CN112151730A - 一种移动电源激光焊接装配结构及其装配工艺 - Google Patents

一种移动电源激光焊接装配结构及其装配工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种移动电源激光焊接装配结构，保护板正面设置的PCM焊盘与第一铝片极耳的位置平齐；第一铝片极耳上靠近第一电芯的方向上设有至少一个弯折缓冲区；弯折缓冲区与PCM焊盘连接处为平直区；第一铝片极耳下方设有凸字隔离泡棉；第二铝片极耳的上表面贴附有杜邦纸；杜邦纸上表面靠近PCM焊盘的位置贴附有隔离泡棉片。本发明通过对第一电芯上的极耳进行整形处理，配合第二电芯极耳的结构处理以及凸字隔离泡棉的设置，有效的避免了上下极耳的接触断路发生。由于取消了第一电芯上极耳正反面的杜邦纸粘贴，有效的降低了成本，保证了铝片极耳强度的统一。

Description

一种移动电源激光焊接装配结构及其装配工艺
技术领域
本发明涉及移动电源装配技术领域，尤其涉及到一种移动电源激光焊接装配结构及其装配工艺。
背景技术
电芯原材料正极极耳为铝片材质，电阻焊方式焊接时，铝片&镍片不能直接焊接，焊接强度不足，供应商需要将电芯极耳进行“铝转镍”工艺后再供货，原材料成本高。
原移动电源装配工艺采用电阻焊接方式，焊点不够美观且生产效率低下。移动电源若采用激光焊接方式装配工艺，电芯原材料可不需要进行电芯极耳“铝转镍”，可降低成本。
移动电源采用激光焊接方式后，成品跌落可靠性测试不满足，电芯铝片极耳会发生断裂频繁，为了防止在跌落测试中，铝片极耳的断裂，现有技术中通常会将铝片极耳焊接时预留一定长度，提供一定的缓冲空间，并在正反面贴上杜邦纸，可以避免双电芯串联时，上下电芯正负极耳接触短路，起到绝缘作用。下电芯上同样进行贴附杜邦纸，进行绝缘防护。但是在实际测试中，仍然会存在不能通过跌落测试的情况。如图1所示，由于上电芯第一铝片极耳3正反面贴附杜邦纸5后，极耳会变的更硬，第一铝片极耳3与PCM焊盘2的接触区无法粘贴杜邦纸，因此在跌落测试中，未贴附杜邦纸的区域易发生形变，极耳易在与PCM焊盘2接触区发生折弯，如图1中PCM焊盘2右侧区域，焊盘上的镍片会与该区域的铝片极耳摩擦或产生剪切力，使得极耳发生断裂。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种结构简单、成本低、安全系数高的一种移动电源激光焊接装配结构及其装配工艺。
本发明是通过如下方式实现的：
一种移动电源激光焊接装配结构，包括叠放在一起的第一电芯和第二电芯；所述第一电芯和第二电芯通过保护板串联连接；所述第一电芯的第一铝片极耳与保护板正面设置的PCM焊盘焊接；所述第二电芯的第二铝片极耳与保护板背面设置的PCM焊盘焊接；所述第一铝片极耳与第二铝片极耳的极性相反；所述保护板正面设置的PCM焊盘与第一铝片极耳的位置平齐；所述第一铝片极耳上靠近第一电芯的方向上设有至少一个弯折缓冲区；所述弯折缓冲区与PCM焊盘连接处为平直区；所述第一铝片极耳下方设有凸字隔离泡棉；所述第二铝片极耳的上表面贴附有杜邦纸；所述杜邦纸上表面靠近PCM焊盘的位置贴附有隔离泡棉片；所述第一电芯和第二电芯上的另一铝片极耳以上述同样结构与保护板相连。
进一步的，所述第一铝片极耳上设有一个弯折缓冲区；所述弯折缓冲区呈开口朝下的U形。
进一步的，所述平直区的长度大于3mm。
进一步的，所述弯折缓冲区设置一个；所述弯折缓冲区通过模具与压块挤压生成。
进一步的，所述第一电芯与第二电芯的极耳出口处缠绕有极耳绝缘胶。
进一步的，所述模具上设有容纳第一电芯的容纳槽；所述模具上与第一电芯上两极耳相对位置处设有凸块；所述压块上设有与凸块相对的挤压块；所述挤压块位于凸块的下方并贴近凸块的一侧壁设置；所述压块通过活动装置驱动在模具的正面上方进行上下运动。
进一步的，所述模具尾部滑动设有固定第一电芯尾部的尾部压块；所述模具侧方滑动设有固定第一电芯侧方的侧方压块。
进一步的，所述第二铝片极耳呈S形。
进一步的，所述隔离泡棉片与凸字隔离泡棉相对设置。
一种移动电源激光焊接装配结构的装配工艺，包括以下步骤：
S1：将第一电芯放置在模具内的容纳槽内，并进行固定；
S2：将第一电芯的两极耳放置在凸块上，压块通过活动装置驱动向下运动，挤压两极耳，形成弯折缓冲区；
S3：在第一电芯的极耳下方粘贴凸字隔离泡棉；
S4：在第二电芯的极耳正面粘贴杜邦纸；在杜邦纸上靠外侧处粘贴隔离泡棉片；
S5：将第一电芯与第二电芯上下叠放后固定，保证相对位置的极耳极性相反；
