CN101887961A - 一种锂离子电池的极耳装配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池的极耳装配方法，包括步骤：(1)用夹具将电芯定位固定；(2)在电芯端部焊接极耳金属带；(3)对电芯进行检测试验；(4)将电芯从夹具中释放。本发明采用夹具固定电芯，在极耳预焊、防粘、极耳切边、极耳金属带焊接、贴胶、测试的全过程中一次性固定电芯，防止电芯极耳在装配中由于工艺衔接转换而导致的移位现象，提高了装配质量和效率。

Description

一种锂离子电池的极耳装配方法
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池的极耳装配方法。
背景技术
目前，基于锂离子电池的诸多优点，使得锂离子电池的开发和推广应用发展迅速。锂离子电池被广泛应用于移动电话、笔记本电脑、电动自行车、电动汽车、航空航天等诸多电子器件、数码产品的电源上。
在锂离子电池的生产过程中，正负极片与正负极耳的焊接基本上是通过人工进行定位，需要完成极耳预焊、极耳金属带焊接、贴胶、测试等一系列工序。目前在这几道工序中，都采用手工进行定位，每道工序开始前都需要采取固定措施，确保正、负极片、隔膜的对齐度不受工艺过程影响，导致极耳装配质量和效率不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种锂离子电池的极耳装配方法，通过夹具一次固定定位，完成极耳装配的整个工艺过程。
本发明的锂离子电池的极耳装配方法包括以下步骤：(1)用夹具将电芯定位固定；(2)在电芯端部焊接极耳金属带；(3)对电芯进行检测试验；(4)将电芯从夹具中释放。
上述锂离子电池的极耳装配方法中，所述步骤(2)具体包括以下步骤：(21)对电芯端部伸出的多片正、负极耳进行预焊；(22)对预焊后的极耳进行切边；(23)焊接正极耳金属带、负极耳金属带；(24)对正极耳金属带和负极耳金属带的焊接位贴保护胶。
所述步骤(2)还包括以下步骤：(25)在电芯表面贴尾胶。
所述步骤(3)的检测试验包括电芯耐压测试。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是，采用夹具固定电芯，在极耳预焊、防粘、极耳切边、极耳金属带焊接、贴胶、测试的全过程中一次性固定电芯，防止电芯极耳在装配中由于工艺衔接转换而导致的移位现象，提高了装配质量和效率。
附图说明
图1为具体实施方式的流程图；
图2为具体实施方式中夹具的结构图；
图3为具体实施方式中极耳预焊接的结构示意图；
图4为图3的侧视图；
图5为具体实施方式中焊接极耳金属带的结构示意图；
图6为具体实施方式中极耳焊接位贴保护胶的示意图；
图7为图6的侧视图；
图8为具体实施方式中电芯贴终止胶的示意图；
图9为具体实施方式中电芯进行耐压测试的示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种锂离子电池的极耳装配方法，包括以下步骤：
步骤一，电芯入夹具。
锂离子动力电池的正、负极片在经过全自动叠片机叠片之后，形成一定厚度的方型裸电芯，该外包隔膜的电芯在最外层的搭接处贴有一处胶纸，以保证隔膜不松开，这时的电芯无论是正、负极的对齐度，还是与隔膜的对齐都是达到标准的，为保证在以后的各个工艺步骤中不对电芯的对齐度产生影响，将电芯固定在夹具中，一步步地完成各个工位的动作，直到整个电芯已全部贴胶，才打开夹具。如图2所示，夹具包括夹具盖05、下载具06、锁紧板01、螺旋销02、导向销03、弹簧压板04。电芯轻放在夹具的下载具06上，然后盖上夹具盖05，在气缸的作用下，压下锁紧板01，由于导向销03固定不动，旋转销02上带有旋转槽，这样螺旋销02在力的作用下就旋转。弹簧压板04里面带有弹簧与钢球，这样便于旋转销02旋转而不上下移动。旋转销02旋转90度后带动压板01锁紧上盖板05，将上下夹具就会连在一起，夹紧电芯。
步骤二，正、负极耳的预焊。
