一种电池激光焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种电池激光焊接方法，该方法包括如下步骤：先在待焊 接件的焊接边上固定上金属层；再将焊接件紧贴在金属层上，用激光照射溶 化金属层而将焊接件固定在待焊接件。本发明专利技术采用激光进行焊接，使在电池 保持高效运转的同时，其安装制造的工序和成本都大大的下降。本发明专利技术特别 针对很薄的电池极片材料、精密的电池零件的焊接，通过调节激光可有效的 实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小、 变形小，焊缝平整、美观，焊接速度快，焊后的焊缝质量高，无气孔，可精 确控制，聚焦光点小，定位精度高，易实现对电池的自动化焊接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池制备领域，具体涉及一种将激光焊接用于电池方面的技 术方法。
技术介绍
目前，在我国大部分地区，电池行业对于电池的焊接方面基本上都采用 传统的电阻焊接。先将电极片焊接在极柱上，焊接成型之后，对每个单体电池进行焊接封装。可是在运用电阻焊的过程当中，出现的问题很多如一、 以电阻焊的方式对极片进行焊接，极片由于其物理性质难以直接焊接到极柱 上去；并且电阻焊接操作复杂，对技术要求非常的高，需要焊接人员精确的 进行焊接，需要该人员经验丰富，技术熟练，这会使技术人员工作量进一步 加大；二、即使焊接人员技术再高也免不了因为点焊过程中的热量控制不精 确导致极片经常破损；三、电阻焊接没有相应的技术配套，往往焊接不结实， 造成短时间焊接成功，出售使用一^殳时间后，由于震荡或者电解液体的影响， 很容易就脱落，正负极相交从而引起电池内部短路，电池报废，严重缩短了 电池使用寿命，这种现象在电池使用过程当中经常发生；四、由于前三种原 因导致电池生产成本很高，使用效果不稳定，流失了大量的市场。国内虽有 的单位或企业尝试采用其他的焊接方式解决这一问题,但是由于技术掌握不 够高，无法将极片焊接工艺解决好，极片破损、焊接不均匀、焊接不牢固等 问题不能有效的解决。电阻焊接既影响了电池的美观，增加了焊接成本，也 因为原始焊接结点密布影响了电池的功率输出。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决电池生产过程当中采用传统焊接方式所带来的 一系列问题，将激光焊接运用到电池生产领域上来，而提供的一种方便快捷、精确度高、较容易控制、节约制造成本的电池激光焊接技术。本专利技术的目的可以通过以下措施达到 ，包括如下步骤A、 先在待焊接件的焊接边上固定上金属层；B、 再将焊接件紧贴在金属层上，用激光照射溶化金属层而将焊接件固 定在待焊接件上。待焊接件为电池壳体、电极或极片，优选为极片。焊接件为电池盖、极 耳或极柱，优选为极柱。即本专利技术可以将电池盖焊接在电池壳体上，可以将 极柱焊接在极片上，本专利技术尤其适用于厚度很薄的电池极片的焊接。本专利技术采用激光溶化金属层的方式焊接两个焊件，特别是厚度薄、普通 焊接困难的焊件。金属层采用含镍金属，特别是含镍金属带；当焊接极片和 极柱时，为了达到更佳的悍接效果，含镍金属带的大小需要与焊接边相一致， 如含镍金属带的长度与极片长度等长、厚度在1 3毫米、宽在2~5毫米。 金属层可以通过多种方式固定在焊接边上，如包覆、点焊或滚焊等。激光用脉沖波在指定的激光脉沖下采用正负离焦均可， 一般针对薄材料 的极片坪接多采用正离焦，熔深较小，保护极片不受损伤。当焊接时，贴近 极柱的金属包覆层受热溶解将极片与极柱牢固焊接在一起。激光焊接时采用 连续方式，输出功率一般为2 5J范围内、激光束的频率在110~ 130A30HZ 左右，激光束大小控制在0.2 0.5mm之间。激光的角度随时在变化，没有 固定值，通常在45度范围内，功率在80 100W。用于焊接的激光器主要包 括C02激光器，YAG激光器及二极管泵浦激光器，半导体激光器等。本专利技术的焊接方法，不仅包括极片的焊接，也包括电池壳体、电极、极 耳等，需要焊接的地方都可以采用激光进行焊接。本专利技术的目的具体可以通过以下两个方案来实现第一种、将焊接技术运用到电池级片的焊接上。针对以前电阻焊接控制 不好导致极片破损的问题，开发了比较适合的方法。