一种带内凹式塞体的注液孔密封结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种带内凹式塞体的注液孔密封结构。现有能量储存器的注液孔密封结构焊接强度欠佳，且密封性也不好。本实用新型包括壳体、注液孔和塞体，塞体插置在注液孔中，塞体的上表面开有一内凹槽，内凹槽的侧壁轮廓与所述塞体外侧壁轮廓匹配，并形成厚度为0.2-1mm的槽壁，所述槽壁顶面和所述注液孔外端缘口平面齐平，并通过激光焊接固定塞体。将槽壁厚度控制在0.2-1mm范围内，使得拼接缝靠近塞体一侧的平面宽度减小，焊接时，铝液被限制在拼接缝上方并凝固成焊斑，相邻焊点的焊斑依次重叠，并在拼接缝上方形成密封层，既确保塞体和壳体间的连接强度，还保证塞体和壳体间的密封性能，确保产品使用寿命。
【专利说明】一种带内四式塞体的注液孔密封结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种能量储存器，具体涉及一种能量储存器的注液孔结构。
【背景技术】
[0002]已知技术中，能量储存器用于储存电能，是一种通过在电极和电解液的表面形成一层电荷平衡的离子层实现储存静电能量。能量储存器包括壳体、装于壳体内的芯体以及位于壳体两端的极盖，所述能量储存器通过设于其外表面的注液孔实现电解液注入，再通过密封结构实现注液孔密封。现有的密封结构包括设于能量储存器壳体表面的注液孔以及与所述注液孔密封配合的铝塞，铝塞插入注液孔后，铝塞的上表面与所述壳体外表面齐平，再利用激光焊接实现铝塞和壳体固接，这种焊接方式的密封性能不佳。为了提高密封性能，通常将注液孔设置为台阶状，并在铝塞下方增设胶塞，依次增加胶塞、铝塞和注液孔间的接触面积来提高密封性能。这种密封结构存在以下缺陷:1、铝塞的上表面边缘与注液孔边缘相互贴合并形成拼接缝，激光沿所述拼接缝形成的焊接路径进行焊接作业，由于铝塞上表面和注液孔边缘的壳体壁面均为平面结构，铝液具有较大的流动空间，熔化的铝液会向四周扩散并凝固在拼接缝周边，使得拼接缝上方只能聚集少量铝液凝固覆盖，造成铝塞和壳体间的焊接强度欠佳，当壳体内部受到强大内压时，焊接处的焊斑会脱落，并出现造成电解液泄漏的孔洞，使产品提前失效；2、完成焊接作业后，铝液凝固形成的焊斑会外凸于壳体外表面，既会对后续的装夹工序造成不便，还影响外观；3、实心铝塞因具有较大结构强度而不易产生形变，在其塞入注液孔时容易因尺寸与注液孔不匹配而出现无法装配到位的情况，既对铝塞的加工精度提出了较高的要求，还需要在铝塞无法装配到位时返工重装，极大影响生产效率；4、胶塞会因使用时间长而变质，并污染能量储存器内的电解液，进而影响能量储存器的寿命。
实用新型内容
[0003]为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种带内凹式塞体的注液孔密封结构，通过限制铝液的流动空间来确保其堆积并凝固在塞体和注液孔的连接处，本实用新型还提供一种能通过台阶槽来隐藏焊斑的注液孔密封结构，方便后续的装夹工序。
[0004]本实用新型通过以下方式实现:一种带内凹式塞体的注液孔密封结构,包括壳体、贯穿所述壳体顶盖的注液孔以及与所述注液孔匹配的塞体，所述塞体插置在所述注液孔中，所述塞体的上表面开有一内凹槽，所述内凹槽的侧壁轮廓与所述塞体外侧壁轮廓匹配，并形成厚度为0.2-lmm的槽壁，所述槽壁顶面和所述注液孔外端缘口平面齐平，并通过焊接固定塞体。
[0005]塞体结构由原先带平整顶面的实心结构改进为顶面带凹槽的内凹结构，并将槽壁厚度控制在0.2-lmm范围内，使得拼接缝靠近塞体一侧的平面宽度急剧减小，被激光熔化的铝液由于流动空间被限制而只能堆积在所述拼接缝上方并冷却凝固成焊斑，所述塞体和壳体间通过拼接缝上方积聚的较厚的焊斑实现固接，且焊接时采用激光焊接，使得相邻焊点的焊斑依次重叠，并在拼接缝上方形成密封层，既确保塞体和壳体间的连接强度，还保证塞体和壳体间的密封性能，有效防止因电解液泄露而导致使能量储存器提前失效的情况，确保产品使用寿命。此外，当铝液向拼接缝两侧流动并靠近所述槽壁顶面的内侧边缘时，由于液体具有张力，使得铝液始终停留在槽壁顶面，铝液不会因槽壁顶面宽度不足而沿所述内凹槽侧壁流下。由于塞体和壳体间密封性能提高，不存在电解液泄漏隐患，可以不安装胶塞，既简化结构和工序，还降低成本；此外，由于塞体上开有内凹槽，使得塞体在插入注液孔时会根据注液孔的壁面轮廓而发生形变，使得塞体外侧壁与注液孔内侧壁匹配贴合，有效提高结构密封性能；相对于原有带胶塞的结构，本结构更简洁，不会因胶塞变质而污染电解液的情况发生。
