一种激光焊接箔材与极耳的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种激光焊接箔材与极耳的方法和装置，将至少一层箔材作为激光吸收面放置在极耳前；之后将箔材与极耳吸附或压合在一起；再将激光的焦点设置在极耳上，对箔材和极耳进行焊接。采用非接触式的激光焊接，取代了传统的超声波接触式焊接，箔材与极耳不受外力影响，加工稳定。激光加工的效率高，可采用激光的多脉冲光斑加工。

Method and device for laser welding foil and pole ears

The invention discloses a method and device for laser welding foil and electrode ear, in which at least one layer of foil is placed in front of the electrode ear as a laser absorbing surface, after which the foil is absorbed or pressed together with the electrode ear, and the laser focus is set on the electrode ear to weld the foil and electrode ear. The traditional ultrasonic contact welding is replaced by non-contact laser welding. The foil and the electrode ear are not affected by external force and the processing is stable. Laser processing is highly efficient, and laser multi pulse spot processing can be used.

【技术实现步骤摘要】
一种激光焊接箔材与极耳的方法和装置
本专利技术涉及锂电池生产领域，具体涉及一种激光焊接箔材与极耳的方法和装置。
技术介绍
在锂离子电池极片箔材焊接极耳过程中，传统焊接方式采用的是超声波焊接，但超声波焊接箔材与极耳具有几个非常棘手的问题：虚焊严重(时间一长亦会产生脱焊现象)、焊透毛刺过大、箔材与极耳之间的拉力无法稳定有效保证、在化成放电过程中放电电流不够、电阻过大等。而这些不可避免的技术问题后对后续的工艺造成麻烦，对整个电池的生产及使用有非常大的影响。超声波作用于材料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。超声波焊接是采用材料接触式加工，焊头与焊座、材料之间的接触面积、接触时间、平行度、平整度等参数都会影响焊接的工艺效果，因此无法稳定的保证材料之间稳定加工，非常容易产生焊点过小、虚焊、漏焊等现象。并且由于是接触式加工，焊头与焊座的寿命都比较短，持续消耗成本较高。因此，现有技术有待改进和提高。
技术实现思路
本申请提供一种激光焊接箔材与极耳的方法和装置，采用非接触式加工，箔材与极耳不受外力影响，加工稳定。根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种激光焊接箔材与极耳的方法，包括如下步骤：将至少一层箔材作为激光吸收面放置在极耳前；将所述箔材与极耳吸附或压合在一起；将激光的焦点设置在极耳上，对所述箔材和极耳进行焊接。所述的激光焊接箔材与极耳的方法，其中，所述将激光的焦点设置在极耳上的步骤包括：将激光的焦点设置在极耳上表面与下表面之间的中部。所述的激光焊接箔材与极耳的方法，其中，所述对箔材和极耳进行焊接的步骤，包括：采用多点焊接的方式对箔材和极耳进行焊接，以增大箔材与极耳的焊接面积。所述的激光焊接箔材与极耳的方法，其中，所述采用多点焊接的方式对箔材和极耳进行焊接的步骤，包括：采用激光脉冲打点的方式进行多点焊接、采用激光画圆的方式进行多点焊接或采用激光画螺旋形的方式进行多点焊接。根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供一种激光焊接箔材与极耳的方法，包括如下步骤：在箔材的前面和后面均放置至少一层极耳；所述箔材设置至少一层；将箔材与所述极耳吸附或压合在一起；采用激光对箔材和极耳进行焊接。所述的激光焊接箔材与极耳的方法，其中，所述箔材的厚度不超过15μm，所述极耳的厚度不超过200μm。所述的激光焊接箔材与极耳的方法，其中，所述箔材包括铜箔或铝箔；所述极耳包括镍片、铝片或铜片。根据本专利技术的第三方面，本专利技术提供一种激光焊接箔材与极耳的装置，包括：激光器，用于激光焊接；固定装置，用于将箔材与极耳吸附或压合在一起；控制器，用于将激光器出射的激光的焦点设置在极耳上，对箔材和极耳进行焊接；其中，至少一层箔材作为激光吸收面放置在极耳前。根据本专利技术的第四方面，本专利技术提供一种激光焊接箔材与极耳的装置，包括：激光器，用于激光焊接；固定装置，用于将箔材与极耳吸附或压合在一起；控制器，用于控制激光器对箔材和极耳进行焊接；其中，箔材的前面和后面均放置至少一层极耳；所述箔材设置至少一层。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的激光焊接箔材与极耳的方法和装置，激光焊接采用的是非接触式加工，只需要将箔材与极耳贴合在一起，采用激光将两种材料熔融焊接在一起。激光具有高亮度性、高方向性、高单色性、高相干性等特点，箔材与极耳焊接时无直接受力冲击，因此无机械变形；激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，对非激光照射区域影响非常小；由于激光加工的效率高，可采用激光的多脉冲光斑加工，并且可控制激光的能量与加工时间来保证箔材与极耳的接触面积尽可能的增大的同时又不击穿极耳材料，在保证拉力比较大与过电流较大的同时又能避免毛刺的产生。附图说明图1为本专利技术一种实施例提供的激光焊接箔材与极耳的装置的结构框图；图2为本专利技术一种实施例提供的激光焊接箔材与极耳的方法的流程图；图3为本专利技术一种实施例提供的激光焊接箔材与极耳的方法中，箔材与极耳的俯视图；图4为本专利技术一种实施例提供的激光焊接箔材与极耳的方法中，箔材与极耳的正视图；图5为本专利技术一种实施例提供的激光焊接箔材与极耳的方法中，箔材与极耳的焊点示意图；图6为本专利技术另一种实施例提供的激光焊接箔材与极耳的方法的流程图；图7为本专利技术另一种实施例提供的激光焊接箔材与极耳的方法中，箔材与极耳的正视图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作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。如图1所示，本专利技术提供的激光焊接箔材与极耳的装置，包括：激光器10，固定装置30和控制器20。所述激光器10，用于激光焊接。所述激光器10是由激光发生器、高精度振镜、高精度场镜等光学元器件组成的光路系统，激光发生器发射出激光，通过振镜转动，再由场镜聚焦激光之后照射在待焊接材料表面。所述固定装置30，用于将箔材与极耳吸附或压合在一起；例如，所述固定装置30可以采用为真空吸附装置，可将箔材与极耳两层材料紧密贴合在一起。所述控制器20，用于控制激光器10的参数来保证焊接的工艺效果。在激光应用领域中，铜与铝均会对激光产生高度的反射，导致铜、铝对激光的吸收率会非常的小，而在锂电池行业的极耳焊接中，箔材与极耳均以铜、铝材料为主，并且其材料非常的薄(箔材厚度在15μm以内，极耳厚度在200μm以内)，这些因素会造成这种两种材料的焊接会有致命性的缺陷，在焊接时没有足够的熔融时间与熔融面积，能量密集度过大会形成切割导致箔材切穿，能量太小而在材料无作用痕迹。且对焊接的效率、焊接后产品的拉力、过电流、毛刺等均有要求；本专利技术提供的两个方法实施例可达到这些要求。请参阅图2和图3，在第一实施例中，激光焊接箔材与极耳的方法包括如下步骤：S10、将至少一层箔材420作为激光吸收面放置在极耳410前，换而言之，极耳410前设置有一层箔材420或者多层箔材420，箔材420作为激光吸收面。此处的前后是从激光出射方向看的前后。本实施例中，激光器10在待焊接材料(箔材与极耳)的上方，因此，将一层或多层箔材420放置在极耳410上面即可。采用以薄焊厚方式来焊接。锂电池行业中，箔材420比极耳410要薄的多，单层箔材420的厚度不超过15μm，单层极耳410的厚度不超过200μm。本实施例中，箔材420的厚度为5μm—10μm，极耳410的厚度为40μm—150μm，采用以薄焊厚方式可最大程度保证将两层材料熔融在一起，若采用以极耳410焊接箔材420，则很容易由于高反射率与厚度关系导致激光能量太小没有击穿极耳或激光能量太大激光击穿箔材而导致焊接不上。采用箔材420作为焊接面可增加激光与两层材料的热量积累时间与面积，提高焊接的成功率。S20、将箔材与极耳吸附或压合在一起。具体的，控制器20开启固定装置30，将箔材420平整吸附在极耳410上面，保证箔材420与极耳410之间间隙尽可能小。保证箔材420与极耳410之间间隙越小，可最大程度降低出现漏焊、虚焊现象发生；在实际的应用中，如果没有固定装置30将两层材料紧密吸附在一起，则本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光焊接箔材与极耳的方法，其特征在于，包括如下步骤：将至少一层箔材作为激光吸收面放置在极耳前；将所述箔材与极耳吸附或压合在一起；将激光的焦点设置在极耳上，对所述箔材和极耳进行焊接。

