CN102054956A - 锂离子电池极耳与极柱的连接方法及电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂离子电池极耳与极柱的连接方法及其电池，采用超声波焊接方式将多片层叠的极耳与极柱连接固定，其中先将最内层的极耳与极柱焊接固定，再将其他多片极耳依次层叠焊接，所述超声波焊接的焊接时间为0.6秒，焊接压力为5.3×105Pa，振幅为85μm。本发明采用超声波焊接连接，减少了电池内部的零部件，降低了成本，提高了生产效率，实现了多层极耳焊接，确保了极耳与极柱间的连接质量可靠。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池的制造领域，具体是涉及一种锂离子电池极耳与极柱的连接方法及其电池。
背景技术
锂离子电池是一种具有较高能量密度和良好环保性能的二次电池，是一种全新的绿色能源，有着广阔的应用前景。方型锂离子电池包括筒体、装在筒体内的正、负电极组、隔膜和电解质以及密封筒体的盖组件，其中电芯与外部的电导通是通过电极组上的极耳与盖组件上的极柱电连接实现。如图1和图2所示，现有技术中，电池极组21上设置的极耳22和盖组件上的极柱23通过螺栓25和螺母24连接后置于筒体11内，而且由于在连接操作时极耳22与极柱23的连接体极易与筒体11接触，造成短路，损坏电池，这样又需要在连接部位增加绝缘部件，以防短路，这样的连接方式使得电池内部结构复杂，零件多，需要紧固螺栓、绝缘件等，生产制造的效率不高。
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极耳与极柱的连接方法，以及采用该方法制造的锂离子电池，减少装配部件、提高生产效率。
本发明提出的锂离子电池极耳与极柱的连接方法，采用超声波焊接方式将多片层叠的极耳与极柱连接固定，其中先将最内层的极耳与极柱焊接固定，再将其他多片极耳依次层叠焊接。
进一步的，在上述锂离子电池极耳与极柱的连接方法中，本发明提出所述超声波焊接的焊接时间为0.1～0.9秒，焊接压力为1×105～7×105Pa，振幅为0～100μm。
优选的，所述超声波焊接的焊接时间为0.6秒，焊接压力为5.3×105Pa，振幅为85μm。
进一步优化方案中，将多片极耳层叠焊接为多组，其中每组中最内层的极耳分别焊接在极柱的多个不同侧面上。
本发明还提出一种锂离子电池制造方法，包括极耳与极柱连接步骤， 采用超声波焊接方式将多片层叠的极耳与极柱连接固定，其中先将最内层的极耳与极柱焊接固定，再将其他多片极耳依次层叠焊接。
本发明提出的一种锂离子电池包括具有开口空腔的壳体、设置在壳体开口端的盖板、设置在空腔内的极组、设置在极组上的多片极耳、设置在盖板上的极柱，所述多片极耳间采用超声波层叠焊接，其中最内层的极耳与极柱焊接固定，其他多片极耳依次层叠焊接。
进一步的优化方案中，将多片极耳层叠焊接为多组，其中每组中最内层的极耳分别焊接在极柱的多个不同侧面上。
本发明与现有技术对比所具有的有益效果是：极耳和极柱采用超声波焊接连接，省去了螺栓连接所必需的螺栓、螺母以及绝缘体，减少了电池内部的零部件，降低了成本，节省了工序，提高了生产效率，采用选定的超声焊接参数，可以将多片极耳层叠焊接在极柱上，实现多层焊接，确保极耳与极柱间的连接质量可靠，且焊接工艺自动化，效率高。
附图说明
图1是现有锂离子电池极耳与极柱连接结构图；
图2是图1的左视图；
图3是本发明具体实施方式一的结构图；
图4是本发明具体实施方式二的结构图。
具体实施方式
实施方式一
如图3所示的一种锂离子电池，包括壳体11、极组21、极组上引出的多片铜箔极耳22，壳体11内部为空腔，极组21设置在空腔内；空腔上端开口，开口端设有盖板组件，盖板组件包括有密封空腔开口的密封板26、用于连接极耳22的极柱23。
从极组21上引出的多片极耳22用超声波焊接机焊接在极柱23的焊接面上。焊接时，先将第一层也是最内层的极耳焊接在极柱23的焊接面上，再将外层极耳依次层叠焊接在次内层的极耳上。焊接机的转换器频率选择20KHZ，调幅器：1/1.5，焊头：1.6/0.7，铁砧：1.0/0.45，焊接参数：焊接时间为0.1～0.9秒，焊接压力为1×105～7×105Pa，振幅为0～100μm，保压时间0.04S。发明人通过创造性劳动，选出最优选的焊接参数，其焊接时间为0.6秒，焊接压力为5.3×105Pa，振幅为85μm。采用上述焊 接参数，可以实现多层极耳焊接，通常情况下可以实现69层极耳的焊接，能有效确保极耳的焊接质量。振幅过大或过小、压力过大或过小、焊接时间过长或过短都会造成焊接接头强度不好。对于锂离子电池极耳，若参数偏小，焊接能量不够，不能保证焊接牢固，若焊接参数偏大，则容易造成过焊或焊穿。
实施方式二
如图4所示的一种锂离子电池，其与实施方式一的不同之处在于：电池极柱23上设有两个极耳焊接面，这样多个极耳可以分为两组，分别层叠焊接在极柱23相对的两个焊接面上，这样可以解决更多层极耳的焊接问题。
以上内容是结合具体的优选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 (10)
1.一种锂离子电池极耳与极柱的连接方法，其特征在于：采用超声波焊接方式将多片层叠的极耳与极柱连接固定，其中先将最内层的极耳与极柱焊接固定，再将其他多片极耳依次层叠焊接。
2.如权利要求1所述的锂离子电池极耳与极柱的连接方法，其特征在于：所述超声波焊接的焊接时间为0.1～0.9秒，焊接压力为1×105～7×105Pa，振幅为0～100μm。
3.如权利要求2所述的锂离子电池极耳与极柱的连接方法，其特征在于：所述超声波焊接的焊接时间为0.6秒，焊接压力为5.3×105Pa，振幅为85μm。
4.如权利要求2或3所述的锂离子电池极耳与极柱的连接方法，其特征在于：将多片极耳层叠焊接为多组，其中每组中最内层的极耳分别焊接在极柱的多个不同侧面上。
5.一种锂离子电池制造方法，包括极耳与极柱连接步骤，其特征在于：采用超声波焊接方式将多片层叠的极耳与极柱连接固定，其中先将最内层的极耳与极柱焊接固定，再将其他多片极耳依次层叠焊接。
6.如权利要求5所述的锂离子电池制造方法，其特征在于：所述超声波焊接的焊接时间为0.1～0.9秒，焊接压力为1×105～7×105Pa，振幅为0～100μm。
7.如权利要求6所述的锂离子电池制造方法，其特征在于：所述超声波焊接的焊接时间为0.6秒，焊接压力为5.3×105Pa，振幅为85μm。
8.如权利要求4或7所述的锂离子电池制造方法，其特征在于：将多片极耳层叠焊接为多组，其中每组中最内层的极耳分别焊接在极柱的多个不同侧面上。
9.一种锂离子电池，包括具有开口空腔的壳体、设置在壳体开口端的盖板、设置在空腔内的极组、设置在极组上的多片极耳、设置在盖板上的极柱，其特征在于：所述多片极耳间采用超声波层叠焊接，其中最内层的极耳与极柱焊接固定，其他多片极耳依次层叠焊接。
10.如权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于：将多片极耳层叠焊接为多组，其中每组中最内层的极耳分别焊接在极柱的多个不同侧面上。
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