一种钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置

摘要

本发明公开了化学储能领域的一种钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置，安装于真空箱内侧壁的一个安装槽内，该真空激光焊接保护镜片固定在所述安装槽的外端，该钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置包括固定在所述安装槽内端的一块防激光反射保护挡板，所述防激光反射保护挡板的中心设有中心孔，所述防激光反射保护挡板与所述真空激光焊接保护镜片之间设有防护筒，所述防护筒的第一端部与所述防激光反射保护挡板的中心固定，所述防护筒的第二端部与所述真空激光焊接保护镜片分离，并在所述防护筒的第二端部增加辅助保护镜片。其技术效果是：其能有效延长真空箱的内侧壁上的真空激光焊接保护镜片的使用寿命，从而提高真空激光焊接质量的一致性和可靠性。

权利要求

1.一种钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置，安装于真空箱内侧壁的一个安装槽内，该真空激光焊接保护镜片固定在所述安装槽的外端，其特征在于：该钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置包括固定在所述安装槽内端的一块防激光反射保护挡板，所述防激光反射保护挡板的中心设有中心孔，所述防激光反射保护挡板与所述真空激光焊接保护镜片之间设有防护筒，所述防护筒的第一端部与所述防激光反射保护挡板的中心固定，所述防护筒的第二端部与所述真空激光焊接保护镜片分离，并在所述防护筒的第二端部增加辅助保护镜片。

2.根据权利要求1所述的一种钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置，其特征在于：所述防护筒通过位于所述安装槽内的防激光反射保护支架固定。

3.根据权利要求1或2所述的一种钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置，其特征在于：所述真空激光焊接保护镜片和所述辅助保护镜片都是光学玻璃制成，且表面均镀有激光增透膜。

4.根据权利要求1或2所述的一种钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置，其特征在于：所述辅助保护镜片的厚度小于所述真空激光焊接保护镜片的厚度。

5.根据权利要求1或2所述的一种钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置，其特征在于：所述真空激光焊接保护镜片的中心与所述中心孔中心的连线是水平的。

6.根据权利要求1或2所述的一种钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置，其特征在于：所述防激光反射保护挡板是由陶瓷制成的，且表面粗糙。

说明书

一种钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置

技术领域

[0001] 本发明涉及化学储能领域的一种钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置。

背景技术

[0002] 钠硫电池是一种以金属钠为负极活性材料，硫磺为正极活性材料，β’’-Al2O3陶瓷管为电解质隔膜的大容量电池。电池工作温度为330～350℃，此时钠和硫磺均为液态，因此，钠硫电池的密封要求较高。真空激光焊接具有输入工件热量低、热变形和热影响区小、焊接后冷却速度快、焊缝组织微细化、焊接致密性高。因此真空激光焊接成为钠硫电池金属与金属焊接密封最优的选择。钠硫电池正极装配需要真空环境，因此，在正极装配完毕后，对钠硫电池外壳进行焊接时须在真空环境下焊接。

[0003] 钠硫电池外壳的真空激光焊通常在一个真空箱内进行，为了使激光能焊接到真空箱内电池，真空箱的内侧壁上通常有一块真空激光焊接保护镜片，该真空激光焊接保护镜片是一块高强度且高激光透过率的光学玻璃，玻璃的内外两侧表面镀有激光增透膜，进一步提高激光的透过率。由于在激光焊接过程中会产生等离子体，等离子体对于激光焊接过程具有重大影响，它对入射激光具有吸收、反射、散射作用，对激光束形成屏蔽，降低了入射激光能量的有效利用，导致熔深下降。在高真空环境下，等离子体还会对保护镜片生产影响，导致真空保护镜片寿命大大下降，其使用寿命只有二十来次，真空激光焊接保护镜片的使用次数一旦超过二十次，真空激光焊接保护镜片就会出现烧蚀现象，且激光透过率会大大降低，激光焊接的有效功率逐渐减弱，从而导致钠硫电池的质量无法保证。而该块真空激光焊接保护镜片的价格却高达500元，因此钠硫电池外壳真空激光焊接的成本相当高。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置，其能有效延长真空箱的内侧壁上真空激光焊接保护镜片的使用寿命，从而提高真空激光焊接质量的一致性和可靠性。

[0005] 实现上述目的的一种技术方案是：一种钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置，安装于真空箱内侧壁的一个安装槽内，该真空激光焊接保护镜片固定在所述安装槽的外端；

[0006] 该钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置包括固定在所述安装槽内端的一块防激光反射保护挡板，所述防激光反射保护挡板的中心设有中心孔，所述防激光反射保护挡板与所述真空激光焊接保护镜片之间设有防护筒，所述防护筒的第一端部与所述防激光反射保护挡板的中心固定，所述防护筒的第二端部与所述真空激光焊接保护镜片分离，并在所述防护筒的第二端部增加辅助保护镜片。

