用于二次电池接片激光焊接的密接夹具和焊接方法技术

公开了一种用于二次电池接片激光焊接的密接夹具和焊接方法，密接夹具包括上密接夹具，上密接夹具包括能够执行表面喷射的环形喷射部，以便抑制在用于形成电极端子的激光焊接时由于与空气中的氢气或氧气反应而导致焊接质量劣化，并且抑制由于在焊接时产生的飞溅物(spatter)的沉积而发生短路。(spatter)的沉积而发生短路。(spatter)的沉积而发生短路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于二次电池接片激光焊接的密接夹具和焊接方法


[0001]本申请要求于2019年10月23日提交的韩国专利申请第2019
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0131954号的优先权的权益，通过引用将上述专利申请的整个公开内容结合在此。
[0002]本专利技术涉及一种用于二次电池接片激光焊接的密接夹具和焊接方法，更具体地，涉及一种包括上密接夹具的用于二次电池接片激光焊接的密接夹具和焊接方法，上密接夹具包括能够执行表面喷射的环形喷射部，以便抑制在用于形成电极端子的激光焊接时由于与空气中的氢气或氧气反应而导致焊接质量劣化，并且抑制由于在焊接时产生的飞溅物(spatter)的沉积而发生短路。

技术介绍

[0003]由于除了移动装置和电子家用电器以外，电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)和插电式混合动力电动车辆(Plug
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In HEV)的发展，预计对锂二次电池的需求将持续增加。具有高稳定性、高能量密度和长寿命的全固态电池是为锂二次电池开拓新市场的技术。
[0004]锂二次电池可分为具有安装在金属罐中的电极组件的罐形二次电池、以及具有安装在由铝层压片制成的袋中的电极组件的袋形二次电池。一般通过在将电极组件容纳在外壳构件中的状态下向外壳构件中注入电解质溶液，然后将外壳构件密封的工序来制造二次电池。
[0005]袋形二次电池包括：其中正极板和负极板彼此间隔开以彼此相对设置的电极组件、设置成从电极组件延伸的电极引线、以及配置为容纳电极组件和电解质溶液的袋外壳构件。
[0006]电极引线是与电极组件连接并且暴露到袋外壳构件之外的部分，电极引线用作能够与另一个二次电池或外部装置电连接的电极端子。电极引线可连接至与电极组件直接连接的电极接片。在此，至少一个正极接片和至少一个负极接片可分别连接至正极引线和负极引线。
[0007]由袋形二次电池构成的电池单元具有大约2.5V至4.2V的工作电压。因此，在需要比工作电压高的输出电压的情况下，多个电池单元彼此串联连接以构成电池模块。此外，根据所需的充电和放电容量，多个电池单元彼此并联连接以构成电池模块。因而，可根据所需的输出电压或所需的充电和放电容量不同地设置特定电池模块中包括的电池单元的数量。
[0008]通常，当多个电池单元彼此串联和/或并联连接以构成电池模块时，使用激光焊接电池单元的电极引线，使得电极引线彼此电连接。例如，参照图1，在两个电池单元设置成彼此面对并且各个电池单元的电极接片、电极接片与电极引线之间的连接部分、以及电极引线部分彼此垂直接触的状态下，对要被焊接的部分照射激光束来执行点焊。此时，为了提高焊接质量，必须在上电极引线与下电极引线彼此完全密接的状态下执行焊接。然而，在仅使用配置为支撑电极引线的常规支撑件的情况下，不能完全纠正在焊接电极引线时发生的氧化反应和由于飞溅物导致的短路，从而在激光焊接时不容易确保电极引线之间的密接。
[0009]日本专利申请公开第2002
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164037号公开了一种用于焊接电池电极板组的架子的
技术。
[0010]日本专利申请公开第1994
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304777号公开了一种通过喷射作为惰性气体的氮气而能够在焊接部分阻挡空气的激光焊接技术。
[0011]日本专利申请公开第2001
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150169号公开了一种能够降低在使用用于切割的激光加工机器执行非氧化切割时使用的辅助气体的流量的技术。
[0012]日本专利申请公开第2016
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018756号公开了一种在电极组件制造方法中在外壳体的一端与保护板接触的状态下向内壳体中的激光照射区域提供辅助气体的技术。
[0013]然而，上述文献并未公开具有双重结构的上密接夹具，其包括配置为喷射氮气的环形喷射部，以便消除在焊接时发生的氧化反应和飞溅物沉积。
[0014]这种双重结构是这样一种技术，该技术用于向焊接部分喷射氮气以便形成氮气气氛，并且形成上升气流，使得在随后焊接时产生的烟尘(Fume)和飞溅物(Spatter)不会排出到外部，而是被很好地引入内部抽吸部。
[0015](现有技术文献)
[0016](专利文献)
[0017]日本专利申请公开第2002
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164037号
[0018]日本专利申请公开第1994
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304777号
[0019]日本专利申请公开第2001
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150169号
[0020]日本专利申请公开第2016
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018756号

