CN106450126A - 一种用于电池电芯内部极耳与顶盖的铝软连接及其制法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电池电芯内部极耳与顶盖的铝软连接及其制法。该铝软连接包括：软连接正极和软连接负极，所述软连接正极为至少两层铝片通过超声波焊接而成，所述软连接负极为至少两层铜片通过超声波焊接而成；其中，所述铝片的厚度为0.1‑0.5mm，且软连接正极材料维氏硬度≤25°；所述铜片的厚度为0.1‑0.5mm，且铝软连接的负极材料维氏硬度≤56°。本发明提供的用于电池电芯内部极耳与顶盖的铝软连接制备方法采用铝材质制得，材料相对较薄，且利用超声波焊接方法易安排及焊接，连接时可以直接点焊，节省时间成本，具有连接过流，导电性能好，方便安装等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电池电芯内部极耳与顶盖的铝软连接及其制法，属于母排领域。
背景技术
极耳是电池与外界能量传递的载体，在电池大倍率放电时，提高极耳的电导率能够在放电初期有效改善电池的倍率放电性能，但是，现有技术中极耳与顶盖之间的连接采用铜软连接，在空气中容易氧化，若需要折弯使用，氧化后的软排在折弯处的软态连接会出现完全贴合的情况，导致短路及打火现象，同时增加叠加电阻，产生高温，影响相关部件的安全使用，且制备成本较高，不易安排及焊接。
因此，提供一种用于电池电芯内部极耳与顶盖的软连接的制备方法是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于电池电芯内部极耳与顶盖的铝软连接及其制法，以克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供一种用于电池电芯内部极耳与顶盖的铝软连接，其包括：软连接正极和软连接负极，所述软连接正极为至少两层铝片通过超声波焊接而成，所述软连接负极为至少两层铜片通过超声波焊接而成；其中，所述铝片的厚度为0.1-0.5mm，且软连接正极材料维氏硬度≤25°；所述铜片的厚度为0.1-0.5mm，且铝软连接的负极材料维氏硬度≤56°。
进一步的，所述正极铝片超声波焊接区的条件为控制超声波振幅19.8KHZ，焊接功率为250w-300w，焊接时间为0.06s-0.2s；所述负极铜片超声波焊接区的条件为控制超声波振幅20KHZ，焊接功率为650w-750w，焊接时间为0.40s-0.56s。
进一步的，采用超声波焊接方法将0.2mm两层铝焊接形成铝软连接正极，焊接区域，通过拉力测试仪，测试2片铝之间的拉力标准满足≥25N。
进一步的，采用超声波焊接方法将0.3mm两层铜焊接形成铝软连接负极，焊接区域，通过拉力测试仪，测试2片铜之间的拉力标准满足≥50N。
本发明还提供了一种用于电池电芯内部极耳与顶盖的铝软连接的制备方法，其包括：所述铝软连接正极材料的制备过程包括：
(1)提供厚度为0.2mm的铝片，
(2)将步骤(1)中的铝片定长送料并冲压下料折弯成型，
(3)将步骤(2)中成型铝片经碳氢清洗剂超声波清洗并在温度为50-60℃条件下进行烘干处理，
(4)将步骤(3)中的至少两层铝片通过超声波焊接形成铝软连接正极材料，控制超声波振幅19.8KHZ，焊接功率为250w-300w，焊接时间为0.06s-0.2s，
(5)将步骤(4)中制得的铝软连接正极材料进行后处理，即制得所述铝软连接正极材料；
所述铝软连接负极材料的制备过程包括：
a提供厚度为0.3mm的铜片，
b将步骤a中的铜片定长送料并冲压下料折弯成型，
c将步骤b中成型铜片经碳氢清洗剂超声波清洗并在温度为50-60℃条件下进行烘干处理，
d将步骤c中的至少两层铜片通过超声波焊接形成铝软连接负极材料，控制超声波振幅20KHZ，焊接功率为650w-750w，焊接时间为0.40s-0.56s，