[0006]作为优选，所述注液孔靠近所述顶盖上表面的上端口边缘开有台阶槽，使得所述注液孔上端口内嵌于所述顶盖，所述台阶槽深度为0.5-1.5mm。台阶槽开设于所述顶盖的上表面，所述注液孔的上端口位于所述台阶槽底面中心，下端口开设于所述顶盖的下表面，所述塞体插置安装在注液孔上端口中，塞体上表面与所述台阶槽底面齐平，使得覆盖在拼接缝上的焊斑也隐藏于所述台阶槽中，既方便后续的装夹工序，也增进美观。
[0007]作为优选，所述台阶槽深度为0.5-1.5_。台阶槽深度既应该与焊斑厚度相匹配，使得焊斑能完整隐藏在所述台阶槽中，既不能太浅而不能隐藏焊斑，也不能太深而影响壳体结构强度和增加铝塞安装难度。
[0008]作为优选，所述塞体以过盈配合方式插置连接在所述注液孔中。塞体的槽壁外侧与注液孔内侧壁间紧密地接触，并有效增加两者间接触面积，进而保证两者间连接处的密封性能。
[0009]作为优选，所述注液孔横截面均呈圆形。所述塞体呈上大下小的圆台状，其小径端边缘设有圆角。注液孔和塞体截面均为圆形，便于两者以过盈配合方式匹配连接。塞体小径端边缘的圆角有利于其顺利插入注液孔中。
[0010]作为优选，所述塞体、壳体均为铝制件。
[0011]作为优选，所述焊接采用激光焊接。
[0012]本实用新型的有益效果:
[0013]1、塞体结构由原先带平整顶面的实心结构改进为顶面带凹槽的内凹结构，并将槽壁厚度控制在0.2-lmm范围内，被激光熔化的铝液由于流动空间被限制而只能堆积在所述拼接缝上方并冷却凝固成相互重叠的焊斑，所述塞体和壳体间通过拼接缝上方积聚的较厚的焊斑实现密封固接，既确保塞体和壳体间的连接强度，还保证塞体和壳体间的密封性能，有效防止因电解液泄露而导致使能量储存器提前失效的情况，确保产品使用寿命，；
[0014]2、台阶槽内凹于所述顶盖上表面，塞体上表面与所述台阶槽底面齐平，使得覆盖在拼接缝上的焊斑也隐藏于所诉台阶槽中，既方便后续的装夹工序，还不影响美观。
[0015]3、由于塞体和壳体间密封性能提高，不存在电解液泄漏隐患，可以不安装胶塞，既简化结构和工序，还降低成本。
[0016]4.由于铝塞采用带凹槽的内凹结构，对铝塞的加工精度要求不高，当机器将铝塞塞入注液孔时，铝塞边缘受到周围铝壁压力会自动向中心收拢，使铝塞容易装配到位，保证了生产效率。
[0017]5.由于塞体和壳体间密封性能提高，可以不安装胶塞，不存在胶塞材料异常时对产品功能材料的污染隐患，既简化结构和工序，还降低成本和提高产品功能的稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型剖视结构示意图；
[0019]图2为本实用新型俯视结构示意图；
[0020]图3为塞体立体结构示意图；
[0021]图4为塞体剖视结构示意图；
[0022]图中:1、壳体，2、注液孔，3、塞体，4、内凹槽，5、槽壁，6、台阶槽，7、圆角，8、拼接缝，
9、焊斑。
【具体实施方式】
[0023]下面结合说明书附图和【具体实施方式】对本实用新型的实质性特点作进一步的说明。
[0024]如图1所示的一种带内凹式塞体的注液孔密封结构，由壳体1、贯穿所述壳体I顶盖的注液孔2以及与所述注液孔2匹配的塞体3组成，所述塞体3插置在所述注液孔2中，所述塞体3的上表面开有一内凹槽4(如图3所示)，所述内凹槽4的侧壁轮廓与所述塞体3外侧壁轮廓匹配，并形成厚度为0.2-lmm的槽壁5，所述槽壁5顶面和所述注液孔2外端缘口平面齐平，并通过焊接固定塞体；所述注液孔2靠近所述顶盖上表面的上端口边缘开有台阶槽6，使得所述注液孔2上端口内嵌于所述顶盖，所述台阶槽6深度为0.5-1.5mm ;所述台阶槽6深度为0.5-1.5mm ;所述塞体3以过盈配合方式插置连接在所述注液孔2中；所述注液孔2横截面均呈圆形。所述塞体3呈上大下小的圆台状，其小径端边缘设有圆角7(如图4所示)；所述塞体3、壳体I均为铝制件；所述焊接采用激光焊接。
