專利名稱：鋰電池電芯方形殼體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與鋰電池有關(guān)。
鋰電池是為手機(jī)等通訊產(chǎn)品提供能源必不可少的重要配件，而鋰電池的核心則是電芯，電芯由殼體、蓋板、電極、電解液等組成。
方形殼體一般呈扁平狀，殼體尺寸一般在厚度3-15mm，長(zhǎng)度30-80mm，寬度20-50mm，在上部開(kāi)口，將來(lái)與蓋板采用激光焊接密封，殼體目前傾向于采用不銹鋼制造，從國(guó)外進(jìn)口的不銹鋼殼體是采用多道次拉伸成形工藝制造的，由于拉伸比大，為制造一個(gè)不銹鋼殼體，要經(jīng)過(guò)八道次以上的拉仲，該工藝要求有相應(yīng)道次的多套成形模具，生產(chǎn)效率低，模具磨損較快，生產(chǎn)成本高。
中國(guó)專利公報(bào)申請(qǐng)?zhí)枮?0124327.6的文獻(xiàn)報(bào)道了一種制造鋰電池電芯方形殼體的方法，該法采用兩個(gè)對(duì)稱的成形件真空釬焊而成，該法的成形件兩個(gè)角部須強(qiáng)制拉伸成形，尺寸精度要求較高，工藝上很難實(shí)現(xiàn)；另外，釬焊采用平焊位置，要求焊料流動(dòng)性降低，為保證焊縫的氣密性，焊料必須有一定的厚度，加之焊縫較長(zhǎng)釬料消耗較多，因此成本較高。
為克服現(xiàn)有技術(shù)的局限性，特提出本發(fā)明。
本發(fā)明公開(kāi)了釬焊結(jié)構(gòu)的鋰電池電芯方形殼體及其制造方法，殼體由方通和底板兩件組焊而成，方通采用不銹鋼圓管為原料，經(jīng)切管機(jī)切斷、擴(kuò)口后，在沖床上拉伸成方管，經(jīng)切邊模切邊后制成方通；不銹鋼底板經(jīng)沖壓加工而成。如果要在底板上制造出防爆膜，可在底板上事先沖出孔，在孔上覆蓋一片箔材，箔材厚度0.01-0.15mm，箔材可以是鎳箔、不銹鋼箔或鎳基合金箔，以0.03mm的鎳箔為佳；箔材與底板經(jīng)點(diǎn)焊定位后，在箔材邊緣放置釬料待用。將方通清洗干凈后，在其內(nèi)側(cè)下邊緣粘上粘帶釬料。然后與底板在專用夾具中裝配在一起，采用電容貯能點(diǎn)焊機(jī)點(diǎn)焊定位在一起，以保證較小的釬焊間隙。也可將方通和底板先點(diǎn)焊在一起，釬料粉末與膠粘劑、溶劑混合在一起以料漿的形式涂在焊縫處。干燥后入爐釬焊，釬焊可以在真空高溫釬焊爐中進(jìn)行，也可以在氬氣保護(hù)下進(jìn)行高溫釬焊，鎳基合金釬料在達(dá)到其液相線溫度后流動(dòng)，在毛細(xì)力作用下填縫，在保溫一定時(shí)間降溫后，焊縫處釬料凝固，在冷至低溫出爐后即得到焊接結(jié)構(gòu)的方形電芯殼體。對(duì)焊有防爆膜的殼體，為達(dá)到一定壓力下爆破的目的，可以對(duì)焊后的殼體箔材進(jìn)行激光刻蝕處理，對(duì)于0.03mm厚的箔材，刻痕深度控制在0.01-0.015mm即可。
采用本發(fā)明的方法制造鋰電池電芯殼體具有以下優(yōu)點(diǎn)殼體由于不采用多道次拉伸成形工藝，而是采用成形快速的常溫沖壓成形，因此生產(chǎn)效率高，模具損耗輕微，模具費(fèi)用較低；與兩片對(duì)稱的殼體釬焊的工藝相比，釬縫較短，，另外殼體能夠站立著焊接，易形成釬縫圓角，焊縫密封性能易于保證，釬料消耗也大大減少，綜合生產(chǎn)成本低。另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以在殼體上直接焊上防爆膜，提高了電芯的使用安全性。
實(shí)施例為制造尺寸如下厚度8.0mm，長(zhǎng)47mm，寬34mm的電芯殼體，可以按下面的方法制造，首先選用直徑24.5mm的不銹鋼焊管，在切管機(jī)上切成小段；經(jīng)擴(kuò)口、壓扁后，利用拉伸模成形，將成形件經(jīng)切邊模切至要求的長(zhǎng)度，制成方通。然后采用BNi-2釬料粉末作成的粘帶小條，用光學(xué)樹(shù)脂膠粘在方通的內(nèi)側(cè)下部靠近焊縫處，晾干待用；底板上預(yù)先沖出直徑3.5mm的小孔，將直徑6mm的箔材覆蓋在小孔上，在孔的周邊將箔材與0.5mm厚的不銹鋼底板用電容儲(chǔ)能點(diǎn)焊機(jī)點(diǎn)焊定位，在焊縫邊緣粘上粘帶焊料小條將待焊的殼體和底板組件放入真空高溫釬焊爐中進(jìn)行釬焊，釬焊溫度1040-1060℃，保溫8-20分鐘，然后隨爐降溫，室溫出爐后即得帶有防爆膜的方形殼體成品。
權(quán)利要求
1.鋰電池電芯方形殼體及其制造方法，其特征在于，方形殼體是采用不銹鋼方通和底板組焊在一起制造的，焊接采用真空高溫釬焊工藝，形成一端開(kāi)口的方形電芯殼體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方形殼體，其特征在于底板焊接有防爆膜，防爆膜是這樣制造的，在與方通點(diǎn)焊定位前，不銹鋼底板上事先沖好圓孔或異型孔，在孔的位置點(diǎn)焊上箔材，在箔材邊緣放置鎳基合金釬料，然后底板與方通點(diǎn)焊，入爐后一起真空釬焊，出爐后即得焊有防爆膜的殼體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防爆膜，其特征在于箔材為鎳箔或不銹鋼箔或鎳基合金箔材，厚度0.01-0.15mm，以0.03mm厚的鎳箔為佳。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防爆膜，其特征在于釬焊后對(duì)箔材采用激光刻蝕處理。
全文摘要
公開(kāi)了一種釬焊結(jié)構(gòu)的鋰電池電芯方形殼體及其制造方法,方形殼體是采用不銹鋼方通和不銹鋼底板組焊在一起制造的,利用鎳基合金釬料,焊料預(yù)制后置于殼體近焊縫處,采用真空高溫釬焊工藝將方通和底板兩個(gè)零件焊接成一體,形成一端開(kāi)口的方形電芯殼體;為制造帶有防爆膜的殼體,可在底板上事先沖出孔,在焊接底板時(shí)一起釬焊上箔材,箔材可以進(jìn)行激光刻痕處理,達(dá)到一定壓力下爆破的目的。
文檔編號(hào)H01M2/02GK1374709SQ0110913
公開(kāi)日2002年10月16日 申請(qǐng)日期2001年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月9日
發(fā)明者李鑫 申請(qǐng)人:李鑫