一種電化學(xué)器件的制作方法

本發(fā)明涉及一種電化學(xué)器件，屬于鋰電池技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前由于鋰電池具有能量密度高、功率密度高、循環(huán)使用次數(shù)多等優(yōu)點(diǎn)，在智能手機(jī)、穿戴設(shè)備、電動自行車和新能源汽車等設(shè)備上得到廣泛的應(yīng)用，成為解決能源危機(jī)和環(huán)境污染等全球性問題的關(guān)鍵。隨著電動汽車技術(shù)的日益完善，電動汽車和混合動力車離人們的日常生活越來越近，存在著巨大的商機(jī)，同時電動汽車對為其提供能量的鋰離子電池的性能提出了更高的要求。

目前市場上廣泛使用的硬殼鋰電池，殼體與蓋板的焊接廣泛采用激光焊接等焊接方法?，F(xiàn)有的封裝方法容易造成焊縫凹凸不平、外形丑陋等問題，密封性較差，使用技術(shù)過程中較易磨損，造成鋰電池漏液，會有嚴(yán)重的安全隱患?，F(xiàn)有技術(shù)中極耳與極柱的連接主要有：超聲波焊接、激光焊接、電阻熱熔焊接、鉚接、螺栓連接等。其中超聲波焊接、激光焊接、電阻熱熔焊接能夠?qū)O耳和極柱金屬融合在一起。可以說，極耳與極柱的連接是動力電池一個很致命的環(huán)節(jié)，影響著動力電池的可靠性和安全性，最終對動力電池的市場前景和新能源汽車的推廣起到重要作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：注液孔開在蓋板上，注液不方便。

本發(fā)明的目的是提供一種注液孔開在極柱中間的電化學(xué)器件。

本發(fā)明的技術(shù)方案具體為：

一種電化學(xué)器件，包括外殼，外殼包括蓋板與上端開口的殼體，外殼內(nèi)設(shè)有電芯，在外殼與電芯之間為電解液，所述殼體上部固定蓋板，蓋板上設(shè)有兩個通孔，每個通孔內(nèi)固定一個焊接電芯的極柱，極柱軸向上設(shè)有通透的階梯孔，該階梯孔用于注電解液；極柱為兩個，一個正極，一個為負(fù)極。

外殼的材質(zhì)為鋁，其內(nèi)、外表面均為三氧化鋁保護(hù)層，保護(hù)層的厚度為0.1-1.0μm。

蓋板采用凸臺結(jié)構(gòu)，與極柱配合的部分向外凸出，極柱的阻擋部置于凸出部內(nèi)側(cè)。

所述的轉(zhuǎn)接片與電芯的極耳焊接連接。

蓋板與極柱之間通過密封釘焊接密封。

蓋板設(shè)有連通外界的安全孔，安全孔外側(cè)的蓋板焊接安全閥。

上述所有焊接為攪拌摩擦焊焊接。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)效果為，本發(fā)明將注液孔開在極柱中間，避免在蓋板上開孔，注液完成采用螺紋密封，使電池注液更加安全，并采用階梯孔的形式，避免注液過程中發(fā)生泄漏。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的示意圖。

圖2為轉(zhuǎn)接片與電極連接的示意圖。

圖3為轉(zhuǎn)接片與電芯焊接的示意圖。

圖4為轉(zhuǎn)接片的示意圖。

圖5為蓋板5的示意圖。

圖6為極柱的示意圖。

圖7為密封墊片、密封墊與蓋板連接的示意圖。

具體實(shí)施方式

一種電化學(xué)器件，包括外殼，外殼包括蓋板5與上端開口的殼體9，外殼內(nèi)設(shè)有電芯4，在外殼與電芯4之間為電解液，殼體9上部固定蓋板5，蓋板5上設(shè)有兩個通孔，每個通孔內(nèi)固定一個焊接電芯4的極柱2，極柱軸向上設(shè)有通透的階梯孔，該階梯孔用于注電解液。

極柱2為兩個，一個正極，一個為負(fù)極。

外殼的材質(zhì)為鋁，其內(nèi)、外表面均為致密三氧化鋁保護(hù)層，其厚度為0.1-1.0μm，保護(hù)層由蓋板5與殼體9進(jìn)行陽極氧化形成。

