一种箔材用高效超声波焊接组件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种箔材用高效超声波焊接组件，属于超声波焊接领域，包括超声波发生器、焊头；超声波发生器电性连接有至少一个换能器，换能器端部连接有变幅杆，变幅杆端部连接有焊头；超声波发生器将电流转换成高频电能，高频电能通过换能器被转换成为同等频率的机械运动，通过变幅杆将震动能量传递至焊头，焊头将机械能施加到需焊接的金属材料的界面,金属片相合处互相高频摩擦使金属晶格中的原子激活,从而使金属片相合处的原子相互渗透而焊接在一起，通过设置两套同频换能器在焊头位置发生共振，进行能量的累计，有利于提高焊接效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种箔材用高效超声波焊接组件


[0001]本技术属于超声波焊接领域，具体涉及一种箔材用高效超声波焊接组件。

技术介绍

[0002]随着国内新能源电动汽车的发展，电池的开发研究已经成为很多人关注的领域。其中锂电池由于能量密度高、使用寿命长、绿色无污染、安全性能高等优势被广泛应用于消费类电子产品和电动汽车领域，与此同时，人们对电池的需求也越来越强烈。如何实现电池的高安全性已经成为目前的研究重点。随着电池行业的不断发展，出现了具有更佳性能的集流体，即高分子与金属复合而成的复合集流体。复合集流体可以减小电池温升，降低热失控的发生风险，提高电池的安全性，并且高分子层的引入大大降低了集流体的重量，提高了电池的能量密度。在电池应用中将极耳与集流体或复合集流体焊接在一起，从而将电芯内的电流引出电极端子。目前关于集流体或复合集流体的焊接的技术如下：超声波焊接是利用高频振动波传递到极耳和集流体的物体表面，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，冷却后焊接在一起；激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。进而实现焊接。
[0003]目前电池厂的所用的超声波焊接，焊头较粗，功率高，不适合复合集流体的焊接，在焊接过程中会出现虚焊、焊透的情况，原因是复合集流体中间存在高分子层，高分子层导热差，焊接过程中熔化膨胀焊接力不足，复合集流体焊接后测试焊接力，达到45N/m,不是太高，特殊场景下不满足需求焊接时间长，目前传统超声波焊接极片，每叠极片需要5秒以上。
[0004]因为复合集流体高分子的存在，在焊接过程中高分子受热熔化、溢出金属层，在集流体表面容易与焊接底座造成粘连，影响加工精度和效率。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种箔材用高效超声波焊接组件，以解决上述
技术介绍
中提到的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本技术公开了一种箔材用高效超声波焊接组件，包括超声波发生器、焊头；
[0007]所述超声波发生器电性连接有至少一个换能器，所述换能器端部连接有变幅杆，所述变幅杆端部连接有焊头；
[0008]所述超声波发生器将电流转换成高频电能，高频电能通过换能器被转换成为同等频率的机械运动，通过变幅杆将震动能量传递至焊头，并对工件进行焊接。
[0009]进一步的，所述超声波发生器端部设置有电源。
[0010]进一步的，所述换能器为两个，两个所述换能器并列设置在所述超声波发生器的一侧。
[0011]进一步的，所述换能器与所述超声波发生器通过电线连接。
[0012]进一步的，两个所述换能器的端部均设置有变幅杆，两个变幅杆端部连接在同一个焊头的端部。
[0013]进一步的，所述焊头为圆台结构。
[0014]进一步的，所述变幅杆端部连接有焊头底座，所述焊头底座一端阵列设置有多个焊头，任一所述焊头均为圆台结构。
[0015]进一步的，所述焊头包括第一端面与第二端面，所述第一端面大于所述第二端面，两个所述变幅杆均连接在所述第一端面上。
[0016]进一步的，所述第二端面的直径为0.5
‑
5mm。
[0017]进一步的，超声波发生器为变频式超声波发生器。
[0018]与现有技术相比，本技术的箔材用高效超声波焊接组件具有以下优点：
[0019]本申请通过超声波发生器将电流转换成高频电能，高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动，通过变幅杆将震动能量传递至焊头，焊头将机械能施加到需焊接的金属材料的界面,金属片相合处互相高频摩擦使金属晶格中的原子激活,从而使金属片相合处的原子相互渗透而焊接在一起，通过设置两套同频换能器在焊头位置发生共振，进行能量的累计，有利于提高焊接效率。
附图说明
[0020]图1为本技术一实施例的箔材用高效超声波焊接组件截面示意图；
[0021]图2为本技术一实施例的焊头分布示意图；
[0022]图3为本技术一实施例的焊接工件截面示意图。
[0023]其中， 1、电源；2、超声波发生器；3、导线；4、换能器；5、变幅杆；6、焊头，7、焊接底座；8、深焊接槽；9、浅焊接槽；10、焊接工件。
具体实施方式
[0024]下面通过具体实施例进行详细阐述，说明本技术的技术方案。
[0025]为了能够更加清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本技术进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0027]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0028]实施例1
[0029]如图1
‑
3所示，根据技术实施例的一种箔材用高效超声波焊接组件，包括超声波发生器2、焊头6；
[0030]具体的，超声波发生器2电性连接有至少一个换能器4，换能器4端部连接有变幅杆5，变幅杆5端部连接有焊头6；
[0031]超声波发生器2将电流转换成高频电能，高频就是指频率的范围在50~10000hz之间，高频电能通过换能器4被转换成为同等频率的机械运动，通过变幅杆5将震动能量传递至焊头6，并对工件进行焊接。
[0032]进一步的，超声波发生器2端部设置有电源1。
[0033]具体的，电源1输入220V、50HZ的电流，通过超声波发生器2将其转化为20KHZ的电能，通过导线3输入给换能器4，进一步本装置从发生器引出两组引线，下方设置两套换能器4、变幅杆5，在工作过程两套设备使用相同频率，在焊头6处汇集，相同的频率产生共振，进行能量累计，提高焊接效率，以集流体、极耳焊接为例，普通焊接时间3S以上，该装置仅需1S，时间效率提高200%。
[0034]进一步的，超声波变幅杆5是超声波振动系统中一个重要的组成部分，主要作用是把机械振动的质点位移或速度放大，并将超声能量集中在较小的面积上即聚能，超声波变幅杆5配合超声波换能器4改变超声波振动幅度的功能组件，其主要作用是改变换能器4的振幅、提高振速比、提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种箔材用高效超声波焊接组件，包括超声波发生器、焊头；其特征在于，所述超声波发生器电性连接有至少两个换能器，所述换能器端部连接有变幅杆，所述变幅杆端部连接有焊头；所述超声波发生器将电流转换成高频电能，高频电能通过换能器被转换成为同等频率的机械运动，通过变幅杆将震动能量传递至焊头，并对工件进行焊接。2.如权利要求1所述的箔材用高效超声波焊接组件，其特征在于，所述超声波发生器端部设置有电源。3.如权利要求1所述的箔材用高效超声波焊接组件，其特征在于，所述换能器为两个，两个所述换能器并列设置在所述超声波发生器的一侧。4.如权利要求1所述的箔材用高效超声波焊接组件，其特征在于，所述换能器与所述超声波发生器通过电线连接。5.如权利要求4所述的箔材用高效超声波焊接组件，其特征在于，两个所述换能...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘科，李正林，王成豪，李学法，张国平，
申请(专利权)人：扬州纳力新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：