CN105108360A - 一种锂电池电极双头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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    • B23K28/00—Welding or cutting not covered by any of the preceding groups, e.g. electrolytic welding
    • B23K28/02—Combined welding or cutting procedures or apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/38—Conductors

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Abstract

本发明公开了一种锂电池电极双头搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法，包括如下步骤：步骤一：对汇流排、极耳进行清理，去除对接面及表面的脏污及油渍；步骤二：用夹具将汇流排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：将第一搅拌头与第二搅拌头前后一字排列，所述的第一搅拌头与第二搅拌头的针部件均压入焊缝内部；所述的第一搅拌头与第二搅拌头的肩部件均与工件表面紧密接触并沿焊缝向前运动，完成焊接过程。本发明可以确保在较小的扭矩下实现材料的可靠连接。而且可以在更大的对接间隙下实现对接接头的可靠连接。

Description

一种锂电池电极双头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双头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
目前，锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。锂电池随着充放电次数的增加其放电容量会减少从而失效。其形式通常有正板栅腐蚀、不可逆硫酸盐化、热失控、负极汇流排腐蚀、晶枝短路等。锂电池失效决定于电池的内外界因素，同时与制造工艺密切相关，而传统搅拌摩擦焊接质量差，导致汇流排或极耳断裂是主要的制造缺陷。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种一种锂电池电极双头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：
一种锂电池电极双头搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法，包括如下步骤：
步骤一：对汇流排、极耳进行清理，去除对接面及表面的脏污及油渍；
步骤二：用夹具将汇流排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：将第一搅拌头与第二搅拌头前后一字排列，所述的第一搅拌头与第二搅拌头的针部件均压入焊缝内部；所述的第一搅拌头与第二搅拌头的肩部件均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0.35MPa。
所述第一搅拌头与第二搅拌头的旋转速度均设置为1500-1750r/min，所述第一搅拌头与第二搅拌头的旋转方向相反。
所述第一搅拌头与第二搅拌头的进给速度设置为120~280mm/min。
所述超声波频率设置为35±0.5kHz，功率设置为0.75kW，振幅设置为10μm。
所述第一搅拌头与第二搅拌头的轴部件直径均设置为6mm；所述第一搅拌头与第二搅拌头的针部件直径设置为1.2mm，长度设置为2.2mm。
有益效果：本发明提供的一种锂电池电极双头搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法，在双头搅拌摩擦和超声波复合作用下，塑性金属的流动、焊接温度场、应力应变场都将受到影响。可以确保在较小的扭矩下实现材料的可靠连接。而且可以在更大的对接间隙下实现对接接头的可靠连接。
具体实施方式
下面对本发明作更进一步的说明。
一种锂电池电极双头搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法，包括如下步骤：
步骤一：对汇流排、极耳进行清理，去除对接面及表面的脏污及油渍；
步骤二：用夹具将汇流排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：将第一搅拌头与第二搅拌头前后一字排列，所述的第一搅拌头与第二搅拌头的针部件均压入焊缝内部；所述的第一搅拌头与第二搅拌头的肩部件均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0.35MPa。
所述第一搅拌头与第二搅拌头的旋转速度均设置为1500-1750r/min，所述第一搅拌头与第二搅拌头的旋转方向相反。
所述第一搅拌头与第二搅拌头的进给速度设置为120~280mm/min。
所述超声波频率设置为35±0.5kHz，功率设置为0.75kW，振幅设置为10μm。
所述第一搅拌头与第二搅拌头的轴部件直径均设置为6mm；所述第一搅拌头与第二搅拌头的针部件直径设置为1.2mm，长度设置为2.2mm。
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)

1.一种锂电池电极双头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：对汇流排、极耳进行清理，去除对接面及表面的脏污及油渍；
步骤二：用夹具将汇流排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：将第一搅拌头与第二搅拌头前后一字排列，所述的第一搅拌头与第二搅拌头的针部件均压入焊缝内部；所述的第一搅拌头与第二搅拌头的肩部件均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双头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0.35MPa。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池电极双头搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法，其特征在于：所述第一搅拌头与第二搅拌头的旋转速度均设置为1500-1750r/min，所述第一搅拌头与第二搅拌头的旋转方向相反。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池电极双头搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法，其特征在于：所述第一搅拌头与第二搅拌头的进给速度设置为120~280mm/min。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池电极双头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35±0.5kHz，功率设置为0.75kW，振幅设置为10μm。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池电极双头搅拌摩擦和超声波复合焊接的方法，其特征在于：所述第一搅拌头与第二搅拌头的轴部件直径均设置为6mm；所述第一搅拌头与第二搅拌头的针部件直径设置为1.2mm，长度设置为2.2mm。
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