CN105108359A - 一种锂电池电极搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法 - Google Patents

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谷国迎
杨洪刚
李彦国
赵欣
蔡智亮
沈金华
康荣峰
赵刚
黄辉
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Abstract

本发明公开了一种锂电池电极搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法，包括如下步骤：步骤一：对缓冲箔片、极耳进行清理，去除对接面及表面的脏污及油渍；步骤二：用夹具将缓冲箔片与极耳接合面平行对齐夹紧在工作台上；步骤三：设定顶锻压力、搅拌头旋转速度、进给速度、开启超声波发生器电源；步骤四：将搅拌头的针部件压入焊缝内部，搅拌头的肩部件在工件表面紧密接触并沿焊缝向前运动，完成焊接过程。本发明提供的一种锂电池电极搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法，利用高频振动与搅拌摩擦复合作用强化焊缝中下部金属流变行为，改善温度分布，增加材料流动性，细化晶粒，提高焊缝力学性能，获得比搅拌摩擦焊性能更优的焊缝。

Description

一种锂电池电极搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法
技术领域
本发明涉及一种锂电池电极搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法，属于锂电池电极焊接技术领域。
背景技术
搅拌摩擦焊是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源。搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体或其他形状（如带螺纹圆柱体）的搅拌针伸入工件的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化。
目前，现有的锂电池电极焊接工艺中多使用搅拌摩擦焊，虽然改变了传统的熔焊方式，但在面对电极时，常会出现粗大柱状凝固晶粒；残余变形与残余应力过高；有凝固裂纹与气孔等问题。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种锂电池电极搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种锂电池电极搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法，包括如下步骤：
步骤一：对缓冲箔片、极耳进行清理，去除对接面及表面的脏污及油渍；
步骤二：用夹具将缓冲箔片与极耳接合面平行对齐夹紧在工作台上；
步骤三：设定顶锻压力、搅拌头旋转速度、进给速度、开启超声波发生器电源；
步骤四：将搅拌头的针部件压入焊缝内部，搅拌头的肩部件与工件表面紧密接触并沿焊缝向前运动，完成焊接过程。
所述顶锻压力设置为0.2MPa。
所述搅拌头旋转速度设置为1200r/min。
所述进给速度设置为160~320mm/min。
所述超声波频率设置为20±0.5kHz，功率设置为1.5kW，振幅设置为15μm。
所述搅拌头轴部件直径设置为9mm；所述搅拌头针部件直径设置为2.6mm，长度设置为1.7mm。
有益效果：本发明提供的一种锂电池电极搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法，利用高频振动与搅拌摩擦复合作用强化焊缝中下部金属流变行为，改善温度分布，增加材料流动性，细化晶粒，提高焊缝力学性能，获得比搅拌摩擦焊性能更优的焊缝。
具体实施方式
下面对本发明作更进一步的说明。
一种锂电池电极搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法，包括如下步骤：
步骤一：对缓冲箔片、极耳进行清理，去除对接面及表面的脏污及油渍；
步骤二：用夹具将缓冲箔片与极耳接合面平行对齐夹紧在工作台上；
步骤三：设定顶锻压力、搅拌头旋转速度、进给速度、开启超声波发生器电源；
步骤四：将搅拌头的针部件压入焊缝内部，搅拌头的肩部件与工件表面紧密接触并沿焊缝向前运动，完成焊接过程。
所述顶锻压力设置为0.2MPa。
所述搅拌头旋转速度设置为1200r/min。
所述进给速度设置为160~320mm/min。
所述超声波频率设置为20±0.5kHz，功率设置为1.5kW，振幅设置为15μm。
所述搅拌头轴部件直径设置为9mm；所述搅拌头针部件直径设置为2.6mm，长度设置为1.7mm。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种锂电池电极搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：对缓冲箔片、极耳进行清理，去除对接面及表面的脏污及油渍；
步骤二：用夹具将缓冲箔片与极耳接合面平行对齐夹紧在工作台上；
步骤三：设定顶锻压力、搅拌头旋转速度、进给速度、开启超声波发生器电源；
步骤四：将搅拌头的针部件压入焊缝内部，搅拌头的肩部件与工件表面紧密接触并沿焊缝向前运动，完成焊接过程。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池电极搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法，其特征在于：所述顶锻压力设置为0.2MPa。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池电极搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法，其特征在于：所述搅拌头旋转速度设置为1200r/min。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池电极搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法，其特征在于：所述进给速度设置为160~320mm/min。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池电极搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法，其特征在于：所述超声波频率设置为20±0.5kHz，功率设置为1.5kW，振幅设置为15μm。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池电极搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法，其特征在于：所述搅拌头轴部件直径设置为9mm；所述搅拌头针部件直径设置为2.6mm，长度设置为1.7mm。
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