CN109860500A - 一种电池组连接件压焊融合方法和生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电池组连接件压焊融合方法，包括：堆叠放置软连接主体与软连接副体组件，其中，所述软连接副体组件包括分别放置于所述软连接主体的上下两侧的第一软连接副体和第二软连接副体；以及采用一次性压焊将所述软连接主体与所述软连接副体组件压焊融合为一个整体。通过设定压焊过程中压焊参数，以解决现有技术中工艺不纯熟，焊接粘合力不够，容易发生分层、断裂等情况导致无法量产的问题，本发明提供了一种电池组连接件生产方法，通过压焊融合，通过冲压、抛光、弯折等工艺，提高电池组连接件稳定性，实现不同场景下的电池组连接件的工业化量产。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种电池组连接件压焊融合方法和生产方法。
背景技术
电池组连接件是电池组之间重要的组成部分，电池之间的连接对整个电池组尤为重要，软连接可以起到防震的目的。业界采用铜或铝作为软连接的主要材料。为了减少电阻会在铜或铝上镀镍，电镀镍费用高，业内采用铝箔或铜箔与镍箔进行压焊制备该软连接。目前，工艺不纯熟，焊接粘合力不够，容易发生分层、断裂等情况，无法量产。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例致力于提供一种电池组连接件压焊融合的方法和生产方法，通过设定压焊过程中压焊参数，以解决现有技术中工艺不纯熟，焊接粘合力不够，容易发生分层、断裂等情况导致无法量产的问题。
根据本发明的一方面，本发明一实施例提供了一种电池组连接件压焊融合的方法，包括：堆叠放置软连接主体与软连接副体组件，其中，所述软连接副体组件包括分别放置于所述软连接主体的上下两侧的第一软连接副体和第二软连接副体；以及采用一次性压焊将所述软连接主体与所述软连接副体组件压焊融合为一个整体。
在一个实施例中，所述软连接主体包括至少一层铝箔或至少一层铜箔，所述第一软连接副体包括至少一层镍箔，所述第二软连接副体包括至少一层镍箔。
在一个实施例中，所述至少一层铝箔中的每一层铝箔的厚度为0.05mm-0.2mm；所述至少一层铜箔中的每一层铜箔的厚度为0.035mm-0.3mm；所述至少一层镍箔中的每一层镍箔的厚度为0.1mm-0.15mm。
在一个实施例中，所述采用一次性压焊将所述软连接主体与所述软连接副体组件压焊融合为一个整体包括：设定所述压焊过程的如下压焊参数中的一种或多种：压焊温度、压焊压力以及压焊时间。
在一个实施例中，当所述软连接主体为至少一层铝箔时，设定所述压焊过程的压焊温度为550℃-590℃；或当所述软连接主体为至少一层铜箔时，设定所述压焊过程的压焊温度为680℃-900℃。
在一个实施例中，所述至少一层铝箔或铜箔的层数包括8层-50层，所述至少一层铝箔或铜箔的待压面的宽度为12mm-60mm，所述至少一层铝箔或铜箔的待压面的长度为20mm-110mm。
在一个实施例中，设定所述压焊过程的压焊压力为2MPa-6MPa，其中，所述焊接压力分别与所述层数、所述待压面宽度和所述待压面长度正相关。
在一个实施例中，设定所述压焊过程的压焊时间为15s-1min，其中，所述焊接时间分别与所述层数、所述待压面宽度和所述待压面长度正相关。
根据本发明的第二方面，本发明一实施例提供了一种电池组连接件生产方法，包括：
堆叠放置软连接主体与软连接副体组件，其中，所述软连接副体组件包括分别放置于所述软连接主体的上下两侧的第一软连接副体和第二软连接副体；采用一次性压焊将所述软连接主体与所述软连接副体组件压焊融合为一个整体；对所述压焊融合后的整体部件进行冲压，冲压掉所述整体部件的边界中由于所述压焊而挤胀形成的粘合力不够的部位；以及对冲压后的所述整体部件进行抛光。
在一个实施例中，将抛光后的所述整体部件进行折弯到预设角度。
本发明实施例采用一次性压焊将所述软连接主体与所述软连接副体组件压焊融合为一个整体，通过设定压焊过程中压焊参数，以解决现有技术中工艺不纯熟，焊接粘合力不够，容易发生分层、断裂等情况导致无法量产的问题，本发明实施例提供了一种电池组连接件生产方法，通过压焊融合，通过冲压、抛光、弯折等工艺，提高电池组连接件稳定性，实现不同场景下的电池组连接件的工业化量产。
附图说明
图1所示为根据本发明一个实施例的电池组连接件压焊融合的方法的示意性流程图。
