锂离子电池极耳超声波焊接方法及极耳焊接保护方法技术

本发明专利技术涉及一种锂离子电池极耳超声波焊接方法及极耳焊接保护方法。在叠加后的极耳箔片的超声波焊接区域上设保护片，将超声波焊接装置的焊头压在保护片上进行超声波焊接。本发明专利技术通过在叠加后的极耳箔片上设置保护片，通过保护片与焊头直接接触以承受焊头的超声波振动并将振动传递给极耳箔片，由于保护片的设置可避免极耳箔片被振破裂，由于保护片的设置，超声波焊接参数如能量、压力、振幅等可以相应调节的偏大些，使得焊接的效果提升，焊接更加牢固，对于极耳箔片层数较少的电池来说效果尤其明显，由于保护片的设置，极耳表面无破损，焊接效果的一致性较高。

Electrode ultrasonic welding method of lithium ion battery and protection method of polar ear welding

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池极耳超声波焊接方法及极耳焊接保护方法
本专利技术涉及一种锂离子电池极耳超声波焊接方法及极耳焊接保护方法。
技术介绍
锂离子电池的电芯在制作过程中，电芯由多层电芯极片叠加而成，每层电芯箔片伸出一层极耳箔片，在电芯箔片对齐后极耳箔片也贴合并对齐在一起，需要将电芯箔片焊接在一起形成电芯，并把极耳箔片焊接在一起形成极耳，由于极耳箔片很薄，仅有0.01mm左右，因此传统一般通过超声波焊接，焊接时在叠加后的极耳箔片的下部垫上底模作为支撑，将超声波焊接装置的焊头压在叠加后的极耳箔片上并通过焊头给极耳箔片施加一定的压力，然后开动超声波焊接装置，焊头直接输出超声波，在高频振动下实现相邻极耳箔片上原子的共振，从而将极耳箔片结合在一起。传统焊接方式还有一种是采用二次焊接的方式，即首先通过超声波焊接装置对叠加的极耳箔片进行初步焊接，实现极耳箔片的初步结合，然后再次通过超声波焊接装置进行二次焊接，使极耳箔片之间贴合牢固。但是以上两种超声波焊接方式在使用过程中都存在以下问题，即表层的极耳箔片在超声波焊接过程中，由于极耳箔片的厚度仅有0.01mm左右，最外层的极耳箔片很容易被振碎或振裂，可能会产生金属碎屑，影响电池品质。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池极耳超声波焊接方法，以解决极耳箔片在超声波焊接过程中表层易被振碎或振裂的技术问题；本专利技术的目的还在于提供一种锂离子电池极耳焊接保护方法。为实现上述目的，本专利技术的锂离子电池极耳超声波焊接方法采用如下的技术方案：技术方案1：锂离子电池极耳超声波焊接方法：在叠加后的极耳箔片的超声波焊接区域上设保护片，将超声波焊接装置的焊头压在保护片上进行超声波焊接。本专利技术通过在叠加后的极耳箔片上设置保护片，通过保护片与焊头直接接触以承受焊头的超声波振动并将振动传递给极耳箔片，由于保护片的设置可避免极耳箔片被振碎或破裂，由于保护片的设置，超声波焊接参数如能量、压力、振幅等可以相应调节的偏大些，使得焊接的效果提升，焊接更加牢固，对于极耳箔片层数较少的电池来说效果尤其明显，由于保护片的设置，极耳表面无破损，焊接效果的一致性较高。技术方案2：在技术方案1的基础上，保护片选用铜片或铝片。铜片和铝片的柔韧性比较好，塑形也比较好，方便对极耳箔片的保护，也可保证在振动下不易破碎。技术方案3：在技术方案2的基础上，所选用的铜片或铝片的厚度选为0.1mm。技术方案4：在技术方案1-3任意一项的基础上，在向叠加后的极耳箔片上包覆保护片时，保护片是从叠加的极耳箔片的下侧面连续两次弯折后贴合在叠加的极耳箔片的上侧面上。保护效果更好。技术方案5：在技术方案1-3任意一项的基础上，保护片制作成U形结构，且具有弹性，通过该弹性变形力将保护片卡紧在叠加后的极耳箔片外周。该结构使得保护片包裹极耳箔片时十分方便，拆卸时也十分快捷。本专利技术的锂离子电池极耳焊接保护方法采用如下的技术方案：技术方案1：锂离子电池极耳焊接保护方法：在叠加后的极耳箔片的超声波焊接区域上设保护片对其进行保护。本专利技术通过在叠加后的极耳箔片上设置保护片，保证了极耳箔片在后续超声波焊接过程中可以通过保护片与焊头直接接触以承受焊头的超声波振动并将振动传递给极耳箔片，由于保护片的设置可避免极耳箔片被振碎或破裂，由于保护片的设置，超声波焊接参数如能量、压力、振幅等可以相应调节的偏大些，使得焊接的效果提升，焊接更加牢固，对于极耳箔片层数较少的电池来说效果尤其明显，由于保护片的设置，极耳表面无破损，焊接效果的一致性较高。技术方案2：在技术方案1的基础上，保护片选用铜片或铝片。铜片和铝片的柔韧性比较好，塑形也比较好，方便对极耳箔片的保护，也可保证在振动下不易破碎。技术方案3：在技术方案2的基础上，所选用的铜片或铝片的厚度选为0.1mm。技术方案4：在技术方案1-3任意一项的基础上，在向叠加后的极耳箔片上包覆保护片时，保护片是从叠加的极耳箔片的下侧面连续两次弯折后贴合在叠加的极耳箔片的上侧面上。保护效果更好。技术方案5：在技术方案1-3任意一项的基础上，保护片制作成U形结构，且具有弹性，通过该弹性变形力将保护片卡紧在叠加后的极耳箔片外周。该结构使得保护片包裹极耳箔片时十分方便，拆卸时也十分快捷。附图说明图1为将各层电芯箔片连同极耳箔片叠加后的状态示意图；图2为将助焊保护片包覆在图1中叠加的极耳箔片上的状态示意图；图3为将图2中的包覆有助焊保护片的极耳箔片放置在底模上的状态示意图；图4为将焊头压在图3中的助焊保护片上之前的状态示意图；图5为将焊头压在图3中的助焊保护片上之后的状态示意图；图6为图5中超声波焊接后的状态示意图；图7为图6之后移开焊头并取下助焊保护片后所形成的极耳的状态示意图；图中：1-极耳，11-极耳箔片，2-极片，21-极片箔片，3-助焊保护片，4-底模，5-焊头，6-超声波焊接区域。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施方式作进一步说明。本专利技术的锂离子电池极耳超声波焊接方法的具体实施例，包括以下步骤：第一步，如图1所示，将厚度为0.01mm左右的极片箔片21及极耳箔片11叠加在一起，极片箔片21和极耳箔片11为一体结构，极耳箔片11为极片2的电流引出件，极片箔片21和极耳箔片11叠加时保证上下左右对齐，边缘整齐，相邻极片箔片21之间涂覆现有技术中常用的含有磷酸铁锂或三元、石墨等的涂剂；第二步，如图2所示，将0.1mm厚的铜箔或者铝箔包覆在叠加后的极耳箔片11上形成助焊保护片3，助焊保护片3呈U形，U形的两侧边分别与最上层极耳箔片11和最下层极耳箔片11贴合，并且助焊保护片3覆盖住极耳箔片11的超声波焊接区域6，弯折后的助焊保护片3具有一定弹性，使得助焊保护片3可以紧紧卡在叠加后的极耳箔片11上；第三步，如图3所示，将上步完成后的极耳箔片11-极片2-保护片放置在超声波焊接装置的焊接夹具处，并将其放置在底模4上，保证底模4支垫在助焊保护片3下方并可支撑住极耳箔片11的超声波焊接区域6；第四步，如图4和5所示，将超声波焊接装置的焊头5移到助焊保护片3的上方，焊头5为超声波焊接的直接输出部件，然后将焊头5压在助焊保护片3上，并保证焊头5正对极耳箔片11的超声波焊接区域6，给焊头5一定的向下的压力，使助焊保护片3以及其包覆的极耳箔片11被压紧在底模4上；第五步，如图6所示，打开超声波焊接装置的启动开关，即可通过超声波焊接装置的焊头5对极耳箔片11的超声波焊接区域6进行超声波焊接；第六步，如图7所示，移开焊头5，焊接完成后得到电芯，此时的电芯的极耳箔片11焊接在一起形成极耳1。助焊保护片3的设置不仅能够将超声波焊接装置的振动传递给极耳箔片11，而且还能避免表层的极耳箔片11被超声波振碎，主要原因是助焊保护片3的厚度为0.1mm，是极耳箔片11厚度的近10倍，其强度也相对较高，尤其是选用强度较高的材质制成的助焊保护片3，其在超声波的振动下不易破碎。在其他实施例中：助焊保护片也可替换为其他金属、合金材质，如锡箔或铁片等，助焊保护片也可采用可拆胶粘接在极耳箔片上，或者只是简单包覆在极耳箔片上，依靠焊头将其压紧在极耳箔片上；本专利技术的锂离子电池极耳焊接保护方法的实施例作为本专利技术的锂离子电池极耳超声波焊接方法中的焊接之前的步骤，具体的步骤在本专利技术的锂离子电池极耳超本文档来自技高网...

