导电排及其制备方法、电池装置及用电设备制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种基于增材制造技术制备铝铜梯度导电排的方法、导电排、电池装置及用电设备，制备方法包括：提供紫铜板、纯铝焊丝和纯铜焊丝，以紫铜板作为焊接基体，以纯铝焊丝作为铝焊接层，以纯铜焊丝作为铜焊接层；对导电排的三维模型沉积路径进行切片和参数设定；根据设定的参数，采用冷金属过渡增材制造系统，对紫铜板进行电弧增材堆焊，以此得到适用于电池模组的动力引出装置的导电排的薄壁结构，薄壁结构包括由上至下依次叠置的铝焊接层、铜焊接层和焊接基体；根据电池模组的需求对薄壁结构进行修整，得到所需的导电排。得到所需的导电排。得到所需的导电排。

【技术实现步骤摘要】
导电排及其制备方法、电池装置及用电设备


[0001]本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种基于增材制造技术制备铝铜梯度导电排的方法、导电排、电池装置及用电设备。

技术介绍

[0002]现有的电池模组的导电排的引出搭接部分通常使用铝镍复合材料来进行制备。然而，现有的导电排及其制备方法存在以下缺陷：导电排与铜排的搭接处由三种不同材料组合形成，将会产生电化学腐蚀现象，加速铝基体腐蚀，从而引发接触失效。并且，铝基体通过高分子扩散焊技术复合镍层/镍片，无法达到有效地冶金结合，因此对铝基体的强度和硬度的提升极为有限。再者，铝基体表面复合镍层/镍片，将会导致铝基体自身的载流能力降低，还会导致铝基体自身的散热能力降低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够缓解电化学腐蚀问题、提升硬度和强度、提升导电性、提升散热能力的基于增材制造技术制备铝铜梯度导电排的方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供一种基于增材制造技术制备铝铜梯度导电排的方法，其中，包括：提供紫铜板、纯铝焊丝和纯铜焊丝，以紫铜板作为焊接基体，以纯铝焊丝作为铝焊接层，以纯铜焊丝作为铜焊接层；对导电排的三维模型沉积路径进行切片和参数设定；根据设定的参数，采用冷金属过渡增材制造系统，对紫铜板进行电弧增材堆焊，以此得到适用于电池模组的动力引出装置的导电排的薄壁结构，薄壁结构包括由上至下依次叠置的铝焊接层、铜焊接层和焊接基体；根据电池模组的需求对薄壁结构进行修整，得到所需的导电排。
[0006]根据本专利技术的其中一个实施方式，在所述的提供紫铜板的步骤中，包括：去除紫铜板表面的污渍；将清理好的紫铜板放入加热设备中进行预热处理。
[0007]根据本专利技术的其中一个实施方式，在所述的去除紫铜板表面的污渍的步骤中，包括：将紫铜板的表面进行机械打磨；将紫铜板放入超声波仪器中进行无水乙醇清洗。
[0008]根据本专利技术的其中一个实施方式，在所述的无水乙醇清洗的步骤中，清洗时间为35min～60min。
[0009]根据本专利技术的其中一个实施方式，在所述的预热处理的步骤中：加热设备为真空箱式加热炉；和/或，预热处理的温度为520℃～650℃；和/或，预热处理的时间为1.5h～3h。
[0010]根据本专利技术的其中一个实施方式，其中：紫铜板为T2
‑
Y纯铜板；和/或，紫铜板的尺寸为(100mm～300mm)
×
(100mm～300mm)
×
(5mm～10mm)。
[0011]根据本专利技术的其中一个实施方式，在所述的提供纯铝焊丝的步骤中，包括对纯铝焊丝进行表面处理。
[0012]根据本专利技术的其中一个实施方式，在所述的对纯铝焊丝进行表面处理的步骤中，包括：使用无水乙醇对纯铝焊丝进行擦拭，然后在55℃～75℃的条件下对纯铝焊丝进行烘干。
[0013]根据本专利技术的其中一个实施方式，在所述的提供纯铜焊丝的步骤中，包括对纯铜焊丝进行表面处理。
[0014]根据本专利技术的其中一个实施方式，在所述的对纯铜焊丝进行表面处理的步骤中，包括：使用无水乙醇对纯铜焊丝进行擦拭，然后在55℃～75℃的条件下对纯铜焊丝进行烘干。
[0015]根据本专利技术的其中一个实施方式，其中：纯铝焊丝为ER1070焊丝；和/或，纯铜焊丝为S201焊丝。
[0016]根据本专利技术的其中一个实施方式，铝焊接层、铜焊接层以及焊接基体的高度比值为16:16:1。
[0017]根据本专利技术的其中一个实施方式，其中：在所述的电弧增材堆焊的步骤中，铜侧焊接的工艺参数为：焊接电流为125A～140A，焊接电压为10V～14V，焊接速度为0.15m/min～0.35m/min，保护气体为体积分数为99.99％的氩气，保护气体的流量为15L/min，送丝速度为4m/min～6m/min，焊丝干伸长度为15mm～20mm；和/或，在所述的电弧增材堆焊的步骤中，铝侧焊接的工艺参数为：焊接电流为75A～90A，焊接电压为8V～11V，焊接速度为0.15m/min～0.35m/min，保护气体为体积分数为99.99％氩气，保护气体的流量为15L/min，送丝速度为1m/min～1.5m/min，焊丝干伸长度为20mm～25mm。
[0018]根据本专利技术的其中一个实施方式，在所述的电弧增材堆焊的步骤中，铜侧层间冷却时间为1min～1.5min，铝侧层间冷却时间为1.5min～2min，层间冷却温度为80℃～120℃，最后一层的铜层的冷却温度为300℃～400℃。
