一种动力电池顶盖与电芯的装配方法及动力电池组成比例

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种动力电池顶盖与电芯的装配方法，包括以下步骤，步骤一、焊接连接片：将连接片与顶盖的极柱焊接在一起，并进行真空吸尘处理；步骤二、焊接电芯：将连接片与电芯的极耳进行焊接，使顶盖与电芯电性相连；步骤三、包装入壳：将焊接完成后的顶盖与电芯进行包装入壳。与现有技术相比，本发明专利技术可以有效防止焊接过程中由于爆点和焊渣飞溅导致的金属颗粒进入电芯内部，提高了动力电池装配的安全性。此外，本发明专利技术还公开了一种使用该方法进行装配的动力电池。

An assembly method of power battery cover and cell and power battery

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池顶盖与电芯的装配方法及动力电池
本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种动力电池顶盖与电芯的装配方法及动力电池。
技术介绍
随着新能源产业的不断发展，方形硬壳的锂离子电池由于具有能量密度高、循环寿命长、构造安全和性能可靠等优点而被更多地用作电动汽车、电动列车、电动摩托车等工具的主要动力输出。现时在方形动力电池的装配工艺中，通常先通过超声波焊接的方式，将两个或多个裸电芯与电池的转接片焊接为一体，焊接完成后再将顶盖的极柱与转接片通过激光焊接在一起，使电芯与顶盖之间实现电连接，最后再将电芯和顶盖包装入壳实现初步定型。然而，上述工艺在实际生产的过程中仍存在以下缺陷：由于先将电芯与转接片焊接为一体再与顶盖进行激光焊接，而激光焊接在焊接的过程中容易产生爆点、焊渣飞溅等现象，而爆点以后产生的金属颗粒及焊接飞溅的金属颗粒具有一定的几率掉入电芯的内部，从而导致一系列的安全问题，影响电池使用寿命。因此，有必要对现时的工艺进行改进，以克服上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供的一种动力电池顶盖与电芯的装配方法，该方法可以有效防止焊接过程中由于爆点和焊渣飞溅导致的金属颗粒进入电芯内部，提高了动力电池装配的安全性。为实现上述目的，本专利技术的目的之一采用如下技术方案：一种动力电池顶盖与电芯的装配方法，包括以下步骤：步骤一、焊接连接片：将连接片与顶盖的极柱焊接在一起，并进行真空吸尘处理；步骤二、焊接电芯：将连接片与电芯的极耳进行焊接，使顶盖与电芯电性相连；步骤三、包装入壳：将焊接完成后的顶盖与电芯进行包装入壳。作为对本专利技术目的之一中所述的动力电池顶盖与电芯的装配方法的改进，所述步骤一中的焊接方式为连续式的激光焊或脉冲式的激光焊，其中，所述激光焊的离焦量为2~4mm，输出功率为1.5~8kw，速度为80~150mm/s，激光发生器可使用红光激光器、绿光激光器或蓝光激光器。作为对本专利技术目的之一中所述的动力电池顶盖与电芯的装配方法的改进，所述步骤二中的焊接方式为超声波焊，所述超声波焊的振幅为15~60um，施加压力为15~60psi，输出能量为150~600j。在上述的装配方法中，先将顶盖与连接片进行激光焊接，再将连接片与电芯进行超声波焊接，而在激光焊接时由于只有顶盖和连接片，因此，由激光焊引起的爆点、焊渣飞溅而产生的金属颗粒只会掉落在顶盖和连接片上，而为了避免这些金属颗粒在后续的超声波焊接时进入电芯内部，再对顶盖和连接片进行真空吸尘处理，保证了电芯装配的安全性；另外，由于连接片与顶盖形成的组件可以提前生产，因此，在电芯与顶盖装配入壳的过程中可以提高装配的效率。作为对本专利技术目的之一中所述的动力电池顶盖与电芯的装配方法的改进，所述步骤二中电芯的两个极耳分别由不同的焊接机进行焊接。由于电芯的阳极耳和阴极耳采用不同的材料，因此它们的焊接参数也不同，采用不同功率的焊接机分别对两个极耳进行焊接，可以减少焊接工位的转换，提高焊接的效率。作为对本专利技术目的之一中所述的动力电池顶盖与电芯的装配方法的改进，所述步骤二中电芯的两个极耳在超声波焊接后均具有焊印。超声波焊接是利用高频振动波，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，其中，焊印与熔合层相匹配，焊印越大，极耳与连接片焊接得越紧，拉力强度更大，过流能力更好，但需根据生产需要进行合理适配。本专利技术目的之一的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术通过调整电芯、顶盖和连接片的装配顺序，即先将顶盖与连接片进行激光焊接，再将连接片与电芯进行超声波焊接，使得由激光焊引起爆点、焊渣飞溅而产生的金属颗粒只会掉落在顶盖和连接片上，再经真空吸尘处理后，在后续的超声波焊接中不会进入电芯的内部，从而提高了电芯与顶盖装配的安全性能；另外，由于连接片与顶盖形成的组件可以提前生产，因此，在电芯与顶盖装配入壳的过程中可以提高装配的效率。本专利技术的目的之二在于提供一种动力电池，包括壳体和设置于所述壳体的顶盖、电芯、连接片，所述电芯通过所述连接片与所述顶盖电性连接。作为对本专利技术目的之二中所述的动力电池的改进，所述连接片包括依次连接的第一连接部、可弯折部和第二连接部，其中，所述第一连接部与所述极柱连接，所述第二连接部与所述极耳连接。连接片采用可弯折的结构设计可吸收、分散弯折时的应力，减少连接片在弯折处的金属疲劳情况，而且连接片弯折可节省装配的空间从而提高电池的容量，通过可弯折部将连接片弯折方便且弯折处可控，同时，在弯折时连接片更方便与电芯焊接，降低焊接的难度，易于自动化生产。作为对本专利技术目的之二中所述的动力电池的改进，所述第二连接部通过所述可弯折部进行弯折，并与所述第一连接部形成角度α，所述α的范围为0°~180°。第二连接部通过可弯折部进行弯折，操作方便且折弯处可控，可调整其与电芯极耳的焊接角度，从而达到降低焊接难度的目的，而且，通过弯折一定的角度还能降低顶盖与电芯之间的装配空间，尤其是当第二连接部与第一连接部垂直时，在焊接极耳时，无需将极耳一起弯折，从而可以降低极耳被折断的风险，提高电池的安全性能。作为对本专利技术目的之二中所述的动力电池的改进，所述第二连接部和所述可弯折部均设置为多个，且两者的数量相等。第二连接部与可弯折部为一一对应关系，根据生产的需要，在一个电池单体中设置多个电芯，根据电芯的数量将第二连接部与可弯折部设置为相同的数量，使多个电芯实现连接，而且由于第二连接部可进行不同角度调整，因此还可提高焊接的效率。作为对本专利技术目的之二中所述的动力电池的改进，所述连接片的厚度为0.3mm~2mm。连接片的厚度不能过厚或过薄，若连接片过薄，会影响极耳与极柱之间的过流能力，而且在焊接时容易焊穿，造成损坏；而若连接片过厚，会导致连接片占据较多的装配空间，从而降低电池的能量密度，而且太厚也浪费材料，提高生产成本。本专利技术目的之二的有益效果在于：本专利技术目的之二通过采用先将顶盖与连接片进行激光焊接，再将连接片与电芯进行超声波焊接的装配方法，因此，安全性能更高、使用寿命更长。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术中实施例1的装配示意图；图2为本专利技术中实施例2的结构示意图；图3为实施例2中顶盖与连接片的结构示意图；图4为本专利技术中实施例3的结构示意图；其中，1-连接片；2-顶盖；3-电芯；4-壳体；11-第一连接部；12-可弯折部；13-第二连接部；21-极柱；31-极耳；32-焊印。具体实施方式如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力电池顶盖与电芯的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、焊接连接片：将连接片(1)与顶盖(2)的极柱(21)焊接在一起，并进行真空吸尘处理；/n步骤二、焊接电芯：将连接片(1)与电芯(3)的极耳(31)进行焊接，使顶盖(2)与电芯(3)电性相连；/n步骤三、包装入壳：将焊接完成后的顶盖(2)与电芯(3)进行包装入壳。/n

