CN106112411B - 一种金属复合片体的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属复合片体的制造方法，第一金属片体的第一待加工面和第二金属片体的第二待加工面的粗糙度均为30~50μm，所以在第一待加工面和第二待加工面上在微观上凹凸不平，而加热延压后第一待加工面和第二待加工面的金属会共熔，相互渗透，两个金属片之间有厚度约为30~50μm的渗透带，连接非常的牢固。由于第一待加工面和第二待加工面的粗糙度均为30~50μm，所以加热温度无需太高，能得到的宽度大的在冷却后变形小的复合片材。本发明用于将导电性能好的金属和焊接性能好的金属的复合。

Description

一种金属复合片体的制造方法

技术领域

本发明涉及一种一侧具有良好导电性能而另一侧具有良好的焊接性能的金属复合片体的制造方法。

背景技术

当今社会对新能源的高度关注和重视，使得电池特别是二次电池应用获得空前的发展机遇，其中高倍率及动力电池的应用和发展尤其得到关注和重视。以电动车、电动工具为代表的众多产品均会使用到由多个电池串并联而组成的组合电池包，各电池间的连接片目前大多为片状金属。

目前传统组合电池连接片所出现的问题主要在于点焊性与导电性难以兼顾金属的导电性与导热性均呈反比关系，即导电性非常好的金属如铜与钢壳电池在点焊时由于其本身导热能力很高，焊接过程所产生的能量难以聚集形成焊核。而如以纯镍作为导电连接片，则由于其导电性不太佳，直接影响到电池内部的温升以及整体电池散热能力。

电动车用圆柱电池组为例，由于续航的需求，现有的组合电池包越来越大，一般为上百个18650单体电池通过较大面积的导电连接片进行并联组合连接构成单组电池，然后多个单组电池再进行串联。而现有的复合金属导电连接片，它主要是靠高压让两个金属片的表面的少量的原子互相渗透，所以要让两个金属片加温到较高的温度，而且需要很高的压力，在加工过程中，高的加工温度容易出现两个金属片复合后会出现变形，所以现在做出来的复合金属导电连接片的宽度很小，在实际使用中，往往需要将多个导电连接片焊接在一起，以满足使用要求，但是焊接处往往会导致电阻的增大，而焊接长度越长也越容易出现品质问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种一侧具有良好导电性能而另一侧具有良好的焊接性能的金属复合片体的制造方法。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

一种金属复合片体的制造方法，包括以下步骤：

a）准备第一金属片体和第二金属片体，第一金属片体具有第一待加工面，第二金属片体具有第二待加工面，所述第一待加工面和第二待加工面的粗糙度均为30~50μm；

b）将第一待加工面和第二待加工面贴合；

c）将第一金属片体的边缘固定在第二金属片体上或将第二金属片体的边缘固定在第一金属片体上，从而形成加工母体；

d）将加工母体加热并进行一次或多次的延压工艺从而形成厚度不大于6mm的复合片材；

第一金属片体的导电性能优于第二金属片体，第二金属片体的焊接性能优于第一金属片体。

作为上述方案的进一步改进，第一金属片体为金属铜片。

作为上述方案的进一步改进，第一金属片体的厚度为0.1~7.0mm。

作为上述方案的进一步改进，第二金属片体为金属镍片。

作为上述方案的进一步改进，第二金属片体的厚度为0.1~4.0mm。

作为上述方案的进一步改进，步骤a）的第一待加工面和第二待加工面采用金属去除的工艺进行加工，使得第一待加工面和第二待加工面的粗糙度为30~50μm。

作为上述方案的进一步改进，步骤c）中，第一金属片体与第二金属片体焊接在一起。

作为上述方案的进一步改进，步骤c）中，第一金属片体与第二金属片体用多个间隔设置的焊点焊接在一起。

作为上述方案的进一步改进，步骤d）中，加工母体被延压时的温度为100℃~500℃。

作为上述方案的进一步改进，步骤d）中的压下率为10%以上。

本发明的有益效果是：第一金属片体的第一待加工面和第二金属片体的第二待加工面的粗糙度均为30~50μm，所以在第一待加工面和第二待加工面上在微观上凹凸不平，而加热延压后第一待加工面和第二待加工面的金属会共熔，相互渗透，两个金属片之间有厚度约为30~50μm的渗透带，连接非常的牢固。由于第一待加工面和第二待加工面的粗糙度均为30~50μm，所以加热温度无需太高，能得到的宽度大的在冷却后变形小的复合片材。本发明用于将导电性能好的金属和焊接性能好的金属的复合。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明实施例的延压前的示意图；

图2是本发明实施例的复合片材的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1和图2，这是本发明的一个实施例，具体地：