【技术特征摘要】
1.一种激光焊接箔材与极耳的方法，其特征在于，包括如下步骤：将至少一层箔材作为激光吸收面放置在极耳前；将所述箔材与极耳吸附或压合在一起；将激光的焦点设置在极耳上，对所述箔材和极耳进行焊接。2.如权利要求1所述的激光焊接箔材与极耳的方法，其特征在于，所述将激光的焦点设置在极耳上的步骤包括：将激光的焦点设置在极耳上表面与下表面之间的中部。3.如权利要求1所述的激光焊接箔材与极耳的方法，其特征在于，所述对箔材和极耳进行焊接的步骤，包括：采用多点焊接的方式对箔材和极耳进行焊接，以增大箔材与极耳的焊接面积。4.如权利要求1所述的激光焊接箔材与极耳的方法，其特征在于，所述采用多点焊接的方式对箔材和极耳进行焊接的步骤，包括：采用激光脉冲打点的方式进行多点焊接、采用激光画圆的方式进行多点焊接或采用激光画螺旋形的方式进行多点焊接。5.一种激光焊接箔材与极耳的方法，其特征在于，包括如下步骤：在箔材的前面和后面均放置...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴学科，夏佳辉，陈强，阳如坤，程志保，
申请(专利权)人：深圳吉阳智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44