一种电池焊接保护件的制作方法

1.本实用新型涉及电池器件领域，具体涉及一种电池焊接保护件。


背景技术：

2.电池生产工艺中，对于壳盖分离的结构，往往通过点焊、激光焊等工艺，将电池壳体和盖板进行融熔密封，实现牢固连接。当焊缝与其他结构件距离过近时，焊接的高能量同时传递至盖板其他位置，瞬时的高热易使铆接于盖板上的不耐热结构件受热变形或融化，影响其支撑、密封等性能，进而影响电池的使用寿命和安全性能。
3.为避免焊接热量对壳盖结构其他部件的热影响，已有以下工作：如公告号为cn214602629u的中国专利提供了一种简单的保护盖和固定系统，对盖板上其他结构件有部分隔离作用；公告号为cn211413978u的中国专利公开了一种电池焊接自适应保护组件，但保护块主体部分无导热主体，上盖有孔结构，无导热管，导热力有限。基于此，有必要针对极柱、注液孔等的受热、污染等问题，提供一种有效的电池焊接保护组件。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种电池焊接保护件，该电池焊接保护件定位后，通过隔离、传导、散发焊接热量，保护盖板上的极柱，避免极柱处温感材料受热形变、焊接污染等，对极柱和注液孔提供了有效保护。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电池焊接保护件，用于电池的外壳和盖板的焊接过程中，保护盖板上的极柱，所述外壳与所述盖板的焊接处为焊缝，
6.所述电池焊接保护件包括基盖、中部导热块、定位柱以及一对两翼保护片；所述基盖盖合于所述盖板上的极柱上，所述中部导热块形成于基盖的底面上，且当基盖盖合于极柱上时，所述中部导热块紧密贴合于盖板上；所述定位柱设置于所述中部导热块上，用于插接入盖板上预留的注液孔内以实现定位；所述两翼保护片连接于所述基盖的两侧，用于遮盖盖板上的极柱表面，以隔开所述极柱和所述焊缝；所述基盖中还设有散热介质腔体，所述基盖的两端面分别设有与所述散热介质腔体连通的散热介质进出接口，以向所述散热介质通道通入液态冷却介质。
7.进一步地，所述定位柱的尺寸略小于注液孔的尺寸，且定位柱材质的刚度小于盖板材质的刚度。
8.进一步地，所述中部导热块是由导热材料制备而成的，所述两翼保护片具有弹性。
9.进一步地，所述电池焊接保护件的材质为铜、银、金、铝及其合金、金刚石、导热硅胶。
10.进一步地，当所述盖板具有磁性时，所述中部导热块和两翼保护片的对应位置设有磁吸附涂层以密合吸附于盖板上。
11.进一步地，当所述盖板上设有防爆阀时，所述保护件相对于所述盖板的一面还形成有容纳所述防爆阀的避空部。
12.进一步地，所述基盖和两翼保护片的表面还设有便于机械手抓取固定的孔洞。
13.本实用新型还提供了另一种电池焊接保护件，用于电池的外壳和盖板的焊接过程中，保护盖板上的极柱，所述外壳与所述盖板的焊接处为焊缝，
14.所述电池焊接保护件包括基盖、中部导热块、定位柱、一对两翼保护片以及散热管；所述基盖盖合于所述盖板上的极柱上，所述中部导热块形成于基盖的底面上，且当基盖盖合于极柱上时，所述中部导热块紧密贴合于盖板上；所述定位柱设置于所述中部导热块上，用于插接入盖板上预留的注液孔内以实现定位；所述两翼保护片连接于所述基盖的两侧，用于遮盖盖板上的极柱表面，以隔开所述极柱和所述焊缝；所述基盖中还设有散热介质腔体，所述基盖的顶面设有与所述散热介质腔体连通的连接口，所述散热管通过所述连接口与所述散热介质腔体连通以通入气态冷却介质。
15.进一步地，所述基盖的底面上还开设有多个与所述散热介质腔体连通的散热孔，所述散热孔用于气体冷却介质的扩散。
16.进一步地，所述散热管为软管。
17.本实用新型的有益效果：
18.本实用新型的该电池焊接保护件定位后，通过隔离、传导、散发焊接热量，保护盖板上的极柱，避免极柱处温感材料受热形变、焊接污染等，对极柱和注液孔提供了有效保护。
附图说明
19.图1是本实用新型一实施例的电池焊接保护件的整体结构示意图；
20.图2是图1中焊接保护件的三视图及剖面图a-a、d-d；
