[發(fā)明專利]一種圓柱電池封口方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710398502.8
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN106972190A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧昌源;劉家捷;邊穎;許輝
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市沃特瑪電池有限公司
• 主分類號: H01M10/04
• 分類號: H01M10/04;H01M6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及動力電池領(lǐng)域，尤其涉及一種圓柱電池封口方法。

【背景技術(shù)】

隨著能源問題和環(huán)境問題日益嚴峻，國家對新能源的大力扶持，以及動力電池關(guān)鍵技術(shù)的日益成熟，動力電池已廣泛應(yīng)用于電動轎車、電動摩托車、電動自行車、太陽能、移動通訊終端產(chǎn)品及儲能等產(chǎn)品上。圓柱鋼殼電池采用機械擠壓鋼殼外壁，壓縮蓋帽密封膠圈發(fā)生一定情度的形變，達到密封效果。

圓柱電池封口尺寸受鋼殼厚度、封口模具規(guī)格、蓋帽匯流片厚度、蓋帽上下膠圈部厚度、以及膠圈壓縮率影響；目前沒有合理的封口尺寸設(shè)計方法，在做封口尺寸驗證時，需要多次調(diào)試封口模具，封口邊高，反復(fù)驗證封口氣密性，封口蓋帽拉斷壓力、開啟壓力；直到試驗出合理的封口尺寸。這種驗證方法，效率低下，浪費人力、物力。

鑒于此，實有必要提供一種新的圓柱電池封口方法以克服上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是提供一種減少實驗時間及提高電池性能的圓柱電池封口方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種圓柱電池封口方法，包括以下步驟：

步驟1)提供一個圓柱電池的鋼殼、滾刀、蓋帽及封口模具；所述鋼殼一體成型且包括一個圓形的第一底壁及以所述第一底壁邊緣延伸形成的與第一底壁垂直連接的圓柱狀的側(cè)壁；所述蓋帽包括蓋板、加強環(huán)、防爆片及膠圈；所述蓋板包括圓環(huán)形的基板；所述加強環(huán)與所述基板抵接；所述防爆片包括基片，所述基片包括與所述加強環(huán)表面抵接圓環(huán)形的基部、自所述基部的外徑邊緣延伸并垂直于所述基部且與所述加強環(huán)外徑邊緣及所述基片外徑邊緣抵接的第一包邊及自第一包邊遠離基部的邊緣延伸并平行于所述第一包邊且與基片背離加強環(huán)的表面抵接的第二包邊；所述加強環(huán)位于所述基片與所述基板之間；所述膠圈為環(huán)形并包括與所述第一包邊外表面抵接的圓柱狀的側(cè)膠圈部、自側(cè)膠圈部一端延伸并垂直于側(cè)膠圈部且與所述第二包邊表面抵接的上膠圈部及自側(cè)膠圈部另一端延伸并垂直于所述側(cè)膠圈部且與所述基部表面抵接的下膠圈部，所述上膠圈部及所述下膠圈部均為圓環(huán)形且位于側(cè)膠圈部的同一側(cè)；所述封口模具開設(shè)有一圓柱形開口，所述開口與所述鋼殼的第一底壁直徑一致，所述開口包括一圓環(huán)形底面及與底面垂直連接的圓柱形內(nèi)側(cè)面，所述底面與內(nèi)側(cè)面連接處形成圓弧倒角；

步驟2)利用滾刀在鋼殼遠離第一底壁且靠近側(cè)壁上沿位置壓制出圓環(huán)形凹槽，所述凹槽包括在鋼殼內(nèi)部的并與第一底壁相背且平行的第二底壁及與第一底壁相對的第三底壁；

步驟3)將蓋帽放置在鋼殼內(nèi)部，所述下膠圈部與所述第二底壁抵接，所述側(cè)膠圈部與側(cè)壁抵接；

步驟4)將封口模組壓制鋼殼側(cè)壁上沿，使側(cè)壁上沿向圓心方向傾斜，最終形成與第二底壁平行的內(nèi)緣，上膠圈部及下膠圈部在壓力的作用下變形并分別與內(nèi)緣及第二底壁貼合，所述內(nèi)緣與側(cè)壁的連接處與弧形的倒角對應(yīng)形成弧形凸起；

其中所述鋼殼的厚度為M，所述滾刀的厚度為N，封口模具的倒角高度為h，所述上膠圈部的厚度為L1，下膠圈部的厚度為L2；上膠圈部與下膠圈部相對表面之間距離為K，則所述第二底壁與所述內(nèi)緣相背的兩個表面之間的距離H1＝2M+h+L1×(1-X)+K+L2×(1-X)，其中所述上膠圈部、下膠圈部壓縮率為X；所述凹槽第二底壁與第三底壁相對的表面之間距離H2可由滾刀的厚度N進行調(diào)節(jié)；第一底壁與內(nèi)緣相背的表面至第三底壁與第一底壁相背的表面距離為H3＝H4-H1-H2，其中H4為鋼殼封口后的總高，即為已知數(shù)，所以H3的數(shù)值由H1及H2確定。

在一個優(yōu)選實施方式中，所述凹槽第二底壁與第三底壁相對的表面之間距離H2與滾刀的厚度N對應(yīng)。

在一個優(yōu)選實施方式中，所述壓縮率X控制在20％-70％之間。

在一個優(yōu)選實施方式中，所述倒角高度h的取值范圍在0.1-0.5mm之間。

本發(fā)明的圓柱電池封口方法，通過控制上膠圈部、下膠圈部的壓縮率X、及調(diào)整封口模具倒角高度h，可合理設(shè)計第二底壁與所述內(nèi)緣相背的兩個表面之間的距離H1，在電池高度一定時，合理控制第二底壁與所述內(nèi)緣相背的兩個表面之間的距離H1和滾刀的厚度N可增加第一底壁與內(nèi)緣相背的表面至第三底壁與第一底壁相背的表面距離H3的高度，能夠提高電芯設(shè)計容量，預(yù)留足夠的空間容納電解液，提升電池保液能力，改進電池性能。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明圓柱電池封口方法提供的封口后的一種圓柱電池結(jié)構(gòu)局部剖視圖。

圖2為圖1所示的圓柱電池結(jié)構(gòu)的鋼殼封口前的主視圖。