图2所示为根据本发明又一个实施例的电池组连接件生产方法的示意性流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1所示为根据本发明一个实施例的电池组连接件压焊融合的方法的示意性流程图。参照图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤101：堆叠放置软连接主体与软连接副体组件，其中，软连接副体组件包括分别放置于软连接主体的上下两侧的第一软连接副体和第二软连接副体。
软连接主体为实现电池组之间连接的主要材料，软连接副体为实现减少电池级与软连接主体之间电阻的材料，然而应当理解，设计人员可以根据实际的应用场景需求选择软连接主体与软连接副体组件的具体材料。本发明对软连接主体与软连接副体组件的具体材料不做限定。
堆叠放置软连接主体与软连接副体组件，可以是软连接主体与软连接副体组件同中心同轴线堆叠放置。根据焊接工艺要求，位置偏移允许在误差范围内，本发明对误差范围不做限定。
软连接主体与软连接副体组件都是经过切割后的，大小应该相等，且切割尺寸要大于待压面尺寸为固定留有操纵空间，其中，待压面为软连接主体与软连接副体组件相贴合的需要进行压焊部位的横截面。本发明对具体预留尺寸不做限定。
步骤102：采用一次性压焊将软连接主体与软连接副体组件压焊融合为一个整体。
具体地，用多尺寸定位夹具固定堆叠放置的软连接主体与软连接副体组件，多尺寸定位夹具为可调节定位夹具，可以根据软连接主体与软连接副体的尺寸进行调节固定，本发明对多尺寸定位夹具的具体形式不做限定。
一次性压焊利用压焊设备实现的，压焊设备为能够实现一次性压焊的设备，本发明对压焊设备的具体形式不做限定。
本发明实施例提供的电池组连接件压焊融合的方法，采用一次性压焊将软连接主体与软连接副体组件压焊融合为一个整体，通过设置压焊过程的参数，可显著提高焊接粘合力，有效解决了分层、断裂等情况，实现工业化量产。
本发明一实施例中，软连接主体包括至少一层铝箔或至少一层铜箔，第一软连接副体包括至少一层镍箔，第二软连接副体包括至少一层镍箔。
由于铝具有低密度、高弹性模量、高延展性等性能，铝箔作为软连接主体使得连接件轻量化，延展性高，为电池提供更轻量、稳定的连接。由于铜具有优异的导电性和一定的延展性,铜箔作为连接件主体,为电池提供稳定的连接，镍箔作为软连接副体组件可以有效减少电阻，有效减少电池使用过程中电量消耗。
本发明一实施例中，至少一层铝箔中的每一层铝箔的厚度为0.05mm-0.2mm；至少一层铜箔中的每一层铜箔的厚度为0.035mm-0.3mm；至少一层镍箔中的每一层镍箔的厚度为0.1mm-0.15mm。
每一层铝箔/铜箔的厚度影响焊接效果，每一层铝箔/铜箔的越薄，在压焊过程中更容易被氧化，每一个铝箔/铜箔的表面都被氧化成氧化铝/铜，不但影响压焊粘合力也影响导电性；每一层铝箔/铜箔的越厚，在压焊过程中更容易出现断裂，本实施例提供的厚度既能保证压焊的粘合力也不发生分层、断裂等现象。
本发明一实施例中，采用一次性压焊将所述软连接主体与所述软连接副体组件压焊融合为一个整体包括：设定压焊过程的如下压焊参数中的一种或多种：压焊温度、压焊压力以及压焊时间。
在一个实施例中，当软连接主体为至少一层铝箔时，设定压焊过程的压焊温度为550℃-590℃；或当软连接主体为至少一层铜箔时，设定压焊过程的压焊温度为680℃-900℃。
压焊温度为焊接面的端面的瞬时温度，待测温度可以由压焊设备中例如红外线探测器等温控反馈装置探测，本发明对具体温度探测方式不做限定。
铝的熔化温度为660.4℃，将压焊温度设定在550℃-590℃，在550℃-590℃下，铝还未熔化，铝原子处于激发态，达到可以和镍压焊融合的状态，解决铝镍两种金属由于融化温度差异大，融合难点多的问题。铜的熔化温度为1083.4℃，将压焊温度设定在680℃-900℃，可以保证压焊过程中铜晶格与镍晶格更好的融合，有效解决焊接后剥离脱落的问题。提高良品率。
在一个实施例中，至少一层铝箔或铜箔的层数包括8层-50层，至少一层铝箔或铜箔的待压面的宽度为12mm-60mm，至少一层铝箔或铜箔的待压面长度为20mm-110mm。
具体的，铝箔/铜箔的与镍箔的层数与厚度可以为8层0.1mm厚的铝箔与2层0.1mm厚的镍箔；50层0.2mm厚的铝箔与2层0.15mm厚的镍箔；13层0.1mm厚的铝箔与2层0.1mm厚的镍箔；20层0.035mm厚的铜箔与2层0.1mm厚的镍箔；35层0.3mm厚的铜箔与2层0.15mm厚，然而应当理解，厚度和层数选择，只要满足压焊工艺的稳定性即可。
铝箔与铜箔的层数与厚度共同影响焊接效果，每一层铝箔/铜箔的厚度越厚，铝箔/铜箔层数越多，焊接难度越大，压焊融合后部件的容易出现分层脱落的现象，每一层铝箔/铜箔的厚度越薄，铝箔/铜箔层数越少，在压焊过程中由于压力挤压容易断裂，本实施例提供的层数与厚度能够充保证粘合力。