[0019]由上述技术方案可知，本专利技术提出的基于增材制造技术制备铝铜梯度导电排的方法的优点和积极效果在于：
[0020]本专利技术提出的基于增材制造技术制备铝铜梯度导电排的方法，能够缓解铜和铝结合后在大气环境中产生的电化学腐蚀问题。并且，本专利技术能够提高铝基体的硬度和强度，避免导电排在二次装配时出现的锁紧变形。再者，本专利技术能够增加铝基体的导电性和散热能力，提高材料的载流能力，同时避免局部热量聚集造成安全事故。另外，本专利技术能够显著降低材料制备成本，提高铝铜复合材料的可制造性、可加工性。
[0021]本专利技术的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种采用上述的制备方法制备的导电排。
[0022]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0023]根据本专利技术的另一个方面，提供一种导电排，用于经由铜排将相邻两个电池模组进行电连接，其中，所述导电排是经由本专利技术提出的并在上述实施方式中所述的基于增材制造技术制备铝铜梯度导电排的方法制备得到。
[0024]本专利技术的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种硬度和强度较佳、导电性和散热能力较佳的导电排。
[0025]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0026]根据本专利技术的另一个方面，提供一种导电排，用于经由铜排将相邻两个电池模组
进行电连接，其中，所述导电排包括引出部、连接部以及搭接部，所述连接部具有上端和下端，所述引出部连接于所述连接部的上端和下端的其中一者，所述引出部用于连接一个所述电池模组的极柱，所述搭接部连接于所述连接部的上端和下端的其中另一者，所述搭接部用于连接所述铜排并经由所述铜排连接另一个所述电池模组，所述引出部和所述搭接部相对所述连接部分别朝向相反的两侧弯折；其中，所述引出部的材质为铝铜混合材料或者铝，所述连接部的材质为铝铜混合材料或者铜，所述搭接部的材质为铜，所述导电排是采用基于增材制造技术的铝铜梯度制备工艺制备得到。
[0027]由上述技术方案可知，本专利技术提出的导电排的优点和积极效果在于：
[0028]本专利技术提出的导电排，能够避免受到大气环境中产生的电化学腐蚀问题的影响，并且，本专利技术提出的导电排能够避免在二次装配时出现的锁紧变形，同时能够避免局部热量聚集造成安全事故。
[0029本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于增材制造技术制备铝铜梯度导电排的方法，其特征在于，包括：提供紫铜板、纯铝焊丝和纯铜焊丝，以紫铜板作为焊接基体，以纯铝焊丝作为铝焊接层，以纯铜焊丝作为铜焊接层；对导电排的三维模型沉积路径进行切片和参数设定；根据设定的参数，采用冷金属过渡增材制造系统，对紫铜板进行电弧增材堆焊，以此得到适用于电池模组的动力引出装置的导电排的薄壁结构，薄壁结构包括由上至下依次叠置的铝焊接层、铜焊接层和焊接基体；根据电池模组的需求对薄壁结构进行修整，得到所需的导电排。2.根据权利要求1所述的基于增材制造技术制备铝铜梯度导电排的方法，其特征在于，在所述的提供紫铜板的步骤中，包括：去除紫铜板表面的污渍；将清理好的紫铜板放入加热设备中进行预热处理。3.根据权利要求2所述的基于增材制造技术制备铝铜梯度导电排的方法，其特征在于，在所述的去除紫铜板表面的污渍的步骤中，包括：将紫铜板的表面进行机械打磨；将紫铜板放入超声波仪器中进行无水乙醇清洗。4.根据权利要求3所述的基于增材制造技术制备铝铜梯度导电排的方法，其特征在于，在所述的无水乙醇清洗的步骤中，清洗时间为35min～60min。5.根据权利要求2所述的基于增材制造技术制备铝铜梯度导电排的方法，其特征在于，在所述的预热处理的步骤中：加热设备为真空箱式加热炉；和/或预热处理的温度为520℃～650℃；和/或预热处理的时间为1.5h～3h。6.根据权利要求1所述的基于增材制造技术制备铝铜梯度导电排的方法，其特征在于：紫铜板为T2
‑
Y纯铜板；和/或紫铜板的尺寸为(100mm～300mm)
×
(100mm～300mm)
×
(5mm～10mm)。7.根据权利要求1所述的基于增材制造技术制备铝铜梯度导电排的方法，其特征在于，在所述的提供纯铝焊丝的步骤中，包括对纯铝焊丝进行表面处理。8.根据权利要求7所述的基于增材制造技术制备铝铜梯度导电排的方法，其特征在于，在所述的对纯铝焊丝进行表面处理的步骤中，包括：使用无水乙醇对纯铝焊丝进行擦拭，然后在55℃～75℃的条件下对纯铝焊丝进行烘干。9.根据权利要求1所述的基于增材制造技术制备铝铜梯度导电排的方法，其特征在于，在所述的提供纯铜焊丝的步骤中，包括对纯铜焊丝进行表面处理。10.根据权利要求9所述的基于增材制造技术制备铝铜梯度导电排的方法，其特征在于，在所述的对纯铜焊丝进行表面处理的步骤中，包括：使用无水乙醇对纯铜焊丝进行擦拭，然后在55℃～75℃的条件下对纯铜焊丝进...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云龙，薛利峰，马兴瑞，罗仕冲，
申请(专利权)人：中航锂电洛阳有限公司，
类型：发明
国别省市：