一种金属复合片体的制造方法，包括以下步骤：

a）准备第一金属片体1和第二金属片体2，第一金属片体1具有第一待加工面，第二金属片体2具有第二待加工面，所述第一待加工面和第二待加工面的粗糙度均为50μm；

b）将第一待加工面和第二待加工面贴合；

c）将第一金属片体1的边缘固定在第二金属片体2上或将第二金属片体2的边缘固定在第一金属片体1上，从而形成加工母体；

d）将加工母体加热并进行一次或多次的延压工艺从而形成厚度不大于6mm的复合片材；

第一金属片体1的导电性能优于第二金属片体2，第二金属片体2的焊接性能优于第一金属片体1。第一金属片体的第一待加工面和第二金属片体的第二待加工面的粗糙度均为50μm，所以在第一待加工面和第二待加工面上在微观上凹凸不平，在加热延压时第一待加工面和第二待加工面会互相摩擦而发热，两种金属接触部位软化然后在微观上相互扣接，且两种金属的原子相互渗透，实现共熔、互熔，两个金属片之间就产生了有厚度约为50μm的渗透带3，连接非常的牢固。由于第一待加工面和第二待加工面的粗糙度均为50μm，所以加热温度无需太高，能得到的宽度大的在冷却后变形小的复合片材。

本实施例的第一金属片体1为金属铜片，第一金属片体1的厚度为2mm。

本实施例的第二金属片体2为金属镍片，第二金属片体2的厚度为1mm。

本实施例的第一金属片体1和第二金属片体2的外形尺寸大小一致，但厚度不同。

本实施例的步骤a）的第一待加工面和第二待加工面采用金属去除的工艺进行加工，用金属去除的工艺进行加工，不但能让第一待加工面和第二待加工面为50μm的粗糙度，也能去除第一待加工面和第二待加工面的异物和氧化层。所述金属去除的工艺可以为金属丝刷辊、砂带、抛光砂轮片打磨，去除厚度为0.5mm。

为了让第一金属片体1与第二金属片体2能牢固地焊接在一起，步骤c）中，第一金属片体1与第二金属片体2焊接在一起。

本实施例的步骤c）中，第一金属片体1与第二金属片体2用多个间隔设置的焊点焊接在一起。不但能透气，也减少了加工成本和焊接时间。

为了减少在完成加工后复合片材变形，步骤d）中，加工母体被延压时的温度为400℃。

为了让的第一待加工面和第二待加工面的金属能很好地共熔、互熔，步骤d）中的压下率为30%。

以下再列举本发明的两个加工流程：

若本实施例的第一金属片体1为厚度为3.0mm的铜片，而第二金属片体2为厚度0.4mm的镍片，先用金属去除的工艺将铜片的第一金属宽度尺寸均为410mm，将铜片和镍片重叠进行边缘点焊固定，固定后送入加热炉加热至420℃且保温30分钟，将加热后的原料送入轧机压延。产品的厚度为1.5mm，压下率为60.53%，即总压下率为60.53%。然后初步产品进行自然冷却。

若本实施例的第一金属片体1为厚度为2.0mm的铜片，而第二金属片体2为厚度0.4mm的镍片，宽度尺寸一致且均为200mm以上，镍片和铜片重叠进行边缘点焊固定，固定后送入加热炉加热至450℃且保温30分钟，将加热后的原料送入轧机压延。复合母材规格：2.4mm目标产品的厚度为1.5mm，压下率为46.43%，即总压下率为46.43%。然后初步产品进行自然冷却。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种金属复合片体的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

a)准备第一金属片体(1)和第二金属片体(2)，第一金属片体(1)具有第一待加工面，第二金属片体(2)具有第二待加工面，所述第一待加工面和第二待加工面的粗糙度均为30～50μm；

b)将第一待加工面和第二待加工面贴合；

c)将第一金属片体(1)的边缘固定在第二金属片体(2)上或将第二金属片体(2)的边缘固定在第一金属片体(1)上，第一金属片体(1)与第二金属片体(2)用多个间隔设置的焊点焊接在一起，从而形成加工母体；

d)将加工母体加热然后保温，并进行一次或多次的延压工艺从而形成厚度不大于6mm的复合片材；在第一待加工面和第二待加工面上在微观上凹凸不平，在加热延压时第一待加工面和第二待加工面会互相摩擦而发热，两种金属接触部位软化然后在微观上相互扣接，且两种金属的原子相互渗透，实现共熔、互熔；

第一金属片体(1)的导电性能优于第二金属片体(2)，第二金属片体(2)的焊接性能优于第一金属片体(1)；第一金属片体(1)为金属铜片；第二金属片体(2)为金属镍片。

2.根据权利要求1所述的一种金属复合片体的制造方法，其特征在于：第一金属片体(1)的厚度为0.1～7.0mm。

3.根据权利要求1所述的一种金属复合片体的制造方法，其特征在于：第二金属片体(2)的厚度为0.1～4.0mm。

4.根据权利要求1所述的一种金属复合片体的制造方法，其特征在于：步骤a)的第一待加工面和第二待加工面采用金属去除的工艺进行加工，使得第一待加工面和第二待加工面的粗糙度为30～50μm。

5.根据权利要求1所述的一种金属复合片体的制造方法，其特征在于：步骤d)中，加工母体被延压时的温度为100℃～500℃。

6.根据权利要求1所述的一种金属复合片体的制造方法，其特征在于：步骤d)中的压下率为10％以上。