一種帶分體式鋁筒的能量儲存器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種帶分體式鋁筒的能量儲存器。現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量。本實用新型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度；之后，所述套筒套置在所述頂蓋和電極卷外側，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，使得各零件間實現由內到外裝配，操作者可以直接目視觀察焊接情況，確保產品使用壽命，提高生產效率，降低了生產成本。
【專利說明】一種帶分體式鋁筒的能量儲存器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及能量儲存器領域，具體涉及一種能量儲存器設備。
【背景技術】
[0002]現有技術中，能量儲存器包括鋁筒、安裝在鋁筒內的電極卷、集流體以及底座，所述鋁筒為下部開口的圓柱狀，包括一體結構的頂蓋和側壁，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現多焊點連接。這種結構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側壁間通過焊接方式固定，由于在焊接時，鋁筒遮擋了焊接產生的焊點，使得操作者在焊接時無法觀察焊接過程，導致操作者無法直接根據觀察得知焊接的質量，使得產品必須通過后續檢測來確定是否存在質量缺陷；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量，采用破壞性剖切方式檢測會造成大量生產資源浪費，提高了生產成本，還會因批量性漏檢影響產品合格率；采用超聲波方式檢測存在辨別性不高的缺陷，經常會有存在質量缺陷的產品因檢測失效而流入下道工序。由于能量儲存器在設備制造和監測上存在上述缺陷，極大影響其使用壽命，導致過早失效。
實用新型內容
[0003]為了解決現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種帶分體式鋁筒的能量儲存器，本實用新型的進一步目的是提供一種通過拉力測試方式檢測焊接質量的能量儲存器。
[0004]本實用新型通過以下方式實現: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，所述頂蓋、套筒分步裝配。將原有一體式的鋁筒改進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，確保焊接質量，通過降低產品報廢率來降低生產成本；在安裝時，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度；之后，所述套筒套置在所述頂蓋和電極卷外側，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，使得各零件間實現由內到外裝配，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，以確保焊接質量，有效避免因盲焊造成產品質量缺陷，確保產品使用壽命；將生產步驟中對產品質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為對每個產品進行拉力測試檢測，通過對產品逐一測試抗拉強度來確定其頂蓋和電極卷間的連接強度，進而對每一個產品的焊接質量進行判定，有效避免因采用超聲波檢測失誤造成存在質量缺陷的產品流入后續工序的情況，還減少了因對產品進行大比例破壞性剖切檢測造成的報廢品數量，提高生產效率，降低了生產成本。
[0005]作為優選，所述頂蓋的下表面通過連續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為連續激光焊接，使得電極卷上表面和頂蓋下表面間的連接結構由原先的多點連接改進為線連接，通過增加電極卷與頂蓋間的連接面積來提高兩者連接強度，在焊接時，連續激光的焊接路線優選為曲線，通過擴展焊接區域和面積來進一步提高電極卷和頂蓋間的連接強度，還有效降低內阻，減少電能損耗。
[0006]作為優選，所述頂蓋的外緣側壁與所述套筒端部內側壁間通過連續激光焊接固定，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，并通過焊接實現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，還能確保套筒內電極卷和電解液有足夠容納空間。
[0007]作為優選，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激光焊接方式。將原有的脈沖激光改進為連續激光，利用連續激光光源連續且溫和的特點，克服了脈沖激光因對某點持續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的焊點，既有效提升頂蓋和電極卷間的連接強度，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。
[0008]作為優選，所述頂蓋通過其外緣側壁與所述套筒的內側壁連接，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，并通過焊接實現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，還能確保套筒內電極卷和電解液有足夠容納空間。