蓋板5采用凸臺結(jié)構(gòu)，與極柱2配合的部分向外凸出，極柱2的阻擋部置于凸出部內(nèi)側(cè)，使這樣能提高殼體內(nèi)部空間。

所述的轉(zhuǎn)接片與電芯的極耳焊接連接，正負(fù)極采用同樣的方法連接。

蓋板5與極柱2之間通過密封釘3焊接密封。

蓋板5設(shè)有連通外界的安全孔，安全孔外側(cè)的蓋板5焊接安全閥10。

上述所有焊接為攪拌摩擦焊焊接（參閱附圖標(biāo)記a）。

正極轉(zhuǎn)接片為0.8mm-2mm的鋁板材，負(fù)極轉(zhuǎn)接片為0.8mm-2mm的鎳鍍銅板材。

蓋板為凸臺結(jié)構(gòu)，采用1-2mm的鋁板制成，蓋板進(jìn)行陽極氧化處理。

極柱2螺紋配合圓螺母1，蓋板5和圓螺母之間設(shè)有密封墊片7，極柱2的凸臺和蓋板5之間設(shè)有密封墊6。

本發(fā)明提供了一種鋰電池外殼表面覆有厚度0.1-1.0μm的致密三氧化鋁保護(hù)層，耐磨性好，強(qiáng)度提高，并且具有優(yōu)良的絕緣性能，阻止外殼本體與電解液直接接觸，進(jìn)而防止外殼本體被腐蝕。

本發(fā)明提供了一種采用攪拌摩擦焊接鋰電池殼體與殼蓋的焊接方法。運(yùn)用攪拌摩擦焊接的方式進(jìn)行殼體與殼蓋封裝，形成具有閉環(huán)且不帶匙孔的完美焊縫，焊縫具有可靠的強(qiáng)度和密封性，且攪拌摩擦焊接溫度達(dá)不到電池內(nèi)各部件的熔化溫度，熱輸入較小，有效保護(hù)電池，具有良好的應(yīng)用前景，值得推廣。

蓋板采用凸臺結(jié)構(gòu)，節(jié)約殼體內(nèi)部空間，大大提高了全極耳電芯的能量密度。

極耳與極柱的連接采用轉(zhuǎn)接片，焊接采用攪拌摩擦焊，轉(zhuǎn)接片與電芯的極耳采用攪拌摩擦焊焊接，極柱與轉(zhuǎn)接片采用攪拌摩擦焊焊接，大大提高了焊接的可靠性，提高了鋰電池的安全性，具有良好的應(yīng)用前景。

本發(fā)明提供了一種注液孔的結(jié)構(gòu)形式，此注液孔開在極柱中間，避免在蓋板上開孔，使電池更加美觀、更加安全，并采用階梯孔的形式，避免注液過程中發(fā)生泄漏，注液完成采用螺紋密封后再用攪拌摩擦焊焊接。

安全閥采用攪拌摩擦焊接的方法焊接，大大提高焊接可靠性，值得推廣。

本發(fā)明的裝配方法：

第一，參閱圖2，將極柱2與轉(zhuǎn)接片8采用攪拌摩擦焊的方式連接在一起，參閱圖3，將轉(zhuǎn)接片8與電芯4的極耳采用攪拌摩擦焊的方法連接起來，正負(fù)極采用同樣的方法連接。

第二，參閱圖1，將焊有極柱的電芯放進(jìn)殼體9內(nèi)，在極柱上墊上密封墊片7。

第三，采用攪拌摩擦焊的方法在蓋板5上焊接安全閥，蓋上蓋板5，參閱圖1，蓋板與殼體采用攪拌摩擦焊方式焊接。

第四，在正負(fù)極墊上密封墊6，分別在正負(fù)極擰上圓螺母1，擰緊。

第五，從極柱2中間的注液孔注入電解液，擰入密封釘3，密封釘和極柱采用攪拌摩擦焊焊接。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明整體構(gòu)思前提下，還可以作出若干改變和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種電化學(xué)器件，包括外殼，外殼包括蓋板與上端開口的殼體，外殼內(nèi)設(shè)有電芯，在外殼與電芯之間為電解液，所述殼體上部固定蓋板，蓋板上設(shè)有兩個通孔，每個通孔內(nèi)固定一個焊接電芯的極柱，極柱軸向上設(shè)有通透的階梯孔，該階梯孔用于注電解液；極柱為兩個，一個正極，一個為負(fù)極。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)效果為，本發(fā)明將注液孔開在極柱中間，避免在蓋板上開孔，注液完成采用螺紋密封，使電池注液更加安全，并采用階梯孔的形式，避免注液過程中發(fā)生泄漏。

技術(shù)研發(fā)人員：趙良潔;楊俊;呂占國
受保護(hù)的技術(shù)使用者：林州朗坤科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.18
技術(shù)公布日：2017.09.22