一种动力锂离子电池注液孔密封机构制造技术

本发明专利技术涉及一种动力锂离子电池注液孔密封机构。包括机械密封组件及弹性密封组件，所述的机械密封组件包括金属密封单元以及机械牵引单元，所述的金属密封单元填充在注液孔内且与注液孔形成密封配合，所述的金属密封单元具有塑性变形能力且该金属密封单元内部设有与机械牵引单元相配合的腔体。由上述技术方案可知，本发明专利技术通过向上提升金属芯杆，从而带动密封模块向上运动，并与可塑性变形的金属密封单元形成过盈配合，进而实现密封的效果。同时，通过弹性密封组件加强密封效果和减少配合过程中的误差。该密封机构可实现电池注液孔的快速密封，且加工过程简单高效，密封效果及良率较传统密封工艺有明显提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池领域，具体涉及一种动力锂离子电池注液孔密封机构。
技术介绍
锂离子电池能量密度高，制造及使用过程无污染，已广泛应用于家用电子产品、驱动电源及储能设备。动力锂离子电池制造过程工艺复杂，产品质量管控严格，其中电池密封工艺是通过锂离子电池注液后的壳体密封，实现电池内部与外界环境完全隔离的重要工序。目前动力锂离子电池在注液后的密封主要有钢珠封口点胶固化与密封片激光焊接两种方式，采用人工操作或是机械操作的钢珠密封工艺存在钢珠与注液口配合精度不够的问题，同时点胶量与点胶形貌难以控制导致电池外观一致性较差；采用密封片激光焊方式，由于封片材质与注液孔材质之间存在差异，以及注液孔处可能残留电解液等原因，焊接过程中杂质及气体的产生，导致激光焊接过程中焊接功率出现波动，致使焊缝出现炸点、凹坑、针孔、裂纹等缺陷，造成焊接强度不足、焊接形貌不良，最终导致电池密封失效进而产生全电池报废。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种一种动力锂离子电池注液孔密封机构，该密封机构可实现电池注液孔的快速密封，加工过程简单高效，密封效果及良率较传统密封工艺有明显提高。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：包括机械密封组件及弹性密封组件，所述的机械密封组件包括金属密封单元以及机械牵引单元，所述的金属密封单元填充在注液孔内且与注液孔形成密封配合，所述的金属密封单元具有塑性变形能力且该金属密封单元内部设有与机械牵引单元相配合的腔体。所述的金属密封单元整体呈阶梯状，包括与注液孔上端面相密封的大直径段以及与注液孔内壁相密封的小直径段，所述的腔体为贯穿金属密封单元设置的台阶状内腔，包括直径相异的第一内腔与第二内腔，所述第一内腔的直径小于第二内腔。所述的机械牵引单元包括铅垂方向布置且与第一内腔相配合的金属芯杆，金属芯杆的下端设有与第二内腔相接触的导向模块，所述导向模块的下端设有与第二内腔形成过盈配合的密封模块。所述的弹性密封组件包括水平方向设置的平台密封件及铅垂方向设置的侧壁密封片，所述的平台密封件设置在金属密封单元与注液孔的上端面之间，所述的侧壁密封片设置在金属密封单元与注液孔的内壁之间。所述的弹性密封组件采用绝缘高分子材料制成，材质为PP、PE、PFA或PPS中的一种。所述金属芯杆的中间部位设有便于折断的缩颈部或刻痕。所述的导向模块与密封模块为一体结构。所述的导向模块与密封模块之间设有连接两者的过渡结构。由上述技术方案可知，本专利技术通过向上提升金属芯杆，从而带动密封模块向上运动，并与可塑性变形的金属密封单元形成过盈配合，进而实现密封的效果。同时，通过弹性密封组件加强密封效果和减少配合过程中的误差，该密封机构可实现电池注液孔的快速密封，且加工过程简单高效，密封效果及良率较传统密封工艺有明显提高。附图说明图1是锂离子电池盖板与注液孔的结构示意图；图2是本专利技术的结构示意图；图3是本专利技术金属密封单元的结构示意图；图4是本专利技术机械牵引单元的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明：图1示意出锂离子电池盖板与注液孔的结构图，注液孔10开设在电池盖板20上。如图2所示的一种动力锂离子电池注液孔密封机构，包括机械密封组件及弹性密封组件，机械密封组件包括金属密封单元1以及机械牵引单元2，金属密封单元1填充在注液孔10内且与注液孔10形成密封配合，金属密封单元1具有塑性变形能力且该金属密封单元1内部设有与机械牵引单元2相配合的腔体13。进一步的，机械牵引单元2与金属密封单元1的配合尺寸可根据实际密封工件的尺寸进行设计与调节，金属密封单元1内部的腔体13结构可以选择开放式或者封闭式。进一步的，如图3所示，金属密封单元1整体呈阶梯状，包括与注液孔10上端面相密封的大直径段11以及与注液孔10内壁相密封的小直径段12，腔体13为贯穿金属密封单元1设置的台阶状内腔，包括直径相异的第一内腔131与第二内腔132，第一内腔131的直径小于第二内腔132。