e将步骤d中制得的铝软连接正极材料进行后处理，即制得所述铜软连接负极材料。
进一步的，后处理的过程包括：在压力为10-20吨条件下对铝软连接正极材料和铝软连接负极材料进行整形处理，再在负压条件下抽风除去金属屑，之后依次进行自动贴料机贴、Mylar-用机械手臂自动摆吸塑盘处理及密封包装。
与现有技术相比，本发明的优点包括：本发明提供的用于电池电芯内部极耳与顶盖的铝软连接制备方法采用铝材质制得，材料相对较薄，且利用超声波焊接方法易安排及焊接，连接时可以直接点焊，节省时间成本，具有连接过流，导电性能好，方便安装等优点。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明实施例提供一种用于电池电芯内部极耳与顶盖的铝软连接，其包括：软连接正极和软连接负极，所述软连接正极为至少两层铝片通过超声波焊接而成，所述软连接负极为至少两层铜片通过超声波焊接而成；其中，所述铝片的厚度为0.1-0.5mm，且软连接正极材料维氏硬度≤25°；所述铜片的厚度为0.1-0.5mm，且铝软连接的负极材料维氏硬度≤56°。
进一步的，所述正极铝片超声波焊接区的条件为控制超声波振幅19.8KHZ，焊接功率为250w-300w，焊接时间为0.06s-0.2s；所述负极铜片超声波焊接区的条件为控制超声波振幅20KHZ，焊接功率为650w-750w，焊接时间为0.40s-0.56s。
进一步的，采用超声波焊接方法将0.2mm两层铝焊接形成铝软连接正极，焊接区域，通过拉力测试仪，测试2片铝之间的拉力标准满足≥25N。
进一步的，采用超声波焊接方法将0.3mm两层铜焊接形成铝软连接负极，焊接区域，通过拉力测试仪，测试2片铜之间的拉力标准满足≥50N。
本发明还提供了一种用于电池电芯内部极耳与顶盖的铝软连接的制备方法，其包括：所述铝软连接正极材料的制备过程包括：
(1)提供厚度为0.2mm的铝片，
(2)将步骤(1)中的铝片定长送料并冲压下料折弯成型，
(3)将步骤(2)中成型铝片经碳氢清洗剂超声波清洗并在温度为50-60℃条件下进行烘干处理，
(4)将步骤(3)中的至少两层铝片通过超声波焊接形成铝软连接正极材料，控制超声波振幅19.8KHZ，焊接功率为250w-300w，焊接时间为0.06s-0.2s，
(5)将步骤(4)中制得的铝软连接正极材料进行后处理，即制得所述铝软连接正极材料；
所述铝软连接负极材料的制备过程包括：
a提供厚度为0.3mm的铜片，
b将步骤a中的铜片定长送料并冲压下料折弯成型，
c将步骤b中成型铜片经碳氢清洗剂超声波清洗并在温度为50-60℃条件下进行烘干处理，
d将步骤c中的至少两层铜片通过超声波焊接形成铝软连接负极材料，控制超声波振幅20KHZ，焊接功率为650w-750w，焊接时间为0.40s-0.56s，
e将步骤d中制得的铝软连接正极材料进行后处理，即制得所述铜软连接负极材料。
进一步的，后处理的过程包括：在压力为10-20吨条件下对铝软连接正极材料和铝软连接负极材料进行整形处理，再在负压条件下抽风除去金属屑，之后依次进行自动贴料机贴、Mylar-用机械手臂自动摆吸塑盘处理及密封包装。
进一步的，所述超声波焊接区不含有熔化过程中形成的块状物。
进一步的，所述超声波焊接区不含有熔化过程中形成的颗粒物中的任意一种。
进一步的，所述铜软连接的负极制备过程包括：素材定长送料-------冲压下料折弯成型-碳氢清洗剂超声波清洗-加热温度50-60度烘干-超声波焊接-压力10吨整形-负压抽风除去金属屑-用机械手臂自动摆吸塑盘-密封包装。
进一步的，所述铝软连接的正极制备过程包括：素材定长送料-------冲压下料折弯成型-碳氢清洗剂超声波清洗-加热温度50-60度烘干-超声波焊接-压力10吨整形-负压抽风除去金属屑-自动贴料机贴Mylar-用机械手臂自动摆吸塑盘-密封包装。
以下结合若干实施例对本发明的技术作进一步的解释说明。
实施例1