21.图3是本实用新型另一实施例的电池焊接保护件的整体结构示意图；
22.图4是图3中焊接保护件的三视图及剖面图a-a；
23.图5是本实用新型的电池焊接保护件的实物图；
24.图中标号说明：1、电池；11、冲片；12、极柱；13、盖板；14、注液孔；
25.2、焊接保护件；210、定位柱；220、中部导热块；230、两翼保护片；240、基盖；241、散热介质腔体；242、散热介质进出口接口；243、散热介质进出口连接管；244、散热孔；245、连接口；250、散热管。
具体实施方式
26.下面结合附图对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
27.本实用新型提供了一种电池焊接保护件，用于电池1的外壳和盖板13的焊接过程中，保护盖板13上的极柱12。
28.请参见图1，所述电池1具有以下特点：具备处于电池1同一端面上的两极，且两极都设有凸起于端面的极柱12、冲片11；电池1具有外壳和盖板13，且外壳与盖板13需焊接连接，焊接轨迹或称焊缝与极柱12之间存在一定的间距。
29.图2-3为本实用新型的电池焊接保护件的一种实施方式。在该实施例中，可通过液态冷却介质，如水、液态金属实现散热。具体的，电池焊接保护件2包括基盖240、中部导热块
220、定位柱210以及一对两翼保护片230。其中，所述基盖240盖合于盖板上的极柱上，基盖240的内部开设有散热介质腔体241，所述基盖240的两端面分别设有与所述散热介质腔体241连通的散热介质进出口接口242，通过该散热介质进出口接口242可以向散热介质通道通入液态冷却介质，从而实现散热。优选地，在基盖240两端面的散热介质进出口242接口上分别连接有散热介质进出口连接管243，以便于连接通入外部的冷却介质。
30.中部导热块220形成于基盖240的底面上，且当基盖240盖合于极柱上时，所述中部导热块220紧密贴合于盖板上。所述中部导热块220主要起中心部位的导热作用，同时作为整个组件的主要支撑体。中部导热块220优选地由导热材料制备而成，从而及时的将焊接时盖板上的热量导出。
31.定位柱210设置于所述中部导热块220上，用于插接入盖板上预留的注液孔14内以实现定位。定位钉尺寸按机台定位准确度设计，其尺寸应略小于注液孔14的尺寸，且定位柱210材质的刚度小于盖板材质的刚度，以减轻或避免定位误差对注液孔14的碰伤。
32.两翼保护片230分别连接于所述基盖240的两侧，用于遮盖盖板上的极柱表面，以隔开焊缝与盖板上的其他结构，主要为极柱等。所述两翼保护片230贴近极柱，能够减小激光的干涉，有效隔离和散热。所述两翼保护片230优选地具有弹性。在一种实施例中，当所述盖板具有磁性时，所述中部导热块220和两翼保护片230的对应位置设有磁吸附涂层以密合吸附于盖板上。
33.本实用新型中，所述电池焊接保护件2的材质可为铜、银、金、铝及其合金、金刚石、导热硅胶。
34.在一种实施例中，当所述盖板上设有防爆阀等其他突出部件时，所述保护件相对于所述盖板的一面还形成有容纳所述防爆阀的避空部。在一种实施例中，所述基盖240和两翼保护片230的表面还设有固定孔，以便于焊接时机械手的固定和抓取。
35.在一些实施例中，当极柱等部件距离中部较远，即处于电池盖板两端，且与端板焊缝距离较小时，此时的两翼保护片230除两翼外，在两翼的另外两端增加端面，以隔离两端焊缝与极柱。
36.在另一种实施例中，可通过气态冷却介质，如冷气实现散热。请参见图3-4，此时，基盖240中同样设有散热介质腔体241，且基盖240的顶面设有与所述散热介质腔体241连通的连接口245。此外，焊接保护件2还包括一散热管250，该散热管250通过连接口245与所述散热介质腔体241连通，从而可以通入气态冷却介质进行散热。所述散热管250优选为软管。优选地，基盖240的底面上还开设有多个与散热介质腔体241连通的散热孔244，通过该散热孔244，散热介质腔体241中的冷气能够向盖板处扩散，更好的实现散热冷却的效果。
37.下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
