一種帶分體式鋁筒的能量儲存器及其裝配方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶分體式鋁筒的能量儲存器及其裝配方法?，F(xiàn)有能量儲存器的鋁筒為底部開口的一體式，無法確保鋁筒與電極卷間的焊接質(zhì)量。本發(fā)明包括中的鋁筒為分體式，包括頂蓋和套筒，在裝配時，首先，所述頂蓋通過激光焊接方式與電極卷固接，使得電極卷及其與頂蓋的連接部外露；其次，所述頂蓋和電極卷通過拉力測試方式檢測連接強(qiáng)度；之后，所述套筒套置在所述頂蓋和電極卷外側(cè)，所述套筒和頂蓋間通過激光焊接方式固定；最后，將集流體和底座匹配裝配到所述套筒下部。電極卷和套筒依次與頂蓋連接，使得各零件間實(shí)現(xiàn)由內(nèi)到外裝配，操作者可以直接目視觀察焊接情況，確保產(chǎn)品使用壽命，提高生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種帶分體式鋁筒的能量儲存器及其裝配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能量儲存器領(lǐng)域，具體涉及一種能量儲存器設(shè)備及其裝配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，能量儲存器包括鋁筒、安裝在鋁筒內(nèi)的電極卷、集流體以及底座，所述鋁筒為下部開口的圓柱狀，包括一體結(jié)構(gòu)的頂蓋和側(cè)壁，裝配時，將電極卷從鋁筒的下部開口處插入，鋁筒和電極卷間通過脈沖激光實(shí)現(xiàn)多焊點(diǎn)連接。這種結(jié)構(gòu)的能量儲存器存在以下缺陷:1、電極卷裝入鋁筒后，所述電極卷的上表面與鋁筒頂蓋內(nèi)側(cè)壁間通過焊接方式固定，由于在焊接時，鋁筒遮擋了焊接產(chǎn)生的焊點(diǎn)，使得操作者在焊接時無法觀察焊接過程，導(dǎo)致操作者無法直接根據(jù)觀察得知焊接的質(zhì)量，使得產(chǎn)品必須通過后續(xù)檢測來確定是否存在質(zhì)量缺陷；2、由于鋁筒和電極卷的連接處被遮擋，完成焊接工序的能量儲存器需要通過破壞性剖切方式或者超聲波方式來檢測焊接質(zhì)量，采用破壞性剖切方式檢測會造成大量生產(chǎn)資源浪費(fèi)，提高了生產(chǎn)成本，還會因批量性漏檢影響產(chǎn)品合格率；采用超聲波方式檢測存在辨別性不高的缺陷，經(jīng)常會有存在質(zhì)量缺陷的產(chǎn)品因檢測失效而流入下道工序。由于能量儲存器在設(shè)備制造和監(jiān)測上存在上述缺陷，極大影響其使用壽命，導(dǎo)致過早失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種帶分體式鋁筒的能量儲存器及其裝配方法，本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種通過拉力測試方式檢測焊接質(zhì)量的能量儲存器及其裝配方法。
[0004]本發(fā)明通過以下方式實(shí)現(xiàn):一種帶分體式鋁筒的能量儲存器，包括鋁筒、與所述鋁筒匹配的底座、安裝在鋁筒內(nèi)的電極卷和集流體，所述鋁筒包括分體式的頂蓋和管狀套筒，所述頂蓋匹配嵌入所述套筒內(nèi)，所述頂蓋、套筒分步裝配。將原有一體式的鋁筒改進(jìn)為包括頂蓋和套筒的分體式鋁筒，使得頂蓋和套筒可以分步裝配，從而避免因頂蓋和電極卷間的連接處被套筒遮擋而無法直接觀察的情況，使得頂蓋和電極卷間的連接處在焊接時始終處于可視狀態(tài)，確保焊接質(zhì)量，通過降低產(chǎn)品報廢率來降低生產(chǎn)成本。
[0005]作為優(yōu)選，所述頂蓋的下表面通過連續(xù)激光焊接方式與所述電極卷的上表面固接，所述電極卷連接于所述頂蓋下表面的中部。電極卷和頂蓋間的焊接方式由原先的脈沖激光焊接改進(jìn)為連續(xù)激光焊接，使得電極卷上表面和頂蓋下表面間的連接結(jié)構(gòu)由原先的多點(diǎn)連接改進(jìn)為線連接，通過增加電極卷與頂蓋間的連接面積來提高兩者連接強(qiáng)度。
[0006]作為優(yōu)選，所述頂蓋的外緣側(cè)壁與所述套筒端部內(nèi)側(cè)壁間通過連續(xù)激光焊接固定，所述頂蓋上表面與所述套筒端面齊平。連為一體的頂蓋和電極卷插入套筒中，并通過焊接實(shí)現(xiàn)頂蓋和套筒間密封固接，有效防止電解液外泄；頂蓋上表面與套筒的端面齊平，使得兩者間的接觸面邊緣外露，方便焊接，還能確保套筒內(nèi)電極卷和電解液有足夠容納空間。