[0009]作為優選，通過拉力測試方式檢測時，通過預設一拉力值來檢驗頂蓋和電極卷間的連接強度。由于鋁筒分為頂蓋和套筒，使得電極卷由原先的內置結構改進為沒有套筒遮擋的外露結構，使得兩者表面均可以形成供拉力測試使用的著力點，確保拉力測試正常進行，在拉力作用下從連接處分離的不合格產品還能二次焊接加工，減少產品報廢率，降低生產成本。
[0010]本實用新型的有益效果:將原有的一體式鋁筒改進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，使得各零件間實現由內到外裝配，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，以確保焊接質量，頂蓋和外露的電極卷通過拉力測試檢驗焊接質量，既有效避免因盲焊造成產品質量缺陷，還能克服原有檢測方式存在的產品報廢率高、檢測準確率低的缺陷，提高生產效率，降低了生產成本，確保了產品使用壽命；采用連續激光焊接方式取代原有工藝中的脈沖激光焊接方式，利用連續激光能量均勻的特性，有效避免產生穿孔。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為頂蓋與套筒、電極卷連接后的剖視結構示意圖；
[0012]圖2為鋁筒分解結構示意圖；
[0013]圖3為頂蓋和電極卷連接結構示意圖；
[0014]圖4為本實用新型剖視結構示意圖；
[0015]圖中:1、電極卷，2、鋁筒，3、頂蓋，4、套筒，5、底座，6、集流體。【具體實施方式】
[0016]下面結合說明書附圖和【具體實施方式】對本實用新型的實質性特點作進一步的說明。
[0017]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，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的外緣側壁與所述套筒4端部內側壁間通過連續激光焊接固定，所述頂蓋3上表面與所述套筒4端面齊平。
[0018]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度；之后，所述套筒4套置在所述頂蓋3和電極卷I外側，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通過其外緣側壁與所述套筒4的內側壁連接，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，通過預設一拉力值來檢驗頂蓋3和電極卷I間的連接強度。
[0019]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，采用連續激光在連接面上做焊點連續、均勻的焊接，以確保兩者連接強度；頂蓋3通過邊緣側壁與套筒4內側壁連接，且頂蓋3上表面與套筒4端面齊平，在焊接時，采用連續激光在頂蓋3上表面與套筒4端面間做焊點連續、均勻的焊接，確保頂蓋3和套筒4的間連接密封性，焊點位置可以根據實際情況調整，例如在套筒4外側壁上，只要能確保頂蓋3和套筒4連接密封性的焊接位置，均應視為本實用新型的具體實施例。
[0020]在具體操作中，采用拉力測試裝置進行檢測，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，并通過預先設定拉力值來測定頂蓋3和電極卷I間的連接強度，當頂蓋3和電極卷I間的連接強度能抵抗預設拉力值時，則判定焊接質量合格，當頂蓋3和電極卷I間的連接強度不能抵抗預設拉力值時，則判定焊接質量不合格，被分離的頂蓋3和電極卷I進行二次焊接加工，并重新測試。所述拉力測試可以選用的拉力值優選為l_5kg，也可以根據產品實際所需連接強度要求來確定拉力值，均應視為本實用新型的具體實施例。
[0021]在實際操作中，當預設拉力值為Ikg時，分別連接在頂蓋3和電極卷I上的拉力測試件對產品施以Ikg的拉力，若頂蓋3和電極卷I未分離，則產品合格，反之，則產品不合格，需重新焊接、測試；當預設拉力值為3kg時，分別連接在頂蓋3和電極卷I上的拉力測試件對產品施以3kg的拉力，若頂蓋3和電極卷I未分離，則產品合格，反之，則產品不合格，需重新焊接、測試；當預設拉力值為5kg時，分別連接在頂蓋3和電極卷I上的拉力測試件對產品施以5kg的拉力,若頂蓋3和電極卷I未分離，則產品合格，反之，則產品不合格，需重新焊接、測試。[0022]在實際操作中，所述底座5和集流體6采用一體(如圖4所示)，也可以根據實際需求而替換為分體式，均應視為本實用新型的具體實施例。
[0023]在實際操作中，本實用新型的技術方案用于能量儲存器領域，包括超級電容器領域、電池領域、鋰離子電容器領域、燃料電池領域等，本實用新型的技術方案在上述具體領域內的應用均應視為本實用新型的具體實施例。在上述各具體領域內應用時，相關儲能設備的外包裝結構和制造方法均與本實用新型中的技術方案相同，均應視為本實用新型的具體實施例。
【權利要求】
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，所述頂蓋(3)、套筒(4)分步裝配。
2.根據權利要求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.根據權利要求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)的外緣側壁與所述套筒(4)端部內側壁間通過連續激光焊接固定，所述頂蓋(3)上表面與所述套筒(4)端面齊平。
【文檔編號】H01M2/26GK203481291SQ201320641569
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年10月17日 優先權日:2013年10月17日
【發明者】鐘黎君, 龍任天, 沈凌 申請人:杭州山合江新能源技術有限公司