本申請(qǐng)涉及鋰電池生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰電池的殼體和殼蓋的連接結(jié)構(gòu)及連接方法。

背景技術(shù)：

在鋰離子電池生產(chǎn)過(guò)程中，需要經(jīng)過(guò)極片制片-電芯組裝-電芯入殼-殼蓋封裝-干燥注液-化成分容的流程，其中殼蓋封裝工序，是將電池殼體(一般是3003鋁合金)與殼蓋焊接封裝在一起，要求耐壓、不泄露，目前行業(yè)采用的都是激光熱熔焊接方式。

目前鋁殼電池是主流，大約占整個(gè)動(dòng)力電池的90％以上。鋁材的激光焊接難度比較大，例如：會(huì)面臨焊痕表面凸起問(wèn)題、氣孔問(wèn)題、炸火問(wèn)題、內(nèi)部氣泡問(wèn)題等。表面凸起、氣孔、內(nèi)部氣泡是激光焊接的致命傷，很多應(yīng)用由于這些原因不得不停止或者想辦法規(guī)避。十分多的電池廠家在沒(méi)有使用激光焊接技術(shù)的時(shí)候，也就是研發(fā)初期都會(huì)為電池的焊接傷透腦筋，究其原因，主要是采用的光纖芯徑過(guò)小或者激光能量設(shè)置過(guò)高所致。引起炸火(也稱(chēng)飛濺)的因素也很多，如材料的清潔度、材料本身的純度、材料自身的特性等，而起決定性作用的則是激光器的穩(wěn)定性。

電池殼體與殼蓋采用激光連續(xù)點(diǎn)焊熱熔焊接方式存在如下缺點(diǎn)：

1)電池殼體與殼蓋采用激光焊接后可能會(huì)導(dǎo)致凸起，這對(duì)后續(xù)工藝的裝配會(huì)有些影響；

2)方形電池由于來(lái)料的配合精度等方面的因素影響，焊接時(shí)拐角處最容易出現(xiàn)氣孔、炸火、內(nèi)部氣泡等問(wèn)題，影響密封；

3)激光焊接機(jī)的核心部件激光器及相關(guān)系統(tǒng)成本高，一次性投入大；

4)激光焊接時(shí)，要求焊接的安裝精度高，光束在工件上的方位不能有偏移，若存在偏移，不僅很容易導(dǎo)致焊接缺陷的產(chǎn)生，而且可能導(dǎo)致激光穿透殼蓋進(jìn)入殼內(nèi)，導(dǎo)致隔膜穿孔引起短路，導(dǎo)致著火等安全隱患。

5)激光焊接時(shí)，存在對(duì)激光束的吸收低和高熱導(dǎo)率、低熔點(diǎn)的金屬間化合物析出時(shí)產(chǎn)生裂紋、固化裂紋、低熔點(diǎn)金屬元素的損失、殘余應(yīng)力以及變形等，以上種種問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致金屬焊接處機(jī)械性能的降低，導(dǎo)致密封性能不好和不良。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)的目的是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中采用超聲波焊接連接電池殼體和殼蓋存在的問(wèn)題,本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N鋰電池的殼體和殼蓋的連接結(jié)構(gòu)及連接方法，以提高殼體和殼蓋的連接質(zhì)量和效率。

為了達(dá)到上述目的，本申請(qǐng)的技術(shù)方案是：

一種鋰電池的殼體和殼蓋的連接結(jié)構(gòu)，所述殼體為敞口結(jié)構(gòu)，所述殼蓋嵌入所述殼體的敞口內(nèi)、從而在殼體和殼蓋之間形成閉合的環(huán)形的接縫，所述殼體和所述殼蓋在所述接縫處通過(guò)攪拌摩擦焊接工藝連接在一起。

作為優(yōu)選，所述殼體的外輪廓為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，所述殼蓋為矩形板結(jié)構(gòu)，所述接縫為閉合的矩形環(huán)結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選，所述殼體為鋁殼。

一種鋰電池的殼體和殼蓋的連接方法，將所述殼蓋嵌入所述殼體的敞口內(nèi)、從而在殼體和殼蓋之間形成閉合的環(huán)形的接縫，將攪拌摩擦焊機(jī)的攪拌摩擦焊頭伸向所述殼體和殼蓋的接縫，開(kāi)啟攪拌摩擦焊機(jī)而帶動(dòng)攪拌摩擦焊頭高頻運(yùn)動(dòng)，并使攪拌摩擦焊頭沿著殼體和殼蓋之間的接縫移動(dòng)，從而使殼體和殼蓋連接在一起。

作為優(yōu)選，將所述殼蓋嵌入所述殼體的敞口內(nèi)后，利用殼體殼蓋焊接定位夾具固定住所述殼體和殼蓋的相對(duì)位置，然后利用所述攪拌摩擦焊機(jī)將所述殼體和殼蓋焊接在一起。

作為優(yōu)選，所述殼體殼蓋焊接定位夾具包括能夠相互靠近/相互遠(yuǎn)離的左夾體和右?jiàn)A體，所述左夾體和右?jiàn)A體的相對(duì)側(cè)均分別開(kāi)設(shè)有向內(nèi)延伸的、且與所述殼體相適配的矩形卡槽；焊接時(shí)，所述左夾體上的矩形卡槽卡住殼體的左側(cè)部，所述右?jiàn)A體上的矩形卡槽卡住殼體的右側(cè)部，左夾體和右?jiàn)A體相互靠近而將殼體以及嵌入殼體中的殼蓋夾緊固定住。