技术实现思路

[0021]技术问题
[0022]鉴于上述问题而做出了本专利技术，本专利技术的目的是提供一种包括上密接夹具的用于二次电池接片激光焊接的密接夹具和焊接方法，上密接夹具包括能够执行表面喷射的环形喷射部，以便抑制在用于形成电极端子的激光焊接时由于与空气中的氢气或氧气反应而导致焊接质量劣化，并且抑制由于在焊接时产生的飞溅物(spatter)的沉积而发生短路。
[0023]技术方案
[0024]为了实现上述目的，本专利技术可提供一种配置为制造电极端子的用于焊接的上密接夹具，所述上密接夹具包括环形喷射部(111)，所述环形喷射部(111)配置为喷射惰性气体，从而与多个二次电池的焊接部分的一个表面密接。
[0025]此外，所述焊接部分可以是电极接片、电极接片和电极引线、以及电极引线中的任一种。
[0026]此外，所述环形喷射部的环形中央部分(112)可抽吸(Suction)喷射的惰性气体并且可将抽吸的惰性气体排放到外部。
[0027]此外，所述上密接夹具可包括：外侧上密接夹具(110)，所述外侧上密接夹具(110)配置为限定出所述环形喷射部的外表面；和内侧上密接夹具(120)，所述内侧上密接夹具(120)限定出所述环形喷射部的内表面。
[0028]此外，所述外侧上密接夹具可在其侧表面中形成有配置为允许引入惰性气体的气体引入口(113)。
[0029]此外，所述环形喷射部的截面积可从所述上密接夹具的上表面到底表面逐渐减
小。
[0030]此外，所述环形喷射部可在从所述上密接夹具的上表面到底表面形成时弯折一次或更多次。
[0031]此外，所述外侧上密接夹具的底表面可邻接所述焊接部分并且所述内侧上密接夹具的底表面可与所述外侧上密接夹具的底表面间隔开预定高度，从而形成所述环形喷射部。
[0032]此外，喷射的惰性气体的喷射压力的范围可从0.1MPa至0.5MPa。
[0033]此外，为了实现上述目的，本专利技术提供一种用于焊接的密接夹具，包括：所述上密接夹具；和下密接夹具，所述下密接夹具形成为与所述焊接部分的在与所述上密接夹具相反的方向上的另一个表面密接。
[0034]此外，所述上密接夹具可包括上连接部，所述上连接部配置为上下移动或左右移动，以便密接地支撑所述焊接部分的所述一个表面，并且所述下密接夹具包括下连接部，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种配置为制造电极端子的用于焊接的上密接夹具，所述上密接夹具包括环形喷射部(111)，所述环形喷射部(111)配置为喷射惰性气体，从而与多个二次电池的焊接部分的一个表面密接。2.根据权利要求1所述的上密接夹具，其中所述焊接部分是电极接片、电极接片和电极引线、以及电极引线中的任一种。3.根据权利要求1所述的上密接夹具，其中所述环形喷射部的环形中央部分(112)抽吸(Suction)喷射的惰性气体并且将抽吸的惰性气体排放到外部。4.根据权利要求1所述的上密接夹具，其中所述上密接夹具包括：外侧上密接夹具(110)，所述外侧上密接夹具(110)配置为限定出所述环形喷射部的外表面；和内侧上密接夹具(120)，所述内侧上密接夹具(120)限定出所述环形喷射部的内表面。5.根据权利要求4所述的上密接夹具，其中所述外侧上密接夹具在其侧表面中形成有配置为允许引入惰性气体的气体引入口(113)。6.根据权利要求4所述的上密接夹具，其中所述环形喷射部的截面积从所述上密接夹具的上表面到底表面逐渐减小。7.根据权利要求4所述的上密接夹具，其中所述环形喷射部在从所述上密接夹具的上表面到底表面形成时弯折一次或更多次。8.根据权利要求4所述的上密接夹具，其中所述外侧上密接夹具的底表面邻接所述焊接部分并且所述内侧上密接夹具的底表面与所述外侧上密接夹具的底表面间隔开预定高度，从而形成所述环形喷射部。9.根据权利要求1所述的上密接夹具，其中喷射的惰性气体的喷射压力的范围从0.1MPa至0.5MPa。10.一种用于焊接的密接夹具，包括：根据权利要求1至9中任一项所述的上密接夹具(100)；和下密接夹具(200)，所述下密接夹具(200)形成为与所述焊接部分的在与所述上密接夹具相反的方向上的另一个表面密接。11.根据权利要求10所述的密接夹具，其中所述上密接夹具包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：高铭振，朴东赫，李效晋，赵诚俊，金桔右，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：