锂电池铜铝电极直接焊接工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种锂电池铜铝电极直接焊接工艺，包括以下步骤：（1）将固定点焊头、活动点焊头与点焊机相连；（2）调整间距调整装置，以调节固定点焊头、活动点焊头之间的间距；（3）将待焊接一个锂电池铜电极、另一个锂电池铝电极涂上焊膏；（4）将待焊接一个锂电池铜电极、另一个锂电池铝电极平行相对放置在固定式焊头和活动点焊头之间；（5）在压力驱动装置驱动下活动点焊头将夹紧贴合的锂电池铜电极、锂电池铝电极压向固定点焊头；（6）点焊机输出次级电流，次级输出电流≥800A，同时控制次级电流释放时间在20～300ms。本发明专利技术仅需在待焊接的锂电池铜电极、锂电池铝电极之间涂覆焊膏就能进行焊接，焊接工艺简单，焊接成本低。

Direct Welding Technology of Copper-Aluminum Electrode for Lithium Battery

The invention discloses a direct welding process for copper-aluminium electrode of lithium battery, which comprises the following steps: (1) connecting fixed spot welding head and movable spot welding head with spot welding machine; (2) adjusting distance adjustment device to adjust the distance between fixed spot welding head and movable spot welding head; (3) coating solder paste on one lithium battery copper electrode and another lithium battery aluminium electrode to be welded; (4) to be welded. One copper electrode of lithium battery and another aluminum electrode of lithium battery are placed between fixed and movable spot welding joints in parallel; (5) the clamped copper electrode of lithium battery and the aluminum electrode of lithium battery are pressed to the fixed spot welding joints under the driving of pressure driving device; (6) the secondary current of spot welding machine is output, the secondary current is more than 800A, and the secondary current is controlled to release. The time ranges from 20 to 300 ms. The invention can be welded only by coating solder paste between the copper electrode of lithium battery and the aluminum electrode of lithium battery to be welded. The welding process is simple and the welding cost is low.