本申請(qǐng)采用攪拌摩擦焊接方式將鋰電池的殼體和殼蓋連接在一起，具有以下優(yōu)勢(shì)：

1)解決了激光焊接存在氣孔、炸火、內(nèi)部氣泡等問(wèn)題，密封性能好；

2)攪拌摩擦焊接不會(huì)引起隔膜穿孔導(dǎo)致短路等安全隱患；

3)攪拌摩擦焊接成本比激光焊接低很多，提高了產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比；

4)電池殼體與殼蓋采用攪拌摩擦焊接后表面平整，解決激光焊接引起的裝配問(wèn)題和提高了焊接處的機(jī)械性能。

附圖說(shuō)明

圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例中殼體、殼蓋以及攪拌摩擦焊機(jī)的分布示意圖；

圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例中殼體和殼蓋的焊接示意圖；

圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例中殼體和殼蓋焊接過(guò)程中，攪拌摩擦焊頭的運(yùn)行軌跡圖，圖中b表示焊接起點(diǎn)，a表示焊接終點(diǎn)；

其中：1-殼體，2-殼蓋，3-殼體殼蓋焊接定位夾具，301-左夾體，302-右?jiàn)A體，4-攪拌摩擦焊頭。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施方式結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本申請(qǐng)可以以多種不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本實(shí)施例所描述的實(shí)施方式。提供以下具體實(shí)施方式的目的是便于對(duì)本申請(qǐng)公開(kāi)內(nèi)容更清楚透徹的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字詞僅是針對(duì)所示結(jié)構(gòu)在對(duì)應(yīng)附圖中位置而言。

然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可能會(huì)意識(shí)到其中的一個(gè)或多個(gè)的具體細(xì)節(jié)描述可以被省略，或者還可以采用其他的方法、組件或材料。在一些例子中，一些實(shí)施方式并沒(méi)有描述或沒(méi)有詳細(xì)的描述。

此外，本文中記載的技術(shù)特征、技術(shù)方案還可以在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中以任意合適的方式組合。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，易于理解與本文提供的實(shí)施例有關(guān)的方法的步驟或操作順序還可以改變。因此，附圖和實(shí)施例中的任何順序僅僅用于說(shuō)明用途，并不暗示要求按照一定的順序，除非明確說(shuō)明要求按照某一順序。

本申請(qǐng)所說(shuō)“連接”，如無(wú)特別說(shuō)明，均包括直接和間接連接(聯(lián)接)。

圖1至圖3示出了本申請(qǐng)這種鋰電池殼體1和殼蓋2連接結(jié)構(gòu)的一個(gè)具體實(shí)施例。其包括殼體1和殼蓋2。其中，殼體1的頂部為敞口結(jié)構(gòu)，所述殼蓋2嵌入該殼體1的頂部敞口內(nèi)、從而在殼體1和殼蓋2之間形成閉合的環(huán)形的接縫(顯然，因?yàn)闅んw1和殼蓋2為分體部件，當(dāng)殼蓋2嵌入殼體1的敞口中后，自然會(huì)在殼體1和殼蓋2之間形成接縫)，所述殼體1和殼蓋2在所述接縫處通過(guò)攪拌摩擦焊接工藝連接在一起，而非傳統(tǒng)的激光焊接連接。

本實(shí)施例中，所述殼體1的外輪廓為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，其頂部的敞口為矩形敞口，所述殼蓋2為矩形板結(jié)構(gòu)，所述接縫為閉合的矩形環(huán)結(jié)構(gòu)。殼體1為鋁殼。

再參照?qǐng)D1至圖3所示，現(xiàn)將本實(shí)施例這種鋰離子電池中殼體1和殼蓋2的連接方法簡(jiǎn)單介紹如下：

將殼蓋2嵌入殼體1的敞口內(nèi)、從而在殼體1和殼蓋2之間形成閉合的環(huán)形的接縫(不難理解，因殼體1和殼蓋2為分體部件，當(dāng)殼蓋2嵌入殼體1的敞口中后，自然會(huì)在殼體1和殼蓋2之間形成接縫)，利用殼體殼蓋焊接定位夾具3固定住殼體1和殼蓋2的相對(duì)位置(防止在焊接過(guò)程中二者相對(duì)移動(dòng)，保證焊接質(zhì)量)，然后將攪拌摩擦焊機(jī)的攪拌摩擦焊頭4伸向殼體1和殼蓋2的接縫，開(kāi)啟攪拌摩擦焊機(jī)而帶動(dòng)攪拌摩擦焊頭高頻運(yùn)動(dòng)，并使攪拌摩擦焊頭沿著殼體1和殼蓋2之間的接縫移動(dòng)(如圖3)，從而使殼體1和殼蓋2連接在一起。

上述殼體殼蓋焊接定位夾具包括能夠相互靠近/相互遠(yuǎn)離的左夾體301和右?jiàn)A體302，所述左夾體301和右?jiàn)A體302的相對(duì)側(cè)均分別開(kāi)設(shè)有向內(nèi)延伸的、且與所述殼體1相適配的矩形卡槽(圖中未標(biāo)注)。焊接時(shí)，左夾體301上的矩形卡槽卡住殼體1的左側(cè)部，右?jiàn)A體302上的矩形卡槽卡住殼體1的右側(cè)部，左夾體301和右?jiàn)A體302相互靠近而將殼體1殼蓋夾緊固定，殼體1受到左夾體301和右?jiàn)A體302的加緊力而將其內(nèi)的殼蓋2也夾緊固定住，進(jìn)而保證了在焊接過(guò)程中殼體1和殼蓋2相對(duì)位置的穩(wěn)定性。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本申請(qǐng)所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本申請(qǐng)的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本申請(qǐng)構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換。