CN104091912B - 一种多极耳锂电池卷芯极其极耳焊接方法 - Google Patents
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Abstract
一种多极耳锂电池极耳焊接方法，其包括以下步骤：S1：分别将铜质扁平环与铝制扁平环套设在锂电池卷芯的负极耳与正极耳上；S2:将套好扁平环的卷芯进行预压，使扁平环与卷芯连接稳固；S3：将电池顶盖上的电极引出线放在回型环的中心位置；S4：对S3中所述的中心位置进行焊接，使压有扁平环的极耳与电池顶盖引出线焊接在一起；本发明还提供了采用该方法制成的电池卷芯。本发明提供的焊接方法将卷芯极耳与电池顶盖引出线很好的焊接在一起，杜绝了极耳脱落、虚焊等现象，同时还避免了箔材极耳在焊接过程中破损的现象。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池生产技术领域，特别是一种多极耳锂电池卷芯极其极耳焊接方法。
背景技术
近些年，人们对低碳生活的不断在追求，同时石油、煤炭等传统能源也越来越少，而作为清洁、环保、低碳的锂电池成为解决目前环境和能源问题的有效方法，备受人们关注。
电动公共交通工具在一些大中城市越来越普及，电动小轿车等绿色代步工具也逐步走近寻常百姓家，而电池则为这些绿色出行工具提供动力。眼前这些交通工具中所用的电池基本都为锂电池且容量都比较大。我们都知道，电池在对外加负载(比如电动车的电机)提供能量的同时，其电池内部由于要克服其内在的阻抗而消耗自身的一部分能量，根据能量守恒定律，电池内部消耗能量越多则其提供给外加负载的能量就越少，这明显是不利的，而且由于电池自身内部消耗能量，电池会不断发热，这对电池也是一个较大的损伤。电池的内部阻抗其外在表象就是电池内阻，电池内阻越小其内部消耗能量就越少。目前减少电池内阻的普遍方法是采用多极耳卷芯或叠片的方式；多极耳卷芯又有两种方法，一种是在相应正负极片上焊接一定尺寸及数量的铜片及铝片，另一种就是直接采用极片基材通过一定方法在相应位置裁剪出极耳，前一种方法在同种情况下会使电池容量有所偏小且电池内部结构呈现上厚下薄的梯形，不利于电池的制作；而后一种方法卷芯制作后卷芯很平整且有效容积内电池容量较大，但这种方法制作的极耳由于是基材直接剪切而成，而基材一般只有几个或几十个毫米，在与电池顶盖引出线焊接过程中易造成部分极耳断裂或破损，从而导致电池电性能大为降低或报废。专利CN103500844A公开的《圆柱形多极耳锂离子电池及其制备方法》中是采取储能焊将多个极耳直接焊接在所述凸出平台(31)上，但由于储能焊在焊接多极耳时易造成虚焊以及箔材的破损，其不利于生产的实际运行。专利CN202549967U公开的《一种锂离子动力电池多极耳与盖板的连接方式》中将一个极耳焊接到另外一个极耳上以此类推，已解决极耳脱落、虚焊等现象的发生，但在实际生产中对极耳较少的电池来说是比较实用，但电池极耳数量较多特别是直接用箔材做极耳的电池，这种焊接方式是行不通的。
发明内容
一种多极耳锂电池极耳焊接方法，其包括以下步骤：
S1：分别将铜质扁平环与铝制扁平环套设在锂电池卷芯的负极耳与正极耳上；
S2:将套好铜质扁平环与铝制扁平环的卷芯进行预压，使铜质扁平环、铝制扁平环分别与所述卷芯连接稳固；
S3：将电池顶盖上的负极引出线、正极引出线分别放在所述铜质扁平环、铝制扁平环的中心位置；
S4：对S3中所述铜质扁平环与铝制扁平环的中心位置进行焊接，使压有铜质扁平环与铝制扁平环的的极耳与电池顶盖引出线焊接在一起。
较佳地，所述铜质扁平环与铝制扁平环分别为回形。
较佳地，所述步骤S4中采用超频焊接机对极耳进行焊接的。
较佳地，所述铜质扁平环与铝制扁平环的厚度分别为0.05～2mm。
较佳地，所述S2中预压过程为：将套好扁平环的卷芯放在极耳平压机上进行预压。
本发明还提供了一种多极耳锂电池卷芯，其包括负极耳、正极耳，所述负极耳、正极耳分别与电池顶盖上的电极引出线连接；
所述负极耳套设有与其匹配的铜质扁平环，所述正极耳套设有与其匹配的铝制扁平环套，所述负极引出线、正极引出线分别在所述铜质扁平环、铝制扁平环套的中心位置与所述负极耳、正极耳焊接在一起。
较佳地，所述铜质扁平环与铝制扁平环的厚度分别为0.05～2mm。
本发明具有以下有益效果：
通过回形铜质及铝质扁平环将卷芯极耳预压夹紧，之后再通过目前较为先进的超频焊接技术，将包裹有回形环的卷芯极耳与电池顶盖引出线很好的焊接在一起，杜绝了极耳脱落、虚焊等现象，同时还避免了箔材极耳在焊接过程中破损的现象，解决了大量因为焊接时极耳断裂或破损致使电池性能下降或无法使用的问题，提高了电池制造合格率。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本发明实施例提供的回形扁平环的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
本发明实施例提供了一种多极耳锂电池极耳焊接方法，其包括以下步骤：
S1：分别将铜质扁平环与铝制扁平环套设在锂电池卷芯的负极耳与正极耳上；
