图之二；

图5是图1和图2中示出的A处的局部放大图之三；

图6是图1和图2中示出的A处的局部放大图之四；

图7是图1和图2中示出的A处的局部放大图之五；

附图标记：

10：盖帽； 11：盖板； 12：环形件；

13：铆钉； 14：绝缘圈； 20：壳体；

21：壳体沉台； 22：凹槽； 111：盖板沉台。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图7描述本发明的锂电池。

如图1和图2所示，锂电池包括：盖帽10和壳体20，盖帽10包括盖板11，盖板11与壳体20通过激光焊接密封连接，其中，盖板11和壳体20的材质为钢。

具体来说，在现有技术中，圆柱钢壳锂电池，其盖帽10的外层为橡胶圈，通常采用冲压的方式将橡胶圈压缩至壳体20内部，以形成密封结构。本发明实施例提供了一种新型的锂电池，其盖帽10的外圈为盖板11，盖板11的材质为钢，壳体20的材质也为钢，二者之间可通过激光焊接密封连接，以形成封口结构。

进一步地，盖板11和壳体20的材质相同，其可以为碳素钢，也可以为合金钢，或者不锈钢等。

进一步地，盖板11和壳体20的形状相匹配，在本发明的实施例中，锂电池可以为圆柱形电池，也可以为长方体电池。

本发明实施例提供的锂电池，通过将盖帽的外圈设置成钢结构，使盖板和壳体通过激光焊接密封连接，减少了机械冲压设备的投入，简化了生产流程，提高了生产效率，降低了生产成本；同时，采用激光焊接密封，其密封性较之冲压密封密封性好，降低了锂电池漏液的风险，提高了锂电池的使用寿命。

进一步地，在本发明的一个实施例中，盖板11和壳体20的材质为冷轧碳钢薄板及钢带(SPCC)。

如图3所示，在本发明的一个实施例中，盖板11的底面可与壳体20的顶面直接通过激光焊接在一起，其焊接方向为水平方向。

在本发明的一个实施例中，盖板11的侧壁和/或壳体20的内表面形成沉台，盖板11与壳体20在沉台处搭接，并通过激光焊接连接。

具体来说，盖板11的侧壁和壳体20的内表面可其中一者形成有沉台，也可二者均形成有沉台，当二者均形成有沉台时，盖板沉台111和壳体沉台21的形状应相匹配，以使二者能够搭接在一起，并通过激光焊接密封。

可选地，如图4所示，在本发明的一个实施例中，盖板11的侧壁形成盖板沉台111，在本实施例中，盖板沉台111的形状为直角形，该直角与壳体20顶面相对应的边长应略大于该壳体20的壁厚，为焊缝的形成留有一定的空间，在本实施例中，焊接方向为水平方向。

可选地，如图5所示，在本发明的一个实施例中，壳体20的内表面形成有壳体沉台21，在本实施例中，壳体沉台21的形状为直角形，该直角与盖板11侧壁相对应的边长应略大于该盖板11的厚度，为焊缝的形成留有一定的空间，在本实施例中，焊接方向为竖直方向。

可选地，如图6所示，在本发明的一个实施例中，盖板11的侧壁形成有盖板沉台111，壳体20的内表面形成有壳体沉台21，在本实施例中，盖板沉台111和壳体沉台21的形状均为直角形，该两个直角的边长相匹配，在本实施例中，焊接方向为竖直方向。

可选地，如图7所示，在本发明的一个实施例中，盖板11的侧壁形成有盖板沉台111，壳体20的内表面形成有壳体沉台21，在本实施例中，盖板沉台111和壳体沉台21的形状均为圆弧形，该两个圆弧的弧度相匹配，在本实施例中，焊接方向为竖直方向。

本发明实施例提供的锂电池，通过在盖板与壳体的连接处设置沉台，且沉台的设置位置以及设置形状可为多种，在实际作业中，可根据激光焊接的方向，设置沉台的位置以及形状，以满足焊接方向的需求。

