大功率疊片式鋰電池鋁殼體結(jié)構(gòu)和制造方法
【專利說(shuō)明】大功率疊片式鋰電池鋁殼體結(jié)構(gòu)和制造方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種大功率疊片式鋰電池鋁殼體結(jié)構(gòu)和制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003]對(duì)于疊片式鋰電池，若要增大電池單體的功率，則需要相應(yīng)增加電池正負(fù)極箔片層數(shù)和箔片長(zhǎng)、寬、面積尺寸，則電池殼體的尺寸相應(yīng)也隨之增加。
[0004]假設(shè)電池殼體的尺寸增加較大，而殼體結(jié)構(gòu)形式不變，所用材料厚度不相應(yīng)增加，則殼體結(jié)構(gòu)剛性將不能滿足需要。
[0005]為保證電池殼體的強(qiáng)度、剛性等滿足要求，殼底和封蓋的厚度要增加，由于殼底和封蓋面積相對(duì)較小，其厚度的增加造成的重量增加相對(duì)于整個(gè)電池的重量而言所占比例較小。
[0006]而殼壁由于面積較大，增加電池殼壁厚度顯然會(huì)明顯增加電池重量，這對(duì)于應(yīng)用疊片式鋰電池的如汽車等交通工具或者其他應(yīng)用場(chǎng)合，顯然不符合輕量化要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種大功率疊片式鋰電池鋁殼體結(jié)構(gòu)和制造方法，可以滿足電池殼體的強(qiáng)度、剛性要求，而重量不顯著增加。
[0008]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種大功率疊片式鋰電池鋁殼體結(jié)構(gòu)，包括筒狀的殼壁，殼壁橫截面為四個(gè)角均為圓角的矩形；其特征是，殼壁外表面設(shè)置有多個(gè)套于筒狀殼壁上的環(huán)狀的加強(qiáng)筋板，加強(qiáng)筋板與殼壁之間采用攪拌摩擦焊接的方式焊接，且焊縫設(shè)置在殼壁的四個(gè)側(cè)面的平面上，避開殼壁的圓角。
[0009]多個(gè)環(huán)狀的加強(qiáng)筋板之間相互平行。
[0010]加強(qiáng)筋板的寬度大于攪拌摩擦焊接的攪拌頭軸肩直徑。
[0011]在筒狀的殼壁的兩端端口的外表面均攪拌摩擦焊接一加強(qiáng)筋板。
[0012]相鄰的加強(qiáng)筋板之間由多根加強(qiáng)桿連接，加強(qiáng)桿采用攪拌摩擦焊接的方式焊接在殼壁上，加強(qiáng)桿的兩端分別采用攪拌摩擦焊接的方式焊接到對(duì)應(yīng)的相鄰的加強(qiáng)筋板上。
[0013]加強(qiáng)桿的寬度大于攪拌摩擦焊接的攪拌頭軸肩直徑。
[0014]加強(qiáng)桿設(shè)置在殼壁的四個(gè)側(cè)面的平面上，避開殼壁的圓角。
[0015]攪拌摩擦焊接采用可伸縮式攪拌頭。
[0016]一種大功率疊片式鋰電池鋁殼體的制造方法，其特征是，包括以下步驟:
1)準(zhǔn)備支撐體、殼壁、多個(gè)環(huán)狀加強(qiáng)筋板、多個(gè)加強(qiáng)桿；
2)在殼壁內(nèi)部設(shè)置與殼壁內(nèi)腔匹配貼合的支撐體；
3)在殼壁外表面套設(shè)上環(huán)狀加強(qiáng)筋板，然后整體放置在焊接工作臺(tái)面上，且殼壁兩個(gè)大側(cè)面中的其中一個(gè)朝上，在殼壁上表面相鄰的環(huán)狀加強(qiáng)筋板之間放置多根加強(qiáng)桿，調(diào)整固定好加強(qiáng)桿、加強(qiáng)筋板與殼壁之間的相對(duì)位置，采用攪拌摩擦焊接的方式將加強(qiáng)筋板焊接到殼壁的外表面；采用攪拌摩擦焊接的方式將多根加強(qiáng)桿焊接到殼壁的外表面，且加強(qiáng)桿的兩端分別焊接到對(duì)應(yīng)的相鄰的加強(qiáng)筋板上；