预焊分为正极耳预焊，负极耳预焊，如图3和图4所示，分别用于电芯1的所有正极片伸出的正极极耳21焊在一起，或负极极耳22焊在一起，以便于下一步的极耳金属带TAB的焊接，因为只有预焊到一起，才方便TAB片的定位与超声波焊接。该步骤包括正、负极片的整形，正、负极耳的超声波预焊接，正、负极耳的防粘。预焊接前，正、负极耳在夹具的压力下极耳已定位成形，再进行极耳的整形并保持以便进行预焊接。极耳整形是指把电芯的极耳由平直状态或松散状态，用一根钢丝去压去极耳部分，使之成为一个收缩状态，使用钢丝的原因是不占空间，且能非常靠近电芯的极耳的根部，这样便于预焊。采用超声波焊接的方式完成极耳的预焊接。在两个不同工位，对电池的正、负极耳分别进行焊接，焊点3的工艺：3*25mm。防粘是超声波在焊接后防止极片与超声波的下模底座粘在一起，便于极耳装配完成后取电芯。
步骤三，正、负极耳的切边
电芯极耳预焊接好以后，流到切极耳工位，此工序是为了修剪极耳在经过预焊之后所形成的边不齐而采用的工序，保证正、负极极耳露出隔膜的长度相等，方便下步骤中TAB片焊接。切极耳机构能够实现宽度方向MAX：250mm，长度方向MAX：50mm的极耳切断。正极裁切余量：3.5mm，负极裁切余量：5.0mm。切完的废料采用专门的废料回收机构，以免影响下一个电芯的切断。该机构配有除尘装置，以免影响电芯品质。
步骤四，焊接正、负极耳金属带TAB片。
此步骤包括电芯的定位，TAB片的供料，TAB片的在极耳位的定位，超声波焊接，正、负极的防粘，用于极耳的引出，便于电池的接线柱的连接。
如图5所示，当夹具运动至正、负极耳焊接的工作位置时，超声波焊接机进行正极耳TAB片41、负极耳TAB片42的焊接，正、负极分两工位焊接。焊接前，正、负极耳已在上一步骤将极耳切齐，便于TAB片的供料定位。夹具及电芯送到超声波焊头位置，在两个工作位，对电池的正、负极片分别进行焊接，焊点5的工艺：4*25mm，焊TAB的位置与预焊重叠位置为小于焊印5的2/3。
步骤五，正、负极耳焊接位贴保护胶。
此步骤是防止电池的TAB位的毛刺造成对电池的影响，在电池的正、负极耳焊接位置双面贴保护胶带，包括上、下胶纸的备纸、贴胶工序。
如图6、图7所示，贴胶采用双面滚贴的方式，极耳左右位置胶带对贴在一起，正、负极耳两侧焊接位分别贴有上胶纸61、下胶纸62，每个胶带宽度为8mm，胶带与热熔胶的距离为0.5mm。
步骤六，电芯贴终止胶。
此步骤是在裸电芯的对侧采用人工的方式贴胶，防止电芯在拆开夹具之后影响电芯极片、隔膜的对齐度。
电芯在夹具内，压紧电芯的同时，预留了贴胶带的位置。当夹具运动至贴终止胶带的工作位置时，贴胶带机进行电芯贴终止胶带。如图8所示，贴胶带位置为电芯的侧面。胶带按工艺要求备好后，夹具不动，贴胶带组件移动，先将胶带7粘住侧面，再粘住正面和反面，使电芯的首尾极片通过胶带包扎在一起，当下一步骤打开夹具时，保证电芯极片不会移位、电芯不会变形。贴胶数量视电池的结构、尺寸而定。
步骤七，电芯检查测试。
电芯检查测试包括CCD检测、HI-POT耐压测试。CCD检测项目为：TAB的中心距、TAB与电芯的边距、sealand与电芯的边缘尺寸。电芯HI-POT测试对电芯进行耐压测试，防止电芯内部出现短路现象。HI-POT测试采用恒定电压测电阻，电压范围：50-250V。如图9所示，在电芯表面施压，用探针8分别去接触电芯的正、负极耳金属带，观测两个探针间的电压，如过电压很低，则表示已短路，如过很高，则表示没短路。
步骤八，电芯出夹具。
完成所有上述步骤后，手动打开上夹具盖板，取出电芯，为下一步的入铝塑箔做准备。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种锂离子电池的极耳装配方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)用夹具将电芯定位固定；(2)在电芯端部焊接极耳金属带；(3)对电芯进行检测试验；(4)将电芯从夹具中释放。
2.如权利要求1所述的锂离子电池的极耳装配方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括以下步骤：
(21)对电芯端部伸出的多片正、负极耳进行预焊；
(22)对预焊后的极耳进行切边；
(23)焊接正极耳金属带、负极耳金属带；
(24)对正极耳金属带和负极耳金属带的焊接位贴保护胶。
3.如权利要求2所述的锂离子电池的极耳装配方法，其特征在于，所述步骤(2)还包括以下步骤：(25)在电芯表面贴尾胶。
4.如权利要求3所述的锂离子电池的极耳装配方法，其特征在于，所述步骤(3)的检测试验包括电芯耐压测试。
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