本发明还提供了一种用于电池电芯内部极耳与顶盖的铝软连接的制备方法，其包括：所述铝软连接正极材料的制备过程包括：
(1)提供厚度为0.2mm的铝片，
(2)将步骤(1)中的铝片定长送料并冲压下料折弯成型，
(3)将步骤(2)中成型铝片经碳氢清洗剂超声波清洗并在温度为55℃条件下进行烘干处理，
(4)将步骤(3)中的两层铝片通过超声波焊接形成铝软连接正极材料，控制超声波振幅19.8KHZ，焊接功率为250ww，焊接时间为0.2s，
(5)将步骤(4)中制得的铝软连接正极材料在压力为10吨条件下对铝软连接正极材料和铝软连接负极材料进行整形处理，再在负压条件下抽风除去金属屑，之后依次进行自动贴料机贴、Mylar-用机械手臂自动摆吸塑盘处理及密封包装，即制得所述铝软连接正极材料；
所述铝软连接负极材料的制备过程包括：
a提供厚度为0.3mm的铜片，
b将步骤a中的铜片定长送料并冲压下料折弯成型，
c将步骤b中成型铜片经碳氢清洗剂超声波清洗并在温度为550℃条件下进行烘干处理，
d将步骤c中的两层铜片通过超声波焊接形成铝软连接负极材料，控制超声波振幅20KHZ，焊接功率为650w，焊接时间为0.56s，
e将步骤d中制得的铝软连接正极材料在压力为10吨条件下对铝软连接正极材料和铝软连接负极材料进行整形处理，再在负压条件下抽风除去金属屑，之后依次进行自动贴料机贴、Mylar-用机械手臂自动摆吸塑盘处理及密封包装，即制得所述铜软连接负极材料。
实施例2
本发明还提供了一种用于电池电芯内部极耳与顶盖的铝软连接的制备方法，其包括：所述铝软连接正极材料的制备过程包括：
(1)提供厚度为0.2mm的铝片，
(2)将步骤(1)中的铝片定长送料并冲压下料折弯成型，
(3)将步骤(2)中成型铝片经碳氢清洗剂超声波清洗并在温度为55℃条件下进行烘干处理，
(4)将步骤(3)中的两层铝片通过超声波焊接形成铝软连接正极材料，控制超声波振幅19.8KHZ，焊接功率为300ww，焊接时间为0.06s，
(5)将步骤(4)中制得的铝软连接正极材料在压力为10吨条件下对铝软连接正极材料和铝软连接负极材料进行整形处理，再在负压条件下抽风除去金属屑，之后依次进行自动贴料机贴、Mylar-用机械手臂自动摆吸塑盘处理及密封包装，即制得所述铝软连接正极材料；
所述铝软连接负极材料的制备过程包括：
a提供厚度为0.3mm的铜片，
b将步骤a中的铜片定长送料并冲压下料折弯成型，
c将步骤b中成型铜片经碳氢清洗剂超声波清洗并在温度为550℃条件下进行烘干处理，
d将步骤c中的两层铜片通过超声波焊接形成铝软连接负极材料，控制超声波振幅20KHZ，焊接功率为750w，焊接时间为0.40s，
e将步骤d中制得的铝软连接正极材料在压力为10吨条件下对铝软连接正极材料和铝软连接负极材料进行整形处理，再在负压条件下抽风除去金属屑，之后依次进行自动贴料机贴、Mylar-用机械手臂自动摆吸塑盘处理及密封包装，即制得所述铜软连接负极材料。
实施例3
本发明还提供了一种用于电池电芯内部极耳与顶盖的铝软连接的制备方法，其包括：所述铝软连接正极材料的制备过程包括：
(1)提供厚度为0.2mm的铝片，
(2)将步骤(1)中的铝片定长送料并冲压下料折弯成型，
(3)将步骤(2)中成型铝片经碳氢清洗剂超声波清洗并在温度为55℃条件下进行烘干处理，
(4)将步骤(3)中的两层铝片通过超声波焊接形成铝软连接正极材料，控制超声波振幅19.8KHZ，焊接功率为275ww，焊接时间为0.15s，
(5)将步骤(4)中制得的铝软连接正极材料在压力为10吨条件下对铝软连接正极材料和铝软连接负极材料进行整形处理，再在负压条件下抽风除去金属屑，之后依次进行自动贴料机贴、Mylar-用机械手臂自动摆吸塑盘处理及密封包装，即制得所述铝软连接正极材料；
所述铝软连接负极材料的制备过程包括：
a提供厚度为0.3mm的铜片，
b将步骤a中的铜片定长送料并冲压下料折弯成型，