[0007]本發(fā)明還提供了一種能量儲存器的裝配方法，鋁筒為分體式，包括頂蓋和套筒，在裝配時，首先，所述頂蓋通過激光焊接方式與電極卷固接，使得電極卷及其與頂蓋的連接部外露；其次，所述頂蓋和電極卷通過拉力測試方式檢測連接強(qiáng)度；之后，所述套筒套置在所述頂蓋和電極卷外側(cè)，所述套筒和頂蓋間通過激光焊接方式固定；最后，將集流體和底座匹配裝配到所述套筒下部。電極卷和套筒依次與頂蓋連接，使得各零件間實(shí)現(xiàn)由內(nèi)到外裝配，頂蓋與電極卷通過焊接固定，由于沒有套筒遮擋，頂蓋和電極卷的連接部外露，操作者可以直接目視觀察焊接情況，以確保焊接質(zhì)量，有效避免因盲焊造成產(chǎn)品質(zhì)量缺陷，確保產(chǎn)品使用壽命；將生產(chǎn)步驟中對產(chǎn)品質(zhì)量檢測的方式由原先的大比例破壞性剖切檢測或超聲波檢測改進(jìn)為對每個產(chǎn)品進(jìn)行拉力測試檢測，通過對產(chǎn)品逐一測試抗拉強(qiáng)度來確定其頂蓋和電極卷間的連接強(qiáng)度，進(jìn)而對每一個產(chǎn)品的焊接質(zhì)量進(jìn)行判定，有效避免因采用超聲波檢測失誤造成存在質(zhì)量缺陷的產(chǎn)品流入后續(xù)工序的情況，還減少了因?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行大比例破壞性剖切檢測造成的報廢品數(shù)量，提高生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
[0008]作為優(yōu)選，所述頂蓋和電極卷間、所述頂蓋和套筒間均通過激光焊接方式連接，所述激光焊接方式采用連續(xù)激光焊接方式。將原有的脈沖激光改進(jìn)為連續(xù)激光，利用連續(xù)激光光源連續(xù)且溫和的特點(diǎn)，克服了脈沖激光因?qū)δ滁c(diǎn)持續(xù)高能照射而照成穿孔的缺陷，在頂蓋和電極卷、頂蓋和套筒間形成分布均勻且連續(xù)的焊點(diǎn)，既有效提升頂蓋和電極卷間的連接強(qiáng)度，還能確保頂蓋和套筒連接處的密封性能，有效防止電解液外泄。
[0009]作為優(yōu)選，所述電極卷的上表面通過連續(xù)激光焊接在所述頂蓋下表面中部。電極卷和頂蓋間的焊接方式由原先的脈沖激光焊接改進(jìn)為連續(xù)激光焊接，使得電極卷上表面和頂蓋下表面間的連接結(jié)構(gòu)由原先的多點(diǎn)連接改進(jìn)為線連接，通過增加電極卷與頂蓋間的連接面積來提高兩者連接強(qiáng)度，在焊接時，連續(xù)激光的焊接路線優(yōu)選為曲線，通過擴(kuò)展焊接區(qū)域和面積來進(jìn)一步提高電極卷和頂蓋間的連接強(qiáng)度，還有效降低內(nèi)阻，減少電能損耗。
[0010]作為優(yōu)選，所述頂蓋通過其外緣側(cè)壁與所述套筒的內(nèi)側(cè)壁連接，所述頂蓋上表面與所述套筒端面齊平。連為一體的頂蓋和電極卷插入套筒中，并通過焊接實(shí)現(xiàn)頂蓋和套筒間密封固接，有效防止電解液外泄；頂蓋上表面與套筒的端面齊平，使得兩者間的接觸面邊緣外露，方便焊接，還能確保套筒內(nèi)電極卷和電解液有足夠容納空間。
[0011]作為優(yōu)選，通過拉力測試方式檢測時，通過預(yù)設(shè)一拉力值來檢驗(yàn)頂蓋和電極卷間的連接強(qiáng)度。由于鋁筒分為頂蓋和套筒，使得電極卷由原先的內(nèi)置結(jié)構(gòu)改進(jìn)為沒有套筒遮擋的外露結(jié)構(gòu)，使得兩者表面均可以形成供拉力測試使用的著力點(diǎn)，確保拉力測試正常進(jìn)行，在拉力作用下從連接處分離的不合格產(chǎn)品還能二次焊接加工，減少產(chǎn)品報廢率，降低生產(chǎn)成本。
[0012]本發(fā)明的有益效果:將原有的一體式鋁筒改進(jìn)為包括頂蓋和套筒的分體式鋁筒，電極卷和套筒依次與頂蓋連接，使得各零件間實(shí)現(xiàn)由內(nèi)到外裝配，由于沒有套筒遮擋，頂蓋和電極卷的連接部外露，操作者可以直接目視觀察焊接情況，以確保焊接質(zhì)量，頂蓋和外露的電極卷通過拉力測試檢驗(yàn)焊接質(zhì)量，既有效避免因盲焊造成產(chǎn)品質(zhì)量缺陷，還能克服原有檢測方式存在的產(chǎn)品報廢率高、檢測準(zhǔn)確率低的缺陷，提高生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，確保了產(chǎn)品使用壽命；采用連續(xù)激光焊接方式取代原有工藝中的脈沖激光焊接方式，利用連續(xù)激光能量均勻的特性，有效避免產(chǎn)生穿孔。