CN109249122B - 一种电池软连接片的焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种电池软连接片的焊接方法，其包括以下步骤：步骤1)、对软连接片冲压使其表面形成网纹；步骤2)、将电芯和带网纹的软连接片放置在超声波焊接设备的底座上，且保证超声波焊接设备的底座表面平滑；步骤3)、使用超声波焊接设备的焊头，将带网纹的软连接片和电芯的极耳进行焊接；步骤4)、焊接完成后，使超声波焊接设备的焊头上升，底座水平退出，使软连接片与底座分离。相比现有技术，本发明通过使用带有网纹的软连接片和表面平滑的底座，克服了焊接完成后的软连接片粘附底座的问题，从而实现了电池软连接片焊接工艺的自动化生产，提高了焊接电池软连接片的生产效率，降低了生产成本。

Description

一种电池软连接片的焊接方法
技术领域
本发明涉及电池领域，尤其涉及一种电池软连接片的焊接方法。
背景技术
超声波金属焊接原理是利用超声频率(超过16KHz)的机械振动能量，连接同种金属或异种金属的一种特殊方法。金属在进行超声波焊接时，既不向工件输送电流，也不向工件施以高温热源，只是在静压力之下，将线框振动能量转变为工件间的摩擦功、形变能及有限的温升。接头间的冶金结合是母材不发生熔化的情况下实现的一种固态焊接。因此它有效地克服了电阻焊接时所产生的飞溅和氧化等现象。
目前随着全球温室化效应越来越严重，人们对新能源领域更加的青睐。如今，锂电池作为新能源车的主要选择，电池的低制造成本和高安全性也成为动力电池厂商追逐的目标。
其中，锂电池的极耳需要借助软连接片与顶盖极柱连接在一起，而软连接片与极耳需要通过超声波焊接连接在一块。为了防止软连接片与极耳在焊接过程中发生错位，现有的超声波焊接设备的焊头和底座均设有网纹。但当底座上下移动位置受限制时，由于底座上存在网纹，致使焊接好的软连接片会粘附在底座上，只能手动剥离开，无法实现极耳与底座的自动化脱离，从而提高了生产成本并降低了生产效率。
发明内容
发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种电池软连接片的焊接方法，以解决现有焊接完成的软连接片粘附在具有网纹的底座上，需要采用手动剥离，而不能实现自动化生产的问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种电池软连接片的焊接方法，包括以下步骤：
步骤1)、对软连接片冲压使其表面形成网纹；
步骤2)、将电芯和带网纹的软连接片放置在超声波焊接设备的底座上，且保证超声波焊接设备的底座表面平滑；
步骤3)、使用超声波焊接设备的焊头，将带网纹的软连接片和电芯的极耳进行焊接；
步骤4)、焊接完成后，使超声波焊接设备的焊头上升，底座水平退出，使软连接片与底座分离。
一方面，本发明通过采用带网纹的软连接片进行超声波焊接；这样在焊接过程中能使软连接片与底座有足够的接触面积，保证了焊接件在焊接过程中不发生错位；同时软连接片上的网纹能加大软连接片与电芯极耳的接触面积，使焊接强度提高和超声波焊接设备需求的能量功率降低，从而减少焊接过程中金属粉尘的产生，降低了电池发生短路的风险。
另一方面，本发明通过采用平滑的底座进行超声波焊接；这样在焊接完成后底座不会与软连接片粘附，使底座可以在不做任何处理的情况下直接水平退出，从而实现焊接电池软连接片的自动化生产，提高生产效率。
作为本发明所述电池软连接片的焊接方法的优选方案，步骤1)中，所述软连接片的网纹深度为0.1～5mm，更优选为0.1～2mm。
作为本发明所述电池软连接片的焊接方法的优选方案，步骤2)中，所述超声波焊接设备底座的表面粗糙度为0.05～12.5μm，更优选为0.05～6.3μm。
作为本发明所述电池软连接片的焊接方法的优选方案，步骤1)中，所述软连接片分布的网纹形状为菱形、条形、三角形或方形。
作为本发明所述电池软连接片的焊接方法的优选方案，步骤1)中，所述软连接片通过钢模冲压或压纹机压制的方式形成网纹。其设备操作简单，且能够确保压纹强度，有利于实现电池自动化的生产，提高生产效率。
作为本发明所述电池软连接片的焊接方法的优选方案，步骤1)中，所述软连接片的材料为铜、铝或合金。
作为本发明所述电池软连接片的焊接方法的优选方案，步骤2)中，所述超声波焊接设备底座底端设有减震垫，所述减震垫为橡胶减震垫、弹簧减震垫或气垫减震垫。
作为本发明所述电池软连接片的焊接方法的优选方案，步骤3)中，所述电芯的极耳为多层极耳。
本发明的有益效果在于：本发明通过使用带网纹的软连接片和表面平滑的底座，这样能够有效解决现有焊接完成后的软连接片粘附在网纹底座上的问题，实现软连接片焊接工艺的自动化生产，提高生产效率，降低生产成本；同时还能降低焊接过程中金属粉尘的产生，降低了电池发生短路的风险。
附图说明
图1为本发明的工艺结构示意图。
图2为本发明的软连接片表面结构示意图。
图3为本发明的超声波焊接底座表面结构示意图。
图4为本发明的超声波焊接焊头表面结构示意图。