S2:将套好铜质扁平环与铝制扁平环的卷芯进行预压，使铜质扁平环、铝制扁平环分别与所述卷芯连接稳固；
S3：将电池顶盖上的负极引出线、正极引出线分别放在所述铜质扁平环、铝制扁平环的中心位置；
S4：对S3中所述铜质扁平环与铝制扁平环的中心位置进行焊接，使压有铜质扁平环与铝制扁平环的的极耳与电池顶盖引出线焊接在一起。
本实施例提供所述铜质扁平环与铝制扁平环分别为回形，当然所述铜质扁平环、铝制扁平环与负极极耳、正极极耳的尺寸是匹配的；本发明还可以采用其他形状的扁平环套设在锂电池卷芯的负极耳与正极耳上锂电池卷芯的负极耳与正极耳上，比如其它多边形，只要能够套设在极耳上的任何形状的扁平环都是在本发明的保护范围内，本发明不再一一列举。
本实施例步骤S4中采用超频焊接机对极耳进行焊接的，当然也可以采用其他种类的焊接机，本实施例提供超频焊接机进行焊接为一较佳的实施方式。
本实施例提供的所述铜质扁平环与铝制扁平环的形状相同，厚度为0.05～2mm，长度为8～15mm，宽度为10～20mm。
本实施例中所述S2中预压方式为：将套好扁平环的卷芯放在极耳平压机上进行预压。极耳平压机预压的效率更高，并且容易控制预压的程度。当然本发明也可以使用其他方式对套有扁平环的卷芯进行预压，比如手动预压，本发明不对具体的预压方式进行限定。
实施例2
一种多极耳锂电池卷芯，其包括负极耳、正极耳，所述负极耳、正极耳分别与电池顶盖上的电极引出线连接；
所述负极耳套设有与其匹配的铜质扁平环，所述正极耳套设有与其匹配的铝制扁平环套，所述负极引出线、正极引出线分别在所述铜质扁平环、铝制扁平环套的中心位置与所述负极耳、正极耳焊接在一起。
本实施例提供的多极耳锂电池卷芯形成工艺与实施例1相同。
实施例3
首先各取50只待焊电池引出线的卷芯，其中50只采用传统的焊接方法焊接电池引出线，另50只采用本实施例1提供的多极耳锂电池极耳焊接方法来焊接极耳引出线。
采用本实施例1提供的多极耳锂电池极耳焊接方法来焊接极耳引出线的过程为：
S1：分别在这50只锂电池卷芯的负极耳与正极耳上套设0.2mm厚的铜质扁平环与铝制扁平环套；
S2:将套好扁平环的各个卷芯进行预压，使扁平环与卷芯连接稳固，防止扁平环脱落；
S3：将各个电池顶盖上的电极引出线放在回型环的中心位置；
S4：对S3中所述的中心位置用传统的超频焊接技术进行焊接，使各个压有扁平环的极耳与电池顶盖引出线焊接在一起；设置超频焊接机参数为电压380V，电流20A，气压3Kg，焊接时间20ms；操作超频焊接机，将卷芯与引出线焊接上。
两种焊接技术焊接效果如下：
| 焊接效果合格 | 虚焊 | 破损 | 断裂 | |
| 前50只 | 43 | 2 | 4 | 1 |
| 后50只 | 49 | 1 | 0 | 0 |
从上表数据可看出，经过本方法焊接的极耳其不合格极低，有效的解决了大量因为焊接时极耳断裂或破损致使电池性能下降或无法使用的问题，提高了电池制造合格率。
本发明通过回形铜质及铝质扁平环将卷芯极耳预压夹紧，之后再通过目前较为先进的超频焊接技术，将包裹有回形环的卷芯极耳与电池顶盖引出线很好的焊接在一起，杜绝了极耳脱落、虚焊等现象，同时还避免了箔材极耳在焊接过程中破损的现象，解决了大量因为焊接时极耳断裂或破损致使电池性能下降或无法使用的问题，提高了电池制造合格率。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.一种多极耳锂电池极耳焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：分别将铜质扁平环与铝质扁平环设在锂电池卷芯的负极耳与正极耳上；
S2:将套好铜质扁平环与铝质扁平环的卷芯进行预压，将卷芯极耳预压夹紧，使铜质扁平环与铝质扁平环分别与所述卷芯连接稳固；
S3：将电池顶盖上的负极引出线、正极引出线分别放在所述铜质扁平环、铝质扁平环的中心位置；
S4：对S3中所述铜质扁平环与铝质扁平环的中心位置采用超频焊接机对正负极耳进行焊接，使压有铜质扁平环与铝质扁平环的极耳与电池顶盖引出线焊接在一起。
2.如权利要求1所述的多极耳锂电池极耳焊接方法，其特征在于，所述铜质扁平环与铝质扁平环分别为回形。
3.如权利要求1所述的多极耳锂电池极耳焊接方法，其特征在于，所述铜质扁平环与铝质扁平环的厚度分别为0.05-2mm。
4.如权利要求1所述的多极耳锂电池极耳焊接方法，其特征在于，所述S2中预压过程为：将套好扁平环的卷芯放在极耳平压机上进行预压。
5.一种多极耳锂电池卷芯，其特征在于，包括负极耳、正极耳，所述负极耳、正极耳分别与电池顶盖上的负极引出线、正极引出线连接；
所述负极耳套设有与其匹配的铜质扁平环，所述正极耳套设有与其匹配的铝质扁平环，将卷芯极耳预压夹紧，所述负极引出线、正极引出线分别在所述铜质扁平环、铝质扁平环的中心位置与所述负极耳、正极耳采用超频焊接机将其焊接在一起。
6.如权利要求5所述的多极耳锂电池卷芯，其特征在于，所述铜质扁平环与铝质扁平环的厚度分别为0.05-2mm。
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