一种减少箔材浪费及提升焊接良品率的错位极耳焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种减少箔材浪费及提升焊接良品率的错位极耳焊接方法：包括电池正、负极片生产步骤：S1、前期计算：根据设计电池的容量、尺寸、电池材料的正、负极特性进行电池总卷芯尺寸及电芯极片层数的设计，根据电芯极片的层数对电池极片进行等分组，分为A类卷芯、B类卷芯和C类卷芯，而后设计A类卷芯、B类卷芯和C类卷芯中各个正、负极片上极耳的位置，确保上下两相邻的卷芯组中的极耳位置为错位布设；而后经S2、涂布；S3、冲片；S4、叠片：S5、检测工序后制得A类卷芯、B类卷芯和C类卷芯，本发明专利技术采用该方法通过对同一电池内的卷芯进行极耳错位，分成数个厚度合适的卷芯，采用特制的正、负极耳连接片连接片对各卷芯的极耳进行焊接。连接片连接片对各卷芯的极耳进行焊接。连接片连接片对各卷芯的极耳进行焊接。

A dislocation lug welding method to reduce foil waste and improve welding yield

【技术实现步骤摘要】
一种减少箔材浪费及提升焊接良品率的错位极耳焊接方法


[0001]本专利技术新能源电池
，具体的说，涉及一种减少箔材浪费及提升焊接良品率的错位极耳焊接方法。

技术介绍

[0002]近几年，锂电池行业迅速发展，市场占有额逐步增加；锂离子电池根据卷芯制作的不同，可分为卷绕式跟叠片式两种。
[0003]目前采用叠片式制作的卷芯是通过使用正、负极极片加隔膜进行堆叠制成的，具体为：采用“负极片
‑
隔膜
‑
正极片
‑
隔膜
‑
负极片
…
负极片”一层层叠加起来的，叠加好的卷芯如图1所示，该叠加好的卷芯经过简单的处理后再与盖板焊接，焊接时首先要极耳聚拢到卷芯中间部位进行预焊接，随着市场需求，电池的容量要求越来越大，导致卷芯的厚度越来越大，为让外侧极耳可以焊接上，极耳的高度就要足够大，现在叠片式电芯的极片涂布方式主要使用间隙式涂布，极耳高度大则涂布间隙要增大。
[0004]其极耳间隙部位的箔材（正极铝箔、负极铜箔）是使用不到的，因此需要将极耳间隙部位的箔材进行去除，从而造成浪费增加，提高生产成本。
[0005]另外，整体进行焊接时，超声焊机的功率及振幅要相对较大，外侧极耳极易破损及掉落，内部极耳也有撕裂现象且卷芯较厚，在焊接后的转运过程中容易变形，造成卷芯的不良率增加。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的主要技术问题是提供一种减少箔材浪费及提升焊接良品率的错位极耳焊接方法，该错位极耳焊接方法通过对同一电池内的卷芯进行极耳错位，分成数个厚度合适的卷芯，采用特制的正、负极耳连接片连接片对各卷芯的极耳进行焊接。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种减少箔材浪费及提升焊接良品率的错位极耳焊接方法：该方法包括电池正、负极片生产步骤：S1、前期计算：根据设计电池的容量、尺寸、电池材料的正、负极特性进行电池总卷芯尺寸及电芯极片层数的设计，而后根据电芯极片的层数对电池极片进行等分组，分为A类卷芯、B类卷芯和C类卷芯，而后设计A类卷芯、B类卷芯和C类卷芯中各个正、负极片上极耳的位置，确保上下两相邻的卷芯组中的极耳位置为错位布设；S2、涂布：根据设计的A类卷芯、B类卷芯和C类卷芯中正、负极片的尺寸进行正、负极涂布；S3、冲片：采用激光刀模进行量产A类卷芯、B类卷芯和C类卷芯中的正、负极片，获得A类正极片与A类负极片、B类正极片与B类负极片和C类正极片与C类负极片；S4、叠片：三类不同的正、负极片进行叠片，组成A类卷芯、B类卷芯和C类卷芯；S5、检测：对制备完成的A类卷芯、B类卷芯和C类卷芯进行常规的整形和短路测试
后用透明胶带固定四周，获得A类卷芯、B类卷芯和C类卷芯。
[0008]以下是本专利技术对上述技术方案的进一步优化：所述步骤S4中，A类正极片与A类负极片组成A类卷芯，A类卷芯上A类正极耳和A类负极耳相互远离的一侧分别与A类卷芯的两侧边之间的距离为L1。
[0009]进一步优化：所述步骤S4中，B类正极片与B类负极片组成B类卷芯，B类卷芯上B类正极耳和B类负极耳相互远离的一侧分别与B类卷芯的两侧边之间的距离为L2。
[0010]进一步优化：所述步骤S4中，C类正极片与C类负极片组成C类卷芯，C类卷芯上C类正极耳和C类负极耳相互远离的一侧分别与C类卷芯的两侧边之间的距离为L3。
[0011]进一步优化：所述L1、L2和L3的长度为：L1＜L2＜L3或L1＞L2＞L3。
[0012]进一步优化：该方法还包括电池卷芯组生产步骤：D1、装配：各取一个A类卷芯、B类卷芯和C类卷芯并依次堆叠后组成大卷芯，该大卷芯即为电池总卷芯；D2、制备正极耳连接片和负极耳连接片：所述正极耳连接片采用铝材料制成，所述负极耳连接片采用铜材料制成；D3、焊接：采用超声焊接工艺对正极耳连接片和负极耳连接片与A类卷芯、B类卷芯和C类卷芯上的各个正、负极耳进行焊接；D4、获得成品：焊接完成后，对电池总卷芯进行常规的整形和短路测试后，完成成品制作。
[0013]进一步优化：所述正极耳连接片包括正极耳连接主体，正极耳连接主体的一侧一体连接有A类正极连接片、B类正极连接片和C类正极连接片；A类正极连接片、B类正极连接片和C类正极连接片之间为平行且间隔布设。
[0014]进一步优化：所述负极耳连接片包括负极耳连接主体，负极耳连接主体的一侧一体连接有A类负极连接片、B类负极连接片和C类负极连接片；A类负极连接片、B类负极连接片和C类负极连接片之间为平行且间隔布设。