[0025]在实际操作中，所述注液孔2优选设置在所述壳体I的顶盖上，也可以根据实际情况而将注液孔2位置设置在所述壳体I的侧壁上，也应视为本实用新型的具体实施例。
[0026]在实际操作中，所述塞体3通过其小径端穿过所述台阶槽6后插入所述注液孔2中，并使得塞体3大径端端面与所述台阶槽6底面齐平；再通过激光沿所述塞体3和壳体I形成的拼接缝8进行焊接作业，在焊接时，拼接缝8处的铝制材料被激光加热熔化成四散流动的铝液，由于拼接缝8 —侧的槽壁5顶面宽度较小，极大限制了铝液流动空间，且由于液体张力作用使得铝液不会越过槽壁5顶面边缘而沿槽壁5内侧面流下，铝液最终被限制在拼接缝8上方并凝固形成焊斑9，相邻焊斑9相互叠置呈现鱼鳞状，一层叠着一层，实现密封焊接(如图2所示)。
[0027]在具体操作中，所述塞体3的槽壁5厚度为0.2-lmm。第一实施例:当槽壁5厚度为0.2mm时，由于铝液流动空间较小，相邻焊点间的焊斑9重叠区域较多，且焊斑9堆积也较厚，具有很好的密封性能，但是由于焊斑9与槽壁5顶面间的接触面积较小，使得塞子与壳体I间的连接强度欠佳。第二实施例:当槽壁5厚度为0.6mm时，由于铝液流动空间会比第一实施例大，相邻焊点间的焊斑9重叠区域适用，且焊斑9堆积也较适中，具有较好的密封性能，但是由于焊斑9与槽壁5顶面间的接触面积适中，使得塞子与壳体I间的连接强度也较好。第三实施例:当槽壁5厚度为1_时，由于铝液流动空间较大，相邻焊点间的焊斑9重叠区域较少，且焊斑9堆积也因流动空间大二变得较薄，使得密封性能欠佳，而由于焊斑9与槽壁5顶面间的接触面积较大，使得塞子与壳体I间具有较好的连接强度。
[0028]在具体操作中，所述台阶槽6深度为0.5-1.5mm ;具体的深度应根据焊斑9厚度而定，当台阶槽6深度为0.5mm时,其能隐藏厚度较薄的焊斑9,但对壳体I结构强度影响不大；当台阶槽6深度为Imm时，其能隐藏厚度适中的焊斑9，且对壳体I结构强度影响适中；当台阶槽6深度为1.5mm时,其能隐藏厚度较大的焊斑9,但对壳体I结构强度影响较大；在实际操作中，台阶槽6深度只要满足隐藏焊斑9的需求且不会对壳体I结构强度造成较大影响，均应视为本实用新型的具体实施例。
[0029]在具体操作中，所述注液孔2和所述塞体3相互匹配，两者的横截面轮廓均为圆形，便于两者相互插接，也可以根据实际情况而改变两者的横截面轮廓，例如多边形，只要便于塞体3和注液孔2相互插置连接，均应视为本实用新型的具体实施例。
[0030]在具体操作中，所述注液孔2位于壳体I顶盖，也可以根据实际情况将注液孔2设置在壳体I侧壁，且密封结构与本技术方案相同，也应视为本实用新型的具体实施例。
【权利要求】
1.一种带内凹式塞体的注液孔密封结构，包括壳体(I)、贯穿所述壳体(I)顶盖的注液孔(2)以及与所述注液孔(2)匹配的塞体(3)，所述塞体(3)插置在所述注液孔(2)中，其特征在于所述塞体(3)的上表面开有一内凹槽(4)，所述内凹槽(4)的侧壁轮廓与所述塞体(3)外侧壁轮廓匹配，并形成厚度为0.2-lmm的槽壁(5)，所述槽壁(5)顶面和所述注液孔(2 )外端缘口平面齐平，并通过焊接固定所述塞体(3 )。
2.根据权利要求1所述的一种带内凹式塞体的注液孔密封结构，其特征在于所述注液孔(2 )靠近所述顶盖上表面的上端口边缘开有台阶槽(6 )，使得所述注液孔(2 )上端口内嵌于所述顶盖，所述台阶槽(6)深度为0.5-1.5_。
3.根据权利要求2所述的一种带内凹式塞体的注液孔密封结构，其特征在于所述塞体(3)以过盈配合方式插置连接在所述注液孔(2)中。
4.根据权利要求3所述的一种带内凹式塞体的注液孔密封结构，其特征在于所述注液孔(2)横截面均呈圆形。
5.根据权利要求4所述的一种带内凹式塞体的注液孔密封结构，其特征在于所述塞体(3)呈上大下小的圆台状，其小径端边缘设有圆角(7)。
6.根据权利要求5所述的一种带内凹式塞体的注液孔密封结构，其特征在于所述塞体(3)、壳体(I)均为铝制件。
7.根据权利要求6所述的一种带内凹式塞体的注液孔密封结构，其特征在于所述焊接采用激光焊接。
【文档编号】H01M2/36GK203659981SQ201420036976
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】钟黎君, 龙任天, 沈凌, 魏帅峰 申请人:杭州山合江新能源技术有限公司