【技术实现步骤摘要】
锂电池铜铝电极直接焊接工艺
本专利技术涉及焊接
，具体涉及一种异种材料焊接工艺。
技术介绍
随着电池技术尤其是锂离子电池的发展，由单体锂电池所组成的电池组作为供电电源，既可以作为动力型电池，也可以作为储能型电池，已经被广泛应用在电动车、储能电站等领域。单体锂电池的正极为铝片，负极为铜片。单体锂电池需要通过串联的方式才能组成电池组。各个单体锂电池电极之间的连接对于电池组的性能影响是较大的，该连接的可靠性、内阻等与电池组的稳定性和电力输出性能密切相关。现有技术中，电池组各单体锂电池电极之间的连接有以下几种方式：一是单体锂电池铜铝电极采用激光焊或超声波焊，由于铜铝电极焊接属于异种金属焊接，因此焊接困难，激光焊或超声波焊焊接点内阻大，铝极易脆，难以过载大电流，焊接效果差；二是单体锂电池铜铝电极采用铝极转镍后锡焊，锡焊时会产生高达350℃的高温，锡焊时间持续15s以上，由于热传导会对电池电芯造成不可逆的损伤；三是单体锂电池铜铝电极采用铆接等连接方式，该方式存在铆接不牢靠的问题，易导致连接处内阻大，难以过载大电流。中国专利申请公布号CN108994436A公开了一种“锂电池铜铝电极焊接工艺”，解决了上述问题，但这种焊接工艺需要在待焊接的锂电池铜电极、锂电池铝电极之间夹放镍合金片或镍合金条后才能进行焊接，因此，这种焊接工艺的工艺难度大，焊接成本较高。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出一种无需在待焊接的锂电池铜电极、锂电池铝电极之间夹放镍合金片或镍合金条就进行焊接，使得电池组各单体锂电池铜铝电极之间连接牢固、可过载大电流、同时避免锂电池铜电极和锂电池铝电极之间连接产生的电腐蚀现象、具有较小连接内阻的锂电池铜铝电极直接焊接工艺。本专利技术通过下述技术方案实现技术目标。锂电池铜铝电极直接焊接工艺，采用软包锂电池电极的点焊装置（该点焊装置为本申请单位申请的专利申请号为2018207786945的软包锂电池电极的点焊装置）进行焊接，包括以下步骤：（1）将所述固定点焊头、所述活动点焊头与点焊机相连；（2）调整所述间距调整装置，以调节所述固定点焊头、所述活动点焊头之间的间距；（3）将待焊接一个锂电池铜电极、另一个锂电池铝电极涂上焊膏；（4）将待焊接一个锂电池铜电极、另一个锂电池铝电极平行相对放置在所述固定式焊头和所述活动点焊头之间；（5）在所述压力驱动装置驱动下所述所述活动点焊头将夹紧贴合的所述锂电池铜电极、锂电池铝电极压向所述固定点焊头；（6）所述点焊机输出次级电流，次级输出电流≥800A，同时控制次级电流释放时间在20～300ms。优选地，所述步骤（5）中压力驱动装置驱动时通过所述压力控制器控制所述活动点焊头与所述固定点焊头之间的压力在50～200N。优选地，所述步骤（2）中，调整所述间距调整装置，将所述固定点焊头、所述活动点焊头之间的间距控制在2～20mm。本专利技术与现有技术相比，具有以下积极效果：1、固定点焊头、活动点焊头紧压锂电池铜电极、锂电池铝电极，点焊机释放的次级电流于短时间内在固定点焊头、活动点焊头之间形成电阻热，熔化锂电池铜电极、锂电池铝电极之间的焊膏，使得锂电池铜电极、锂电池铝电极通过焊膏牢固连接，这样，使用本专利技术的锂电池铜铝电极直接焊接工艺，使得锂电池铜电极、锂电池铝电极之间连接牢固、可过载大电流、同时避免了锂电池铜电极、锂电池铝电极之间连接产生的电腐蚀现象，具有较小的连接内阻。2、本专利技术无需在待焊接的锂电池铜电极、锂电池铝电极之间夹放镍合金片或镍合金条就进行焊接，仅需涂覆焊膏，显著降低焊接成本，也显著简化焊接工艺。3、所述步骤（5）中压力驱动装置驱动时通过所述压力控制器控制所述活动点焊头与所述固定点焊头之间的压力在50～200N，通过设置的压力控制器可以使得活动点焊头施加的压力不会突变，保护被焊接的锂电池的电极10，实现了软包锂电池铜铝电极10间的恒压点焊。4、所述步骤（2）中，调整所述间距调整装置，将所述固定点焊头、所述活动点焊头之间的间距控制在2～20mm，满足了锂电池铜电极、锂电池铝电极之间多样的空间条件，进而可避免因现有焊接装置体积过大无法伸入锂电池铜电极、锂电池铝电极之间进行点焊焊接的情况。附图说明图1是本专利技术实施例一中软包锂电池电极的点焊装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例一中软包锂电池电极的点焊装置的应用示意图；图3是本专利技术实施例一中间距调整结构的结构示意图；图4是本专利技术实施例一中压力驱动装置的结构示意图。图5是本专利技术实施例二、三中锂电池铜电极、锂电池铝电极焊接后的结构示意图。附图标记说明：1-基础结构；2-固定本体；3-活动本体；4-固定点焊头；5-活动点焊头；6-压力控制器；7-间距调整结构；8-气缸；9-钼头；10-软包锂电池铜铝电极10；11-螺纹结构；12-第一弹簧；13-连接部；14-连杆；15-第二弹簧；16-壳体；101-锂电池铜电极；102-锂电池铝电极；50-焊点。具体实施方式下面根据附图并结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例一：本专利技术所采用的软包锂电池电极的点焊装置的实施例根据附图1-4并结合实施例一对本专利技术所采用的软包锂电池电极的点焊装置进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术所采用的软包锂电池电极的点焊装置一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术所采用的软包锂电池电极的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。下面以具体地实施例对本专利技术所采用的软包锂电池电极的点焊装置的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。图1是本专利技术实施例一中所采用的软包锂电池电极的点焊装置的结构示意图。图2是本专利技术一实施例一中所采用的软包锂电池电极的点焊装置的应用示意图。请参考图1和图2，软包锂电池电极的点焊装置，包括：基础结构1、呈杆状的固定点焊头4、呈杆状的活动点焊头5、间距调整装置7以及压力驱动装置，所述固定点焊头4相对于所述基础结构1位置固定。基础结构1，可理解为任意可实现其他部件安装的结构，其中一种实施方式中，基础结构1可以为安装板，同时，在安装板中，为了适于安装，可设置有多样的孔、槽、连接部等结构。固定点焊头4与活动点焊头5，可理解为任意结构形式、任意型号的呈杆状的点焊头，固定点焊头4与活动点焊头5可以是相同的点焊头，也可以是不同的点焊头。固定点焊头4与活动点焊头5的区别在于：固定点焊头4的相对基础结构1的位置是固定的，活动点焊头5的相对基础结构1的位置可以是变化的，其变化的方式可根据调整与驱动的需求确定。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池铜铝电极直接焊接工艺，采用软包锂电池电极的点焊装置进行焊接，所述软包锂电池电极的点焊装置包括基础结构、呈杆状的固定点焊头、呈杆状的活动点焊头、间距调整装置以及压力驱动装置，所述固定点焊头相对于所述基础结构位置固定；所述间距调整结构用于调整确定所述活动点焊头未下压时，所述固定点焊头的末端与所述活动点焊头的末端的间距；所述压力驱动结构用于驱动所述活动点焊头下压于点焊对象和/或所述固定点焊头；其特征在于：包括以下步骤：（1）将所述固定点焊头、所述活动点焊头与点焊机相连；（2）调整所述间距调整装置，以调节所述固定点焊头、所述活动点焊头之间的间距；（3）将待焊接一个锂电池铜电极、另一个锂电池铝电极涂上焊膏；（4）将待焊接一个锂电池铜电极、另一个锂电池铝电极平行相对放置在所述固定式焊头和所述活动点焊头之间；（5）在所述压力驱动装置驱动下所述所述活动点焊头将夹紧贴合的所述锂电池铜电极、锂电池铝电极压向所述固定点焊头；（6）所述点焊机输出次级电流，次级输出电流≥800A，同时控制次级电流释放时间在20～300ms。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池铜铝电极直接焊接工艺，采用软包锂电池电极的点焊装置进行焊接，所述软包锂电池电极的点焊装置包括基础结构、呈杆状的固定点焊头、呈杆状的活动点焊头、间距调整装置以及压力驱动装置，所述固定点焊头相对于所述基础结构位置固定；所述间距调整结构用于调整确定所述活动点焊头未下压时，所述固定点焊头的末端与所述活动点焊头的末端的间距；所述压力驱动结构用于驱动所述活动点焊头下压于点焊对象和/或所述固定点焊头；其特征在于：包括以下步骤：（1）将所述固定点焊头、所述活动点焊头与点焊机相连；（2）调整所述间距调整装置，以调节所述固定点焊头、所述活动点焊头之间的间距；（3）将待焊接一个锂电池铜电极、另一个锂电池铝电极涂上焊膏；（4）将待焊接一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚秀军，章静，
申请(专利权)人：泰州天科电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32