进一步的，如图4所示，机械牵引单元2包括铅垂方向布置且与第一内腔131相配合的金属芯杆21，金属芯杆21的下端设有与第二内腔132相接触的导向模块22，导向模块22的下端设有与第二内腔132形成过盈配合的密封模块23。导向模块22在第二内腔132中起导向作用，由密封模块23实现与第二内腔132的密封。更进一步的，导向模块22与密封模块23为一体结构或是导向模块22与密封模块23之间设有连接两者的过渡结构。即导向模块22与密封模块23既可以是一体结构，也可以存在中间过渡结构。进一步的，弹性密封组件包括水平方向设置的平台密封件3及铅垂方向设置的侧壁密封片4，平台密封件3设置在金属密封单元1与注液孔10的上端面之间，侧壁密封片4设置在金属密封单元1与注液孔10的内壁之间。平台密封件3实现金属密封单元1与注液孔10上端面的横向密封，侧壁密封片4实现金属密封单元1与注液孔10内壁的纵向密封，平台密封件3及侧壁密封片4既可以单独使用，也可以组合使用。进一步的，弹性密封组件采用绝缘高分子材料制成，材质为PP、PE、PFA或PPS中的一种。进一步的，金属芯杆21的中间部位设有便于折断的缩颈部或刻痕24。缩颈比例及刻痕的深度根据牵引力的设计大小决定。当金属芯杆21的牵引力一定时，金属芯杆的直径增加，缩颈比例及刻痕深夜都会相应增大。本专利技术的工作原理及使用方法如下：使用时，操作人员向上提升金属芯杆21，金属芯杆21以导向模块22为导向，带动密封模块23向上运动，由于金属密封单元1可塑性变形，所以当密封模块23向上运动至第二内腔132时，密封模块23扩充第二内腔132并与第二内腔132形成过盈配合，进而实现密封的效果。同时，为了加强密封效果和减少配合过程中的误差，在金属密封单元1与密封工件的接触面之间引入了弹性密封组件，也就是在金属密封单元1与电池盖板20之间设置平台密封件3，在金属密封单元1与注液孔10内壁之间设置侧壁密封片4，以加强密封效果。密封完成后，机械牵引单元2的金属芯杆21从其缩颈或刻痕处断裂，金属芯杆21可集中回收无污染，机械牵引单元2的导向模块22与密封模块23存留在金属密封单元1的腔体内。本专利技术的有益效果在于：1）本专利技术对锂离子电池注液孔通过机械配合方式进行密封，密封机构易于操作，完全不受残留电解液等外部因素影响，密封过程简单高效，密封机构失效率极低；2）通过机械牵引单元与金属密封单元的过盈配合即可实现密封效果，机械配合强度大且配合精确度高；3）采用本专利技术的密封机构，无需外部光源或能量系统，使用过程中能耗低且不产生任何气体或粉尘污染，对环境及操作者均无害。以上所述的实施例仅仅是对本专利技术的优选实施方式进行描述，并非对本专利技术的范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本专利技术权利要求书确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力锂离子电池注液孔密封机构，其特征在于：包括机械密封组件及弹性密封组件，所述的机械密封组件包括金属密封单元（1）以及机械牵引单元（2），所述的金属密封单元（1）填充在注液孔（10）内且与注液孔（10）形成密封配合，所述的金属密封单元（1）具有塑性变形能力且该金属密封单元（1）内部设有与机械牵引单元（2）相配合的腔体（13）。

【技术特征摘要】
1.一种动力锂离子电池注液孔密封机构，其特征在于：包括机械密封组件及弹性密封组件，所述的机械密封组件包括金属密封单元（1）以及机械牵引单元（2），所述的金属密封单元（1）填充在注液孔（10）内且与注液孔（10）形成密封配合，所述的金属密封单元（1）具有塑性变形能力且该金属密封单元（1）内部设有与机械牵引单元（2）相配合的腔体（13）。2.根据权利要求1所述的动力锂离子电池注液孔密封机构，其特征在于：所述的金属密封单元（1）整体呈阶梯状，包括与注液孔（10）上端面相密封的大直径段（11）以及与注液孔（10）内壁相密封的小直径段（12），所述的腔体（13）为贯穿金属密封单元（1）设置的台阶状内腔，包括直径相异的第一内腔（131）与第二内腔（132），所述第一内腔（131）的直径小于第二内腔（132）。3.根据权利要求2所述的动力锂离子电池注液孔密封机构，其特征在于：所述的机械牵引单元（2）包括铅垂方向布置且与第一内腔（131）相配合的金属芯杆（21），金属芯杆（21）的下端设有与第二内腔（132）相接触的导向模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海波，宫璐，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34