38.对比例1
39.选取1833型号电池，该方形锂离子电池盖板设计尺寸宽度为(16.8
±
0.4)mm，极柱设计尺寸为(11.5
±
0.2)mm，两侧边距焊缝平均预留尺寸为2.6mm，两端板距焊缝平均预留尺寸为8.7mm。
40.在对该方形锂离子电池进行激光顶封焊接时，不提供焊接保护装置。
41.通过机械手吸取图1所示意的锂离子电池，定位后进行激光焊，焊接结束，机械手取走锂离子电池。
42.经过激光顶封焊接、干燥后，1833型号电池正极扭力为3.7kgf
·
cm，负极扭力为3.5kgf
·
cm。
43.对比例2
44.选取21115型号电池，该方形锂离子电池盖板设计尺寸宽度为(20.7
±
0.3)mm，极柱设计尺寸为(13.0
±
0.2)mm，两侧边距焊缝平均预留尺寸为3.85mm，两端板距焊缝平均预留尺寸为10mm。
45.在对该型号的方形锂离子电池进行激光顶封焊接时，不提供焊接保护装置。
46.通过机械手吸取图1所示意的锂离子电池，定位后进行激光焊，焊接结束，机械手取走锂离子电池。
47.经过激光顶封焊接、干燥后，21115型号电池正极扭力为5.2kgf
·
cm，负极扭力为4.0kgf
·
cm。
48.实施例1
49.选取1833型号电池，该方形锂离子电池盖板设计尺寸宽度为(16.8
±
0.4)mm，极柱设计尺寸为(11.5
±
0.2)mm，两侧边距焊缝平均预留尺寸为2.6mm，两端板距焊缝平均预留尺寸为8.7mm。
50.在对该型号的方形锂离子电池进行激光顶封焊接时，提供本实用新型的焊接保护件，该焊接保护件包括基盖、定位柱、中部导热块及两翼保护片，材质全部为铁合金，不通入冷却介质，结构如图1-2所示，实物如图5所示。
51.将焊接保护件固定于电池顶端，通过机械手吸取图1所示意的锂离子电池,将保确保过程中定位柱仍准确定位，待焊接盖板部分外露，启动激光焊接设备，进行激光焊，焊接结束，机械手取走带保护组件的锂离子电池。
52.经过锂离子电池焊接保护件的保护，激光顶封焊接、干燥后，正极扭力为4.7kgf
·
cm，负极扭力为4.4kg
·
cm，并可以有效的杜绝焊接飞溅物落入注液孔。
53.实施例2
54.选取1833型号电池，该方形锂离子电池盖板设计尺寸宽度为(16.8
±
0.4)mm，极柱设计尺寸为(11.50
±
0.2)mm，两侧边距焊缝平均预留尺寸为2.6mm，两端板距焊缝平均预留尺寸为8.7mm。极柱塑胶件与焊缝之间的间距过小，在进行激光顶封焊接时，激光能量容易烧坏极柱塑胶件，导致产品极柱扭力偏小，不良率增多。
55.在对该型号的方形锂离子电池进行激光顶封焊接时，提供本实用新型的焊接保护件，该焊接保护件包括基盖、定位柱、中部导热块及两翼保护片，保护件材质全部为铁合金，通入冷却介质冷却水。
56.经过锂离子电池焊接保护件的保护，激光顶封焊接、干燥后，正极扭力为5.7kgf
·
cm，负极扭力为5.5kg
·
cm，并可以有效的杜绝焊接飞溅物落入注液孔。
57.实施例3
58.选取21115型号电池，该方形锂离子电池盖板设计尺寸宽度为(20.7
±
0.3)mm，极柱设计尺寸为(13.0
±
0.2)mm，两侧边距焊缝平均预留尺寸为3.85mm，两端板距焊缝平均预留尺寸为10mm。
59.在对该型号的方形锂离子电池进行激光顶封焊接时，提供本实用新型的焊接保护件，该焊接保护件包括基盖、定位柱、中部导热块及两翼保护片，保护件材质全部为铁合金，
不通入冷却介质。
60.将焊接保护件固定于电池顶端，通过机械手吸取图1所示意的锂离子电池,将保确保过程中定位柱仍准确定位，待焊接盖板部分外露，启动激光焊接设备，进行激光焊，焊接结束，机械手取走带保护件的锂离子电池。
61.经过锂离子电池焊接保护件的保护，激光顶封焊接、干燥后，正极扭力为6.3kgf
·
cm，负极扭力为5.2kg
·
cm，并可以有效的杜绝焊接飞溅物落入注液孔。
62.以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。