c将步骤b中成型铜片经碳氢清洗剂超声波清洗并在温度为550℃条件下进行烘干处理，
d将步骤c中的两层铜片通过超声波焊接形成铝软连接负极材料，控制超声波振幅20KHZ，焊接功率为700w，焊接时间为0.55s，
e将步骤d中制得的铝软连接正极材料在压力为10吨条件下对铝软连接正极材料和铝软连接负极材料进行整形处理，再在负压条件下抽风除去金属屑，之后依次进行自动贴料机贴、Mylar-用机械手臂自动摆吸塑盘处理及密封包装，即制得所述铜软连接负极材料。
应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于电池电芯内部极耳与顶盖的铝软连接，其特征在于包括：软连接正极和软连接负极，所述软连接正极为至少两层铝片通过超声波焊接而成，所述软连接负极为至少两层铜片通过超声波焊接而成；其中，所述铝片的厚度为0.1-0.5mm，且软连接正极材料维氏硬度≤25°；所述铜片的厚度为0.1-0.5mm，且铝软连接的负极材料维氏硬度≤56°。
2.根据权利要求1所述的用于电池电芯内部极耳与顶盖的铝软连接，其特征在于：所述正极铝片超声波焊接区的条件为控制超声波振幅19.8KHZ，焊接功率为250w-300w，焊接时间为0.06s-0.2s；所述负极铜片超声波焊接区的条件为控制超声波振幅20KHZ，焊接功率为650w-750w，焊接时间为0.40s-0.56s。
3.根据权利要求1所述的用于电池电芯内部极耳与顶盖的铝软连接，其特征在于：采用超声波焊接方法将0.2mm两层铝焊接形成铝软连接正极，焊接区域，通过拉力测试仪，测试2片铝之间的拉力标准满足≥25N。
4.根据权利要求1所述的用于电池电芯内部极耳与顶盖的铝软连接，其特征在于：采用超声波焊接方法将0.3mm两层铜焊接形成铝软连接负极，焊接区域，通过拉力测试仪，测试2片铜之间的拉力标准满足≥50N。
5.一种制备权利要求1-4中任一项所述的用于电池电芯内部极耳与顶盖的铝软连接的方法，其特征在于，所述铝软连接正极材料的制备过程包括：
(1)提供厚度为0.2mm的铝片，
(2)将步骤(1)中的铝片定长送料并冲压下料折弯成型，
(3)将步骤(2)中成型铝片经碳氢清洗剂超声波清洗并在温度为50-60℃条件下进行烘干处理，
(4)将步骤(3)中的至少两层铝片通过超声波焊接形成铝软连接正极材料，控制超声波振幅19.8KHZ，焊接功率为250w-300w，焊接时间为0.06s-0.2s，
(5)将步骤(4)中制得的铝软连接正极材料进行后处理，即制得所述铝软连接正极材料；
所述铝软连接负极材料的制备过程包括：
a提供厚度为0.3mm的铜片，
b将步骤a中的铜片定长送料并冲压下料折弯成型，
c将步骤b中成型铜片经碳氢清洗剂超声波清洗并在温度为50-60℃条件下进行烘干处理，
d将步骤c中的至少两层铜片通过超声波焊接形成铝软连接负极材料，控制超声波振幅20KHZ，焊接功率为650w-750w，焊接时间为0.40s-0.56s，
e将步骤d中制得的铝软连接正极材料进行后处理，即制得所述铜软连接负极材料。
6.根据权利要求5所述的用于电池电芯内部极耳与顶盖的铝软连接的制备方法，其特征在于，后处理的过程包括：在压力为10-20吨条件下对铝软连接正极材料和铝软连接负极材料进行整形处理，再在负压条件下抽风除去金属屑，之后依次进行自动贴料机贴、Mylar-用机械手臂自动摆吸塑盘处理及密封包装。
7.根据权利要求5所述的用于电池电芯内部极耳与顶盖的铝软连接的制备方法，其特征在于：采用超声波焊接方法将0.2mm两层铝焊接形成铝软连接正极，焊接区域，通过拉力测试仪，测试2片铝之间的拉力标准满足≥25N；
和/或，采用超声波焊接方法将0.3mm两层铜焊接形成铝软连接负极，焊接区域，通过拉力测试仪，测试2片铜之间的拉力标准满足≥50N。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170222 |