【技术保护点】
锂离子电池极耳超声波焊接方法，其特征是，在叠加后的极耳箔片的超声波焊接区域上设保护片，将超声波焊接装置的焊头压在保护片上进行超声波焊接。

【技术特征摘要】
1.锂离子电池极耳超声波焊接方法，其特征是，在叠加后的极耳箔片的超声波焊接区域上设保护片，将超声波焊接装置的焊头压在保护片上进行超声波焊接。2.根据权利要求1所述的锂离子电池极耳超声波焊接方法，其特征是，保护片选用铜片或铝片。3.根据权利要求2所述的锂离子电池极耳超声波焊接方法，其特征是，所选用的铜片或铝片的厚度选为0.1mm。4.根据权利要求1-3任意一项所述的锂离子电池极耳超声波焊接方法，其特征是，在向叠加后的极耳箔片上包覆保护片时，保护片是从叠加的极耳箔片的下侧面连续两次弯折后贴合在叠加的极耳箔片的上侧面上。5.根据权利要求1-3任意一项所述的锂离子电池极耳超声波焊接方法，其特征是，保护片制作成U形结构，且具有弹性，通过该弹性变形力将保护片卡紧...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭扭，徐志强，郑治华，杨驰，张世强，衡海龙，马兴瑞，
申请(专利权)人：中航锂电洛阳有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41