【技术特征摘要】
1.一种动力电池顶盖与电芯的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、焊接连接片：将连接片(1)与顶盖(2)的极柱(21)焊接在一起，并进行真空吸尘处理；
步骤二、焊接电芯：将连接片(1)与电芯(3)的极耳(31)进行焊接，使顶盖(2)与电芯(3)电性相连；
步骤三、包装入壳：将焊接完成后的顶盖(2)与电芯(3)进行包装入壳。


2.根据权利要求1中所述的动力电池顶盖与电芯的装配方法，其特征在于：所述步骤一中的焊接方式为连续式的激光焊或脉冲式的激光焊，其中，所述激光焊的离焦量为2~4mm，输出功率为1.5~8kw，速度为80~150mm/s，激光发生器可使用红光激光器、绿光激光器或蓝光激光器。


3.根据权利要求1中所述的动力电池顶盖与电芯的装配方法，其特征在于：所述步骤二中的焊接方式为超声波焊，所述超声波焊的振幅为15~60um，施加压力为15~60psi，输出能量为150~600j。


4.根据权利要求1中所述的动力电池顶盖与电芯的装配方法，其特征在于：所述步骤二中电芯(3)的两个极耳(31)分别由不同的焊接机进行焊接。


5.根据权利要求3中所述的动力电池顶盖与...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾源兴，
申请(专利权)人：东莞塔菲尔新能源科技有限公司，江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司，深圳塔菲尔新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44