S6：将第一电芯与第二电芯的极耳分别设置在保护板的上下层的PCM焊盘内；第一电芯的极耳与保护板的位置相平齐，下方第二电芯的极耳整形成S形，使隔离泡棉片与凸字隔离泡棉位置相对；
S7：通过激光焊接保护板正反面的PCM焊盘，完成移动电源激光焊接装配。
本发明的有益效果在于：通过对第一电芯上的极耳进行整形处理，配合第二电芯极耳的结构处理以及凸字隔离泡棉的设置，有效的避免了上下极耳的接触断路发生。由于取消了第一电芯上极耳正反面的杜邦纸粘贴，有效的降低了成本，保证了铝片极耳强度的统一。弯折缓冲区的设置使得在跌落测试中，极耳的形变能够有效的控制在弯折缓冲区内，同时弯折缓冲区的弹性结构能够降低跌落产生的形变，平直区的设置有效避免了在PCM焊盘处发生折弯；第二电芯上的极耳虽然还是粘贴了杜邦纸，其极耳上各处的强度还是存在区别，但是由于其S形的设计，使得跌落测试中的冲击力能够被S形的缓冲区吸收，也降低了极耳在PCM焊盘处发生折弯的可能，隔离泡棉片和杜邦纸的双重绝缘，能够有效的降低上下极耳的接触断路发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。
图1是现有技术中极耳的装配结构；
图2是本发明激光焊接装配结构；
图3是本发明极耳整形模具结构示意图；
图4是本发明极耳整形模具使用状态图；
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
如图2-4所示，一种移动电源激光焊接装配结构，包括叠放在一起的第一电芯8和第二电芯9；所述第一电芯8和第二电芯9通过保护板1串联连接；所述第一电芯8的第一铝片极耳3与保护板1正面设置的PCM焊盘2通过激光焊接在一起；所述第二电芯9的第二铝片极耳4与保护板1背面设置的PCM焊盘2通过激光焊接在一起；所述第一铝片极耳3与第二铝片极耳4的极性相反；所述保护板1正面设置的PCM焊盘2与第一铝片极耳3的位置平齐；所述第一铝片极耳3上靠近第一电芯8的方向上设有至少一个弯折缓冲区31；所述弯折缓冲区31与PCM焊盘2连接处为平直区32；所述第一铝片极耳3下方设有凸字隔离泡棉7；所述第二铝片极耳4的上表面贴附有杜邦纸5；所述杜邦纸5上表面靠近PCM焊盘2的位置贴附有隔离泡棉片6；所述第一电芯8和第二电芯9上的另一铝片极耳以上述同样结构与保护板1相连。
本发明的一实施例中，所述第一铝片极耳3上设有一个弯折缓冲区31；所述弯折缓冲区31呈开口朝下的U形。
本发明的一实施例中，所述平直区32的长度大于3mm。
本发明的一实施例中，所述弯折缓冲区31设置一个；所述弯折缓冲区31通过模具10与压块11挤压生成。
本发明的一实施例中，所述第一电芯8与第二电芯9的极耳出口处缠绕有极耳绝缘胶33。
本发明的一实施例中，所述模具10上设有容纳第一电芯8的容纳槽；所述模具10上与第一电芯8上两极耳相对位置处设有凸块101；所述压块11上设有与凸块101相对的挤压块111；所述挤压块111位于凸块101的下方并贴近凸块101的一侧壁设置；所述压块11通过活动装置驱动在模具10的正面上方进行上下运动。
本发明的一实施例中，所述模具10尾部滑动设有固定第一电芯8尾部的尾部压块12；所述模具10侧方滑动设有固定第一电芯8侧方的侧方压块13。
本发明的一实施例中，所述第二铝片极耳4呈S形。
本发明的一实施例中，所述隔离泡棉片6与凸字隔离泡棉7相对设置。
一种移动电源激光焊接装配结构的装配工艺，包括以下步骤：
S1：将第一电芯8放置在模具10内的容纳槽内，并进行固定；
S2：将第一电芯8的两极耳放置在凸块101上，压块11通过活动装置驱动向下运动，挤压两极耳，形成弯折缓冲区31；
S3：在第一电芯8的极耳下方粘贴凸字隔离泡棉7；
S4：在第二电芯9的极耳正面粘贴杜邦纸5；在杜邦纸5上靠外侧处粘贴隔离泡棉片6；
S5：将第一电芯8与第二电芯9上下叠放后固定，保证相对位置的极耳极性相反；
S6：将第一电芯8与第二电芯9的极耳分别设置在保护板1的上下层的PCM焊盘2内；第一电芯8的极耳与保护板1的位置相平齐，下方第二电芯9的极耳整形成S形，使隔离泡棉片6与凸字隔离泡棉7位置相对；
S7：通过激光焊接保护板1正反面的PCM焊盘2，完成移动电源激光焊接装配。