如图2，由于极片的特 性难以直接焊接到极柱上，所以将电池极片的其中一边通过采用点焊或滚焊的金属带到极片一端上的处理方式，使得极片该端表面紧紧包覆着一条金属 带。在焊接过程中，将极片有金属带的一端紧贴在极柱处。调整好激光的角 度、热量以及激光大小后，对其相交处进行焊接。当焊接时，贴近极柱的金 属带层受热溶解将极片与极柱牢固焊接在一起。此金属带不仅使极片紧紧焊 接在极柱上，并且此方法在使用激光焊接过程中，可以效的保护极片不受激光热量影响而损坏。如图将图1与图2相连接采用激光进行焊接。采用这种 激光方式简单快捷，大大提高了生产效率，并且保障了才及片和极柱可以牢固 的焊接在一起，不会出现极片脱落。第二种、将激光焊接运用到电池壳体的封装以及电池其他需要的进行的焊接处，先经过金属包覆处理(也可以不包覆金属层)，再对焊接点进行焊接。 如图，将图4电池单体外壳与图5电池封盖进行焊接。将激光的热度、大小、 位置进行控制之后，对于封接口进行封焊。封口之后其无焊接点，外贸美观， 整齐，并且封装精确牢固。采用激光焊接速度快、密封效果好，并且不会出 现明显的焊接痕迹。本专利技术的效果远高于现有的电阻焊效果，电阻焊与激光焊的实验效果对 比如下表<table>table see original document page 5</column></row><table>本专利技术采用激光进行焊接，使在电池保持高效运转的同时，其安装制造 的工序和成本都大大的下降。激光焊接是利用高能量的激光连续对材料进行 微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将 材料熔化后形成特定熔池。它是一种新型的焊接方式，主要针对很薄的电池 极片材料、精密的电池零件的焊接，通过调节激光可有效的实现点焊、对接 焊、叠焊、密封焊等，深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小、变形小，焊缝平整、美观，焊接速度快，坪后的焊缝质量高，无气孔，可精确控制，聚焦光点小，定位精度高，易实现对电池的自动化焊接。附图说明图1是电池极柱示意图2是处理过的电池极片示意图3是极片焊接在极柱时的示意图4是电池单体外壳側面示意图5是电池封盖示意图6是电池封盖焊接在电池单体外壳的示意图。具体实施方式 实施例1如图2所示，将长度与极片长度等长、厚度在1~3毫米、宽在2-5毫 米的含镍金属带采用点焊或滚焊的方式固定在极片的一边，使得极片的该端 表面形成一条金属带包覆层。将图1所示的极柱紧贴在金属层上，调节激光 器的输出角度，激光采用正离焦的连续方式，输出功率维持在2 4J范围内、 激光束的频率在110- 120A30Hz左右，激光束大小控制在0.2 0.4mm之间。 当焊接时，贴近极柱的金属带层受热溶解将极片与极柱牢固焊接在一起，如 图3所示。此金属带不仅使极片紧紧焊接在极柱上，并且此方法在使用激光 焊接过程中，可以效的保护极片不收激光热量影响而损坏。采用这种激光方 式简单快捷，大大提高了生产效率，并且保障了极片和极柱可以牢固的焊接 在一起，不会出现极片脱落。 实施例2将电池单体外壳的开口处，通过点焊或滚焊的方式固定上含镍金属带， 再将电池封盖紧贴在金属层上，调节激光器的输出角度，激光采用连续方式， 输出功率维持在4-5J范围内、激光束的频率在120~ 130A30Hz左右，激光 束大小控制在0.3~0.5mm之间。当焊接时，贴近封盖的金属带层受热溶解 将外壳与封盖牢固焊接在一起。由于外壳与封盖的厚度较厚，也可以在外壳 开口处不固定金属，直接通过激光焊接将外壳与封盖焊接在一起。权利要求1、，其特征在于包括如下步骤A、先在待焊接件的焊接边上固定上金属层；B、再将焊接件紧贴在金属层上，用激光照射溶化金属层而将焊接件固定在待焊接件上。2、 根据权利要求1所述的电池激光焊接方法 电池壳体、电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池激光焊接方法，其特征在于包括如下步骤：　Ａ、先在待焊接件的焊接边上固定上金属层；　Ｂ、再将焊接件紧贴在金属层上，用激光照射溶化金属层而将焊接件固定在待焊接件上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：费扬，
申请(专利权)人：费扬，
类型：发明
国别省市：32