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為頂蓋與套筒、電極卷連接后的剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為鋁筒分解結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為頂蓋和電極卷連接結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1、電極卷，2、鋁筒，3、頂蓋，4、套筒，5、底座，6、集流體。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合說明書附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)作進(jìn)一步的說明。
[0015]如圖1所示的一種帶分體式鋁筒的能量儲存器，包括鋁筒2、與所述鋁筒2匹配的底座5、安裝在鋁筒2內(nèi)的電極卷I和集流體6，所述鋁筒2包括分體式的頂蓋3和管狀套筒4 (如圖2所示)，所述頂蓋3匹配嵌入所述套筒4內(nèi)，所述頂蓋3、套筒4分步裝配；所述頂蓋3的下表面通過連續(xù)激光焊接方式與所述電極卷I的上表面固接，所述電極卷I連接于所述頂蓋3下表面的中部；所述頂蓋3的外緣側(cè)壁與所述套筒4端部內(nèi)側(cè)壁間通過連續(xù)激光焊接固定，所述頂蓋3上表面與所述套筒4端面齊平。
[0016]鋁筒2為分體式，包括頂蓋3和套筒4，在裝配時，所述能量儲存器的裝配方法:首先，所述頂蓋3通過激光焊接方式與電極卷I固接(如圖3所示)，使得電極卷I及其與頂蓋3的連接部外露；其次，所述頂蓋3和電極卷I通過拉力測試方式檢測連接強(qiáng)度；之后，所述套筒4套置在所述頂蓋3和電極卷I外側(cè)，所述套筒4和頂蓋3間通過激光焊接方式固定；最后，將集流體6和底座5匹配裝配到所述套筒4下部；所述頂蓋3和電極卷I間、所述頂蓋3和套筒4間均通過激光焊接方式連接，所述激光焊接方式采用連續(xù)激光焊接方式；所述電極卷I通過其上表面連接在所述頂蓋3下表面中部；所述頂蓋3通過其外緣側(cè)壁與所述套筒4的內(nèi)側(cè)壁連接，所述頂蓋3上表面與所述套筒4端面齊平；通過拉力測試方式檢測時，通過預(yù)設(shè)一拉力值來檢驗(yàn)頂蓋3和電極卷I間的連接強(qiáng)度。
[0017]在具體操作中，電極卷I通過其上表面連接在頂蓋3的下表面中部，采用連續(xù)激光在連接面上做焊點(diǎn)連續(xù)、均勻的焊接，以確保兩者連接強(qiáng)度；頂蓋3通過邊緣側(cè)壁與套筒4內(nèi)側(cè)壁連接，且頂蓋3上表面與套筒4端面齊平，在焊接時，采用連續(xù)激光在頂蓋3上表面與套筒4端面間做焊點(diǎn)連續(xù)、均勻的焊接，確保頂蓋3和套筒4的間連接密封性，焊點(diǎn)位置可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，例如在套筒4外側(cè)壁上，只要能確保頂蓋3和套筒4連接密封性的焊接位置，均應(yīng)視為本發(fā)明的具體實(shí)施例。
[0018]在具體操作中，采用拉力測試裝置進(jìn)行檢測，檢測裝置的兩個拉力測試件分別與頂蓋3和外露的電極卷1，并通過預(yù)先設(shè)定拉力值來測定頂蓋3和電極卷I間的連接強(qiáng)度，當(dāng)頂蓋3和電極卷I間的連接強(qiáng)度能抵抗預(yù)設(shè)拉力值時，則判定焊接質(zhì)量合格，當(dāng)頂蓋3和電極卷I間的連接強(qiáng)度不能抵抗預(yù)設(shè)拉力值時，則判定焊接質(zhì)量不合格，被分離的頂蓋3和電極卷I進(jìn)行二次焊接加工，并重新測試。所述拉力測試可以選用的拉力值優(yōu)選為l_5kg，也可以根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際所需連接強(qiáng)度要求來確定拉力值，均應(yīng)視為本發(fā)明的具體實(shí)施例。