4)再將殼壁翻轉(zhuǎn)180度，使兩個(gè)大側(cè)面中的另一個(gè)朝上，在相鄰的環(huán)狀加強(qiáng)筋板之間放置多根加強(qiáng)桿，調(diào)整固定好加強(qiáng)桿、加強(qiáng)筋板與殼壁之間的相對(duì)位置，采用攪拌摩擦焊接的方式將加強(qiáng)筋板焊接到殼壁的外平面；采用攪拌摩擦焊接的方式將多根加強(qiáng)桿焊接到殼壁的外平面，且加強(qiáng)桿的兩端分別焊接到對(duì)應(yīng)的相鄰的加強(qiáng)筋板上；
5)再將殼壁翻轉(zhuǎn)90度，使殼壁的兩個(gè)小側(cè)面中的其中一個(gè)朝上，在相鄰的環(huán)狀加強(qiáng)筋板之間放置多根加強(qiáng)桿，調(diào)整固定好加強(qiáng)桿、加強(qiáng)筋板與殼壁之間的相對(duì)位置，采用攪拌摩擦焊接的方式將加強(qiáng)筋板焊接到殼壁的外平面；采用攪拌摩擦焊接的方式將多根加強(qiáng)桿焊接到殼壁的外平面，且加強(qiáng)桿的兩端分別焊接到對(duì)應(yīng)的相鄰的加強(qiáng)筋板上；
6)再將殼壁翻轉(zhuǎn)180度，使殼壁的兩個(gè)小側(cè)面中的另一個(gè)朝上，在相鄰的環(huán)狀加強(qiáng)筋板之間放置多根加強(qiáng)桿，調(diào)整固定好加強(qiáng)桿、加強(qiáng)筋板與殼壁之間的相對(duì)位置，采用攪拌摩擦焊接的方式將加強(qiáng)筋板焊接到殼壁的外平面；采用攪拌摩擦焊接的方式將多根加強(qiáng)桿焊接到殼壁的外平面，且加強(qiáng)桿的兩端分別焊接到對(duì)應(yīng)的相鄰的加強(qiáng)筋板上；
7)最后，從殼壁內(nèi)部抽出支撐體，形成焊接完成的疊片式鋰電池鋁殼體。
[0017]采用可伸縮式攪拌頭進(jìn)行焊接，每條焊縫焊接到一設(shè)定長(zhǎng)度時(shí)或者焊接到一預(yù)定點(diǎn)后，攪拌頭繼續(xù)前進(jìn)，攪拌頭上的攪拌針逐漸縮回至軸肩內(nèi)，最終形成不留有匙孔的焊縫。
[0018]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:
本發(fā)明提供一種可以保證電池殼體的強(qiáng)度、剛性，而重量不顯著增加的殼體結(jié)構(gòu)和制造方法。對(duì)于尺寸較大的大功率疊片式鋰電池鋁殼體，在殼壁外采用攪拌摩擦焊接的方式焊接加強(qiáng)筋板和加強(qiáng)桿，保證了電池殼體的強(qiáng)度、剛性等滿足要求，又避免了電池重量的較大增加，符合輕量化的潮流趨勢(shì)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的左視圖；
圖3是圖1的剖視圖；
圖4是焊接時(shí)的支撐示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0021]如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明的大功率疊片式鋰電池鋁殼體結(jié)構(gòu)包括筒狀的殼壁1，殼壁I橫截面為四個(gè)角均為圓角的矩形。殼壁I外表面設(shè)置有多個(gè)套于筒狀殼壁上的環(huán)狀的加強(qiáng)筋板2，較佳地，多個(gè)環(huán)狀的加強(qiáng)筋板2之間相互平行。
[0022]加強(qiáng)筋板2與殼壁I之間采用攪拌摩擦焊接的方式焊接，且焊縫12設(shè)置在殼壁的四個(gè)側(cè)面的平面上，避開殼壁的圓角。
[0023]加強(qiáng)筋板的寬度> 攪拌摩擦焊接的攪拌頭軸肩直徑，加強(qiáng)筋板的厚度、數(shù)量以及位置則根據(jù)殼體強(qiáng)度需要設(shè)置。
[0024]較佳地，至少在筒狀的殼壁的兩端端口的外表面