[0007] 进一步的，所述防护筒通过位于所述安装槽内的防激光反射保护支架固定。

[0008] 进一步的，所述真空激光焊接保护镜片和所述辅助保护镜片都是由防反射光学玻璃制成的，且表面均镀有激光增透膜。

[0009] 进一步的，所述辅助保护镜片的厚度远小于所述真空激光焊接保护镜片的厚度。

[0010] 进一步的，所述观察窗的中心与所述中心孔中心的连线与所述防护筒的中心轴共线。

[0011] 进一步的，所述防激光反射保护挡板是由陶瓷制成的，

[0012] 再进一步的，所述防激光反射保护挡板是粗糙的，以防止焊接过程中弧光反射对辅助保护镜片的损伤。

[0013] 采用了本发明的一种钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置的技术方案，即在真空箱内侧壁上的真空激光焊接保护镜片与防激光反射保护挡板的之间增加防护筒，防激光反射保护挡板的中心设有中心孔，所述防护筒的第一端部与所述防激光反射保护挡板的中心固定，所述防护筒的第二端部与真空激光焊接保护镜片分离，并通过一块位于防护筒第二端部的辅助保护镜片对真空激光焊接保护镜片进行进一步保护的技术方案。其技术效果是：其能有效延长真空箱的内侧壁上的真空激光焊接保护镜片的使用寿命，从而提高真空激光焊接质量的一致性和可靠性。

附图说明

[0014] 图1为本发明的一种钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置的侧视示意图。

[0015] 图2为本发明的一种钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置的正视示意图。

具体实施方式

[0016] 请参阅图1和图2，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：

[0017] 请参阅图1和图2，本实施例中，钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置安装在真空箱6内侧壁上的一个安装槽61内。

[0018] 本实施例中，钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置包括防激光反射保护挡板1，防护筒2、辅助保护镜片3和防激光反射保护支架8。该防护装置为了保护真空激光焊接保护镜片5在真空箱内进行激光焊接过程中由于弧光反射造成对真空激光焊接保护镜片5的损伤。

[0019] 其中，真空激光焊接保护镜片5通过法兰固定在真空箱6的内侧壁上，即安装槽61的外端，起到真空箱密闭作用。防激光反射保护挡板1固定在安装槽61内端，其中防激光反射保护挡板1的中心设有中心孔11。

[0020] 防护筒2位于防激光反射保护挡板1和真空激光焊接保护镜片5之间。防护筒2的第一端部在防激光反射保护挡板1的中心与防激光反射保护挡板1固定，防护筒2的第二端部与真空激光焊接保护镜片5分离，并在防护筒2的第二端部安装辅助保护镜片3。

[0021] 这样设计的目的在于：通过在防护筒2的第二端部增加辅助保护镜片3，可以大大提高真空激光焊接保护镜片5的寿命，而将防护筒2的第一端部，即靠近防激光反射保护挡板1一侧的端部与防激光反射保护挡板1的中心固定，并通过防激光反射保护挡板1中心的第一中心孔11，将大大减弱在真空箱内真空激光焊接时的弧光对辅助保护镜片3的损伤，从而对真空激光焊接保护镜片5起到防护作用。

[0022] 激光头4发出的激光被打入真空箱6内。真空激光焊接的过程中，若激光发生反射，只能通过防激光反射保护挡板1上的中心孔11到防护筒2内，而大部分的激光已被防激光反射保护挡板1吸收或者漫反射回真空箱6内，钠硫电池外壳7焊接过程中，辅助保护镜片3抵挡了进入防护筒2的激光，通过牺牲自己来对真空激光焊接保护镜片5进行防护，从而也进一步减少了反射到真空激光焊接保护镜片5上的激光。

[0023] 本发明的一种钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置可大大提高真空激光焊接保护镜片5的寿命，由于一片真空激光焊接保护镜片5约500元，而一片辅助保护镜片3约25元，实现了通过牺牲辅助保护镜片3来保护真空激光焊接保护镜片5。通过该真空激光焊接保护镜片5，真空激光焊接保护镜片5的寿命大大增加，使用千次以上后，仍未出现异常.而由于使用了防激光反射保护挡板1，吸收漫反射了大部分从钠硫电池外壳7反射的激光，辅助保护镜片3的寿命也可达近百次，真空激光焊接保护镜片5的使用寿命至少延长了50倍以上，因此也降低了成本。将辅助保护镜片3的厚度远小于真空激光焊接保护镜片5的厚度，比如辅助保护镜片3的厚度为真空激光焊接保护镜片5的二分之一，可以进一步降低钠硫电池外壳7真空激光焊接的成本。与此同时，本发明的一种钠硫电池真空激光焊接保护镜片防护装置可有效保证真空激光焊接的可靠性和一致性，同时也为钠硫电池正极的真空焊接提供一个真空环境。

[0024] 本实施中，真空激光焊接保护镜片5和辅助保护镜片3都是由光学玻璃制成，且表面均镀有激光增透膜。防激光反射保护挡板1是由陶瓷制成的，表面粗糙，以增强激光的漫反射。

[0025] 同时。防护筒2通过防激光反射保护支架8在安装槽61内固定。

[0026] 真空激光焊接保护镜片5的中心与中心孔11的中心连线是水平的，为了保证在焊接过程中激光能最有效发射到焊接表面，激光头4与真空激光焊接保护镜片5的中心及中心孔11在同一水平的轴线上。

[0027] 本实施例中，中心孔11的直径为8mm。