[0019]在實(shí)際操作中，當(dāng)預(yù)設(shè)拉力值為Ikg時，分別連接在頂蓋3和電極卷I上的拉力測試件對產(chǎn)品施以Ikg的拉力，若頂蓋3和電極卷I未分離，則產(chǎn)品合格，反之，則產(chǎn)品不合格，需重新焊接、測試；當(dāng)預(yù)設(shè)拉力值為3kg時，分別連接在頂蓋3和電極卷I上的拉力測試件對產(chǎn)品施以3kg的拉力，若頂蓋3和電極卷I未分離，則產(chǎn)品合格，反之，則產(chǎn)品不合格，需重新焊接、測試；當(dāng)預(yù)設(shè)拉力值為5kg時，分別連接在頂蓋3和電極卷I上的拉力測試件對產(chǎn)品施以5kg的拉力，若頂蓋3和電極卷I未分離，則產(chǎn)品合格，反之，則產(chǎn)品不合格，需重新焊接、測試。
[0020]在實(shí)際操作中，所述底座5和集流體6采用一體(如圖4所示)，也可以根據(jù)實(shí)際需求而替換為分體式，均應(yīng)視為本發(fā)明的具體實(shí)施例。
[0021]在實(shí)際操作中，本發(fā)明的技術(shù)方案用于能量儲存器領(lǐng)域，包括超級電容器領(lǐng)域、電池領(lǐng)域、鋰離子電容器領(lǐng)域、燃料電池領(lǐng)域等，本發(fā)明的技術(shù)方案在上述具體領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用均應(yīng)視為本發(fā)明的具體實(shí)施例。在上述各具體領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用時，相關(guān)儲能設(shè)備的外包裝結(jié)構(gòu)和制造方法均與本發(fā)明中的技術(shù)方案相同，均應(yīng)視為本發(fā)明的具體實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種帶分體式鋁筒的能量儲存器，包括鋁筒(2)、與所述鋁筒(2)匹配的底座(5)、安裝在鋁筒(2)內(nèi)的電極卷(I)和集流體(6)，其特征在于所述鋁筒(2)包括分體式的頂蓋(3)和管狀套筒(4)，所述頂蓋(3)匹配嵌入所述套筒(4)內(nèi)，所述頂蓋(3)、套筒(4)分步裝配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶分體式鋁筒的能量儲存器，其特征在于所述頂蓋(3)的下表面通過連續(xù)激光焊接方式與所述電極卷(I)的上表面固接，所述電極卷(I)連接于所述頂蓋(3)下表面的中部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶分體式鋁筒的能量儲存器，其特征在于所述頂蓋(3)的外緣側(cè)壁與所述套筒(4)端部內(nèi)側(cè)壁間通過連續(xù)激光焊接固定，所述頂蓋(3)上表面與所述套筒(4)端面齊平。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述能量儲存器的裝配方法，其特征在于:鋁筒(2)為分體式，包括頂蓋(3)和套筒(4)，在裝配時，首先，所述頂蓋(3)通過激光焊接方式與電極卷(I)固接，使得電極卷(I)及其與頂蓋(3)的連接部外露；其次，所述頂蓋(3)和電極卷(I)通過拉力測試方式檢測連接強(qiáng)度；之后，所述套筒(4 )套置在所述頂蓋(3 )和電極卷(I)外側(cè)，所述套筒(4)和頂蓋(3)間通過激光焊接方式固定；最后，將集流體(6)和底座(5)匹配裝配到所述套筒(4)下部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝配方法，其特征在于所述頂蓋(3)和電極卷(I)間、所述頂蓋(3)和套筒(4)間均通過激光焊接方式連接，所述激光焊接方式采用連續(xù)激光焊接方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝配方法，其特征在于所述電極卷(I)的上表面通過連續(xù)激光焊接在所述頂蓋(3)下表面中部。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝配方法，其特征在于所述頂蓋(3)通過其外緣側(cè)壁與所述套筒(4 )的內(nèi)側(cè)壁連接，所述頂蓋(3 )上表面與所述套筒(4 )端面齊平。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝配方法，其特征在于通過拉力測試方式檢測時，通過預(yù)設(shè)一拉力值來檢驗(yàn)頂蓋(3 )和電極卷(I)間的連接強(qiáng)度。
【文檔編號】H01M2/04GK103545465SQ201310487354
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】鐘黎君, 龍任天, 沈凌 申請人:杭州山合江新能源技術(shù)有限公司