图中：1-软连接片；2-电芯；21-极耳；3-底座；4-焊头。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式和说明书附图，对本发明及其有益效果作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1～4所示，一种电池软连接片的焊接方法，包括以下步骤：
步骤1)、对软连接片1通过钢模冲压或压纹机压制的方式使其表面形成网纹；
步骤2)、将电芯2和带网纹的软连接片1放置在超声波焊接设备的底座3上，且保证超声波焊接设备的底座表面平滑；
步骤3)、使用超声波焊接设备的焊头4，将带网纹的软连接片1和电芯极耳21进行焊接；其中，本实施例所使用的超声波焊接设备的型号为恒声特超声波公司的NC-DH2040超声波锂动电池焊接机；
步骤4)、焊接完成后，使超声波焊接设备的焊头4上升，底座3水平退出，使软连接片1与底座3分离。
相比于现有技术，一方面，本发明的软连接片1上设有网纹，在焊接过程中能与底座3有足够的接触面积，保证了焊接件在焊接过程中不发生水平错位；同时软连接片1上的网纹能加大软连接片与电芯上极耳21的接触面积，使焊接强度提高和超声波焊接设备需求的能量功率降低，从而降低了焊接过程中金属粉尘的产生，降低了电池发生短路的风险；另一方面，本发明的超声波焊接设备的底座3表面平滑，在焊接完成后底座3不会与软连接片1粘附；因此底座3可以在不做任何处理的情况下水平退出，从而实现电池软连接片1焊接工艺的自动化生产，省却了现有焊接完成后需要手动剥离软连接片的工序，大大提高了生产效率。
优选地，软连接片1的网纹深度为0.1～5mm，更优选为0.1～2mm。若网纹的深度过浅，会导致软连接片1在焊接过程中发生错位；若网纹深度过深，会导致在焊接完成后，超声波焊接设备的底座3难以直接退出。因此，将网纹深度设置在上述数值时，能够同时保证软连接片1在焊接过程中不发生错位和焊接后使底座3能直接退出，从而使软连接片1能够满足实际的使用需求。
优选地，超声波焊接设备底座3的表面粗糙度为0.05～12.5μm，更优选为0.05～6.3μm。使超声波焊接设备的底座3在焊接后能顺利退出，且不粘附软连接片1，从而实现软连接片1的自动化焊接。
优选地，软连接片1上分布的网纹形状为菱形、条形、三角形或方形。通过使用上述形状，能增大软连接片1与底座3的接触面积，从而减少在焊接过程中焊接件发生水平位移。
优选地，软连接片1的材料为铜、铝或合金。铜和铝为优良的导电材料，且具有一定可塑性，因此能满足电池的导电性能；合金综合性能强，且寿命较长，因此能提高电池的使用寿命。
优选地，超声波焊接设备底座3的座底设有减震垫。通过在超声波焊接设备底座3的座底设置减震垫，能减少超声波焊接对底座3的震动，进一步防止焊接件在焊接过程中发生错位，同时减少焊接过程中金属粉尘的产生，降低电池发生短路的风险。
优选地，超声波焊接设备底座3的座底减震垫为橡胶减震垫、弹簧减震垫或气垫减震垫。橡胶减震垫具有持久的高弹性，有良好的减震和隔冲击性能，且价格低廉，能较大程度的减少超声波焊接对底座的震动；弹簧减震垫采用金属弹簧和橡胶复合而成，减震效果相对橡胶减震垫更好，但价格相对较高；气垫减震垫的减震效果更为优秀，但价格相对较高。
优选地，电芯上的极耳21为多层极耳。采用多极耳既能保证其焊接强度，又能保证极耳21不被击穿。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种电池软连接片的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)、对软连接片冲压使其表面形成网纹；
步骤2)、将电芯和带网纹的软连接片放置在超声波焊接设备的底座上，且保证超声波焊接设备的底座表面平滑；
步骤3)、使用超声波焊接设备的焊头，将带网纹的软连接片和电芯的极耳进行焊接；
步骤4)、焊接完成后，使超声波焊接设备的焊头上升，底座水平退出，使软连接片与底座分离。
2.根据权利要求1所述的电池软连接片的焊接方法，其特征在于：步骤1)中，所述软连接片的网纹深度为0.1～5mm。
3.根据权利要求2所述的电池软连接片的焊接方法，其特征在于：步骤1)中，所述软连接片的网纹深度为0.1～2mm。
4.根据权利要求1所述的电池软连接片的焊接方法，其特征在于：步骤2)中，所述超声波焊接设备底座的表面粗糙度为0.05～12.5μm。
5.根据权利要求4所述的电池软连接片的焊接方法，其特征在于：步骤2)中，所述超声波焊接设备底座的表面粗糙度为0.05～6.3μm。
6.根据权利要求1所述的电池软连接片的焊接方法，其特征在于：步骤1)中，所述软连接片分布的网纹形状为菱形、条形、三角形或方形。
7.根据权利要求1所述的电池软连接片的焊接方法，其特征在于：步骤1)中，所述软连接片通过钢模冲压或压纹机压制的方式形成网纹。
8.根据权利要求1所述的电池软连接片的焊接方法，其特征在于：步骤1)中，所述软连接片的材料为铜、铝或合金。
9.根据权利要求1所述的电池软连接片的焊接方法，其特征在于：步骤2)中，所述超声波焊接设备底座底端设有减震垫，所述减震垫为橡胶减震垫、弹簧减震垫或气垫减震垫。
10.根据权利要求1所述的电池软连接片的焊接方法，其特征在于：步骤3)中，所述电芯的极耳为多层极耳。
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