[0015]进一步优化：所述步骤D3中，A类正极连接片与A类正极耳焊接；B类正极连接片与B类正极耳焊接；C类正极连接片与C类正极耳焊接。
[0016]进一步优化：所述步骤D3中，A类负极连接片与A类负极耳焊接；B类负极连接片与B类负极耳焊接；C类负极连接片与C类负极耳焊接。
[0017]本专利技术采用上述技术方案，构思巧妙，充分考虑到锂离子电池在制作过程中的箔材浪费问题以及在超声焊接时可能出现的焊接问题，根据电池总卷芯的总层数将整个电池卷芯分成数个独立又不脱离整体的小卷芯，同样制备独特的正极耳连接片和负极耳连接片，使各个小卷芯上的正极耳和负极耳分别与相对应的正极耳连接片和负极耳连接片进行超声焊接。
[0018]并且采用本专利技术中公开的该方法，能够使极耳焊接的层数变小，外侧极耳的形变变小，可以减少涂布时的间隙距离，从而达到减少浪费箔材的目的，另外，极耳层数减少焊机的功率振幅较小，不会造成外侧极耳的破损与破裂，提高了卷芯良品率。
[0019]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
附图说明
[0020]图1为
技术介绍
中电池卷芯的结构示意图；图2为本专利技术中电池总卷芯的结构示意图；图3为本专利技术中正极耳连接片的结构示意图；图4为本专利技术中负极耳连接片的结构示意图；图5为本专利技术中A类卷芯的结构示意图；图6为本专利技术中B类卷芯的结构示意图；图7为本专利技术中C类卷芯的结构示意图。
[0021]图中：1
‑
A类卷芯；11
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A类正极耳；12
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A类负极耳；2
‑
B类卷芯；21
‑
B类正极耳；22
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B类负极耳；3
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C类卷芯；31
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C类正极耳；32
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C类负极耳；4
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正极耳连接片；41
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正极耳连接主体；42
‑
A类正极连接片；43
‑
B类正极连接片；44
‑
C类正极连接片；5
‑
负极耳连接片；51
‑
负极耳连接主体；52
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A类负极连接片；53
‑
B类负极连接片；54
‑
C类负极连接片。
具体实施方式
[0022]实施例1：如图2
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减少箔材浪费及提升焊接良品率的错位极耳焊接方法，其特征在于：该方法包括电池正、负极片生产步骤：S1、前期计算：根据设计电池的容量、尺寸、电池材料的正、负极特性进行电池总卷芯尺寸及电芯极片层数的设计，而后根据电芯极片的层数对电池极片进行等分组，分为A类卷芯（1）、B类卷芯（2）和C类卷芯（3），而后设计A类卷芯（1）、B类卷芯（2）和C类卷芯（3）中各个正、负极片上极耳的位置，确保上下两相邻的卷芯组中的极耳位置为错位布设；S2、涂布：根据设计的A类卷芯（1）、B类卷芯（2）和C类卷芯（3）中正、负极片的尺寸进行正、负极涂布；S3、冲片：采用激光刀模进行量产A类卷芯（1）、B类卷芯（2）和C类卷芯（3）中的正、负极片，获得A类正极片与A类负极片、B类正极片与B类负极片和C类正极片与C类负极片；S4、叠片：三类不同的正、负极片进行叠片，组成A类卷芯（1）、B类卷芯（2）和C类卷芯（3）；S5、检测：对制备完成的A类卷芯（1）、B类卷芯（2）和C类卷芯（3）进行常规的整形和短路测试后用透明胶带固定四周，获得A类卷芯（1）、B类卷芯（2）和C类卷芯（3）。2.根据权利要求1所述的一种减少箔材浪费及提升焊接良品率的错位极耳焊接方法，其特征在于：所述步骤S4中，A类正极片与A类负极片组成A类卷芯（1），A类卷芯（1）上A类正极耳（11）和A类负极耳（12）相互远离的一侧分别与A类卷芯（1）的两侧边之间的距离为L1。3.根据权利要求2所述的一种减少箔材浪费及提升焊接良品率的错位极耳焊接方法，其特征在于：所述步骤S4中，B类正极片与B类负极片组成B类卷芯（2），B类卷芯（2）上B类正极耳（21）和B类负极耳（22）相互远离的一侧分别与B类卷芯（2）的两侧边之间的距离为L2。4.根据权利要求3所述的一种减少箔材浪费及提升焊接良品率的错位极耳焊接方法，其特征在于：所述步骤S4中，C类正极片与C类负极片组成C类卷芯（3），C类卷芯（3）上C类正极耳（31）和C类负极耳（32）相互远离的一侧分别与C类卷芯（3）的两侧边之间的距离为L3。5.根据权利要求4所述的一种减少箔材浪费及提升焊接良品率的错位极耳焊接方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜纪磊，高立海，张金煌，刘晓龙，张沙沙，李新强，张香港，崔伟伟，杨玉宝，张鹏，
申请(专利权)人：潍坊聚能电池有限公司，
类型：发明
国别省市：