本发明通过对第一电芯8上的极耳进行整形处理，配合第二电芯9极耳的结构处理以及凸字隔离泡棉7的设置，有效的避免了上下极耳的接触断路发生。由于取消了第一电芯8上极耳正反面的杜邦纸粘贴，有效的降低了成本，保证了铝片极耳强度的统一。弯折缓冲区31的设置使得在跌落测试中，极耳的形变能够有效的控制在弯折缓冲区31内，同时弯折缓冲区31的弹性结构能够降低跌落产生的形变，平直区32的设置有效避免了在PCM焊盘2处发生折弯；第二电芯9上的极耳虽然还是粘贴了杜邦纸5，其极耳上各处的强度还是存在区别，但是由于其S形的设计，使得跌落测试中的冲击力能够被S形的缓冲区吸收，也降低了极耳在PCM焊盘2处发生折弯的可能，隔离泡棉片6和杜邦纸5的双重绝缘，能够有效的降低上下极耳的接触断路发生。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种移动电源激光焊接装配结构，包括叠放在一起的第一电芯(8)和第二电芯(9)；所述第一电芯(8)和第二电芯(9)通过保护板(1)串联连接；所述第一电芯(8)的第一铝片极耳(3)与保护板(1)正面设置的PCM焊盘(2)焊接；所述第二电芯(9)的第二铝片极耳(4)与保护板(1)背面设置的PCM焊盘(2)焊接；所述第一铝片极耳(3)与第二铝片极耳(4)的极性相反，其特征在于：所述保护板(1)正面设置的PCM焊盘(2)与第一铝片极耳(3)的位置平齐；所述第一铝片极耳(3)上靠近第一电芯(8)的方向上设有至少一个弯折缓冲区(31)；所述弯折缓冲区(31)与PCM焊盘(2)连接处为平直区(32)；所述第一铝片极耳(3)下方设有凸字隔离泡棉(7)；所述第二铝片极耳(4)的上表面贴附有杜邦纸(5)；所述杜邦纸(5)上表面靠近PCM焊盘(2)的位置贴附有隔离泡棉片(6)；所述第一电芯(8)和第二电芯(9)上的另一铝片极耳以上述同样结构与保护板(1)相连。
2.根据权利要求1所述的一种移动电源激光焊接装配结构，其特征在于：所述第一铝片极耳(3)上设有一个弯折缓冲区(31)；所述弯折缓冲区(31)呈开口朝下的U形。
3.根据权利要求1所述的一种移动电源激光焊接装配结构，其特征在于：所述平直区(32)的长度大于3mm。
4.根据权利要求1所述的一种移动电源激光焊接装配结构，其特征在于：所述弯折缓冲区(31)设置一个；所述弯折缓冲区(31)通过模具(10)与压块(11)挤压生成。
5.根据权利要求1所述的一种移动电源激光焊接装配结构，其特征在于：所述第一电芯(8)与第二电芯(9)的极耳出口处缠绕有极耳绝缘胶(33)。
6.根据权利要求4所述的一种移动电源激光焊接装配结构，其特征在于：所述模具(10)上设有容纳第一电芯(8)的容纳槽；所述模具(10)上与第一电芯(8)上两极耳相对位置处设有凸块(101)；所述压块(11)上设有与凸块(101)相对的挤压块(111)；所述挤压块(111)位于凸块(101)的下方并贴近凸块(101)的一侧壁设置；所述压块(11)通过活动装置驱动在模具(10)的正面上方进行上下运动。
7.根据权利要求5所述的一种移动电源激光焊接装配结构，其特征在于：所述模具(10)尾部滑动设有固定第一电芯(8)尾部的尾部压块(12)；所述模具(10)侧方滑动设有固定第一电芯(8)侧方的侧方压块(13)。
8.根据权利要求1所述的一种移动电源激光焊接装配结构，其特征在于：所述第二铝片极耳(4)呈S形。
9.根据权利要求1所述的一种移动电源激光焊接装配结构，其特征在于：所述隔离泡棉片(6)与凸字隔离泡棉(7)相对设置。
10.一种移动电源激光焊接装配结构的装配工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将第一电芯(8)放置在模具(10)内的容纳槽内，并进行固定；
S2：将第一电芯(8)的两极耳放置在凸块(101)上，压块(11)通过活动装置驱动向下运动，挤压两极耳，形成弯折缓冲区(31)；
S3：在第一电芯(8)的极耳下方粘贴凸字隔离泡棉(7)；
S4：在第二电芯(9)的极耳正面粘贴杜邦纸(5)；在杜邦纸(5)上靠外侧处粘贴隔离泡棉片(6)；
S5：将第一电芯(8)与第二电芯(9)上下叠放后固定，保证相对位置的极耳极性相反；
S6：将第一电芯(8)与第二电芯(9)的极耳分别设置在保护板(1)的上下层的PCM焊盘(2)内；第一电芯(8)的极耳与保护板(1)的位置相平齐，下方第二电芯(9)的极耳整形成S形，使隔离泡棉片(6)与凸字隔离泡棉(7)位置相对；
S7：通过激光焊接保护板(1)正反面的PCM焊盘，完成移动电源激光焊接装配。
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