如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，盖帽10还包括：环形件12、铆钉13和绝缘圈14。环形件12设置在盖板11的下方，盖板11的中心开设有通孔，铆钉13的一端穿过盖板11和环形件12，将盖板11和环形件12连接，绝缘圈14设置在盖板11与铆钉13之间。

具体来说，环形件12的材质为不锈钢，铆钉13的材质可以为铝或其他金属材料，绝缘圈14的材质可以为可溶性聚四氟乙烯(PFA Polyfluoroalkoxy)或其他非金属材料。进一步地，盖板11或铆钉13形成有注液孔。

进一步地，对于图1所示的实施例，其锂电池的安装步骤可按照如下步骤进行：

将卷芯负极向内放入壳体20内，负极耳与壳体20的底部进行电阻焊接，卷芯正极耳与盖帽10焊接，将盖帽10放入壳体20开口处，使盖板沉台111与壳体沉台21配合紧密，然后将盖板沉台111与壳体沉台21结合处进行激光焊接密封。

进一步地，在本实施例中，壳体20的高度为64.3mm，直径为26mm，厚度为0.3mm，材质为冷轧碳钢薄板及钢带(SPCC)；盖板11的直径为26mm；盖板11的厚度为0.6mm，盖板沉台111的高度为0.3mm，直径为25.35mm，材质为冷轧碳钢薄板及钢带(SPCC)；铆钉13的材质为铝合金，铆接后的高度为2.6mm；卷芯的高度为62mm，组装后电池的总高度为65.2mm。采用此结构组装电池，锂电池的容量可提升约5.4％左右。

本发明实施例提供的锂电池，在卷芯入壳后直接采用激光焊接封口，对比传统电池的生产制程，少了滚槽成型以及多次机械封口工序，减少了设备投入及人员投入，降低了生产成本。采用激光焊接封口，其焊接制程合格率高、自动化程度高，且密封效果好，提高了生产效率及产品合格率。同时，本发明实施例提供的锂电池与传统的锂电池相比，铆钉结构的盖帽厚度变薄，在锂电池总高度尺寸不变的情况下，采用激光焊接封口后，电池内部高度尺寸变大，卷芯高度增加进而提升了锂电池的容量。

如图2所示，在本实施例中，壳体20的外壁和内壁沿周向形成凹槽22，该凹槽22的深度为0.5mm，滚槽后壳体20的高度为64.5mm。在本实施例中，其锂电池的安装步骤具体如下：

将卷芯负极向内放入壳体20内，负极耳与壳体20的底部进行电阻焊接，壳体20滚槽，卷芯正极耳与盖帽10焊接，将盖帽10放入壳体20开口处，使盖板沉台111与壳体沉台21配合紧密，然后将盖板沉台111与壳体沉台21结合处进行激光焊接密封。

进一步地，在本实施例中，壳体20的高度为64.9mm，直径为26mm，厚度为0.3mm，壳体20开口处的内表面形成有壳体沉台21，壳体沉台21为R2.5mm的圆角，壳体20的材质为冷轧碳钢薄板及钢带(SPCC)；盖板11的直径为25.6mm；盖板11的厚度为0.6mm，盖板11的侧壁形成有盖板沉台111，盖板沉台111为R2.5mm的圆角，盖板11的材质为冷轧碳钢薄板及钢带(SPCC)；铆钉13的材质为铝合金，铆接后的高度为2.4mm；卷芯的高度为62mm，组装后电池的总高度为65.2mm。采用此结构组装电池，锂电池的容量可提升约5.4％左右。

本发明实施例提供的锂电池，预先将壳体的高度增加，在壳体外部进行滚槽成型后，壳体的高度达到预设高度，在采用激光焊接封口后，电池内部高度尺寸变大，仍然能够达到提升锂电池容量的目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。