在一个实施例中，设定压焊过程的压焊压力为2MPa-6MPa，其中，焊接压力分别与层数、待压面宽度和待压面长度正相关。
待压面为软连接主体与软连接副体组件相贴合的需要进行压焊部位的横截面。待测压力可以由压焊设备中例如压力传感器等压力控制装置控制，本发明对焊接压力的具体控制方法不做限定。
在一个实施例中，设定压焊过程的压焊时间为15s-1min，其中，焊接时间分别与层数、待压面宽度和待压面长度正相关。
待测时间可以由压焊设备中例如时间控制装置控制，本发明对焊接时间具体控制方式对此不做限定。
焊接压力铝箔/铜箔层数和铝箔/铜箔待压面的尺寸正相关。焊接时间分别与铝箔/铜箔层数和铝箔/铜箔待压面宽度和待压面长度正相关。层数越多，焊接压力越大与焊接时间越长，待压面宽度越大，焊接压力越大与焊接时间越长；待压面长度越大，焊接压力越大与焊接时间越长；层数越少，焊接压力越小与焊接时间越短，待压面宽度越小，焊接压力越小与焊接时间越短，待压面长度越小，焊接压力越小与焊接时间越短。
例如，8层0.1mm厚的铝箔与2层0.15mm厚的镍箔，待压面宽度为12mm，待压面长度为20mm，根据铝箔层数与铝箔待压面宽度与待压面长度确定压焊压力位2MPa，压焊时间为15s。
50层0.2mm厚的铝箔与2层0.15mm厚的镍箔，待压面宽度为60mm，待压面长度为60mm，根据铝箔层数与铝箔待压面宽度与待压面长度确定压焊压力位6MPa，压焊时间为1min。
13层0.1mm厚的铝箔与2层0.1mm厚的镍箔；待压面宽度为30mm，待压面长度为80mm，根据铝箔层数与铝箔待压面宽度与待压面长度确定压焊压力位3.5MPa，压焊时间为30s。
13层0.1mm厚的铝箔与2层0.1mm厚的镍箔；待压面宽度为30mm，待压面长度为110mm，根据铝箔层数与铝箔待压面宽度与待压面长度确定压焊压力位4.5MPa，压焊时间为40s。
20层0.035mm厚的铜箔与2层0.15mm厚的镍箔，待压面宽度为12mm，待压面长度为20mm，根据铜箔层数与铜箔待压面宽度与待压面长度2MPa，压焊时间为15s。
35层0.3mm厚的铜箔与2层0.15mm厚的镍箔，待压面宽度为60mm，待压面长度为60mm，根据铜箔层数与铜箔待压面宽度与待压面长度确定压焊压力位6MPa，压焊时间为1min。然而应当理解，厚度和层数选择，只要满足压焊工艺的稳定性即可，设计人员可以根据实际的应用场景需求选择带压面尺寸，只要满足压焊工艺的稳定性即可。
通过设定所述压焊过程的压焊温度、压焊压力以及压焊时间，实现一次性压焊融合，同时有效提高压焊融合部件的粘合力。
以13层0.1mm厚的铝箔与2层0.1mm厚的镍箔，待压面宽度为30mm，待压面长度为80mm，压焊压力位3.5MPa，压焊时间为30s，压焊温度为580℃批量化工业生产的电池组连接件；以及13层0.1mm厚的铝箔与2层0.1mm厚的镍箔，待压面宽度为30mm，待压面长度为110mm，压焊压力位4.5MPa，压焊时间为40s压焊温度为580℃批量化工业生产的电池组连接件为例，从表1中的抗剥离力以及抗拉强度实验数据，可以得出，一次性压焊融合后的部件可以承受牵拉应力，具有良好的粘合力，满足连接件对抵抗应力与缓冲应力的需求，可以工业化量产。
表1
图2所示为根据本发明又一个实施例的电池组连接件生产方法的示意性流程图。参照图2所示，该方法包括如下步骤：
步骤201：堆叠放置软连接主体与软连接副体组件，其中，软连接副体组件包括分别放置于软连接主体的上下两侧的第一软连接副体和第二软连接副体。
具体地，步骤201采用上述步骤101实现，相同步骤不在赘述。
步骤202：采用一次性压焊将软连接主体与软连接副体组件压焊融合为一个整体。
具体地，步骤202采用上述步骤201实现，相同步骤不在赘述。
步骤203：对压焊融合后的整体部件进行冲压，冲压掉整体部件的边界中由于所述压焊而挤胀形成的粘合力不够的部位。
压焊融合后的整体部件边界处存在某些部位由于压焊过程中挤胀而出现粘合力不够的现象，利用冲压将这些部位冲压掉，不但能提高焊接部件粘合稳定性同时也能达到光滑整齐的目的。
步骤204：对冲压后的整体部件进行抛光。
应当理解，对冲压后的整体部件进行抛光，以达到去除焊接过程中形成的氧化层、油污以及毛刺，本发明对具体抛光过程不做限定。
去除焊接过程中形成的氧化层、油污以及毛刺，提高连接件平整度的同时减少连接件电阻，有效减少电池使用过程中电量消耗。
步骤205：将抛光后的整体部件进行折弯到预设角度。
应当理解，预设角度为连接两个电池所需的角度，或者根据连接件应用场景所确定需要的角度。本发明对具体预设角度不做限定。折弯工艺可以满足不同场景下的连接需求。
本发明又一实施例提供了一种电池组连接件生产方法，采用一次性压焊将软连接主体与软连接副体组件压焊融合为一个整体，通过设置压焊过程的参数，提高焊接粘合力，解决分层、断裂等情况，通过冲压、抛光、弯折等工艺，提高电池组连接件稳定性实现不同场景下的电池组连接件的工业化量产。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池组连接件压焊融合方法，其特征在于，包括：
堆叠放置软连接主体与软连接副体组件，其中，所述软连接副体组件包括分别放置于所述软连接主体的上下两侧的第一软连接副体和第二软连接副体；以及
采用一次性压焊将所述软连接主体与所述软连接副体组件压焊融合为一个整体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述软连接主体包括至少一层铝箔或至少一层铜箔，所述第一软连接副体包括至少一层镍箔，所述第二软连接副体包括至少一层镍箔。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述至少一层铝箔中的每一层铝箔的厚度为0.05mm-0.2mm；所述至少一层铜箔中的每一层铜箔的厚度为0.035mm-0.3mm；所述至少一层镍箔中的每一层镍箔的厚度为0.1mm-0.15mm。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采用一次性压焊将所述软连接主体与所述软连接副体组件压焊融合为一个整体包括：设定所述压焊过程的如下压焊参数中的一种或多种：压焊温度、压焊压力以及压焊时间。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述软连接主体为至少一层铝箔时，设定所述压焊过程的压焊温度为550℃-590℃；或
当所述软连接主体为至少一层铜箔时，设定所述压焊过程的压焊温度为680℃-900℃。
6.根据权利要求4的所述的方法，其特征在于，所述至少一层铝箔或铜箔的层数包括8层-50层，所述至少一层铝箔或铜箔的待压面宽度为12mm-60mm，所述至少一层铝箔或铜箔的待压面长度为20mm-110mm。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，设定所述压焊过程的压焊压力为2MPa-6MPa，其中，所述焊接压力分别与所述层数、所述待压面宽度和所述待压面长度正相关。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，
设定所述压焊过程的压焊时间为15s-1min，其中，所述焊接时间分别与所述层数、所述待压面宽度和所述待压面长度正相关。
9.一种电池组连接件生产方法，其特征在于，包括：
堆叠放置软连接主体与软连接副体组件，其中，所述软连接副体组件包括分别放置于所述软连接主体的上下两侧的第一软连接副体和第二软连接副体；
采用一次性压焊将所述软连接主体与所述软连接副体组件压焊融合为一个整体；
对所述压焊融合后的整体部件进行冲压，冲压掉所述整体部件的边界中由于所述压焊而挤胀形成的粘合力不够的部位；以及
对冲压后的所述整体部件进行抛光。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将抛光后的所述整体部件进行折弯到预设角度。
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Effective date of registration: 20210122 Address after: 313100 workshop No.4, intersection of Taihu Avenue and jingsan Road, Changxing County, Huzhou City, Zhejiang Province Applicant after: ZHEJIANG JINTAI ELECTRONICS Co.,Ltd. Address before: No.16 Xin'an Road, West District, Binhai New Area Economic and Technological Development Zone, Tianjin 300462 Applicant before: JINTECH (TIANJIN) PRECISION & ELECTRONIC Co.,Ltd. |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190607 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |