CN114583409A - 一种电池转接焊方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池转接焊方法及装置，设计电池技术领域。电池转接焊方法包括以下步骤：将极耳贴合于转接片，极耳与电芯连接；通过压紧装置压持极耳和转接片；采用激光焊接对极耳和转接片进行第一焊接，并形成预焊印；采用激光焊接在预焊印处进行第二焊接。通过压紧装置对极耳和转接片进行压紧定位，可防止在焊接过程极耳和转接片相对移动，从而提高焊接的稳定性及一致性。而采用无接触式的激光焊接先后对极耳和转接片进行第一焊接和第二焊接，可有效降低焊接难度，且在焊接过程转接片受力小，可避免与转接片连接的极柱断裂，从而显著地提高了电芯转接焊的良品率。

Description

一种电池转接焊方法及装置

技术领域

本发明设计电池技术领域，具体而言，涉及一种电池转接焊方法及装置。

背景技术

电芯与转接片连接作为电池制作的关键工序，现有的技术方案主要依靠超声波焊接实现电芯极耳与转接片连接。然而在超声焊的过程中，焊头和极柱与转接片相距较近，转接片与极柱的连接处受到超声焊振幅及能量影响容易断裂，且超声焊头对转接片和电芯极耳压力作用较大，导致极柱位置容易变形，影响电池外壳焊接，降低电池产品良品率。

发明内容

本发明提供了一种电池转接焊方法及装置，其采用无接触式焊接，可降低焊接难度，有效防止极柱断裂，提高产品良品率。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明提供一种电池转接焊方法，包括以下步骤：

将极耳贴合于转接片，其中所述极耳与电芯连接；

通过压紧装置压持所述极耳和所述转接片；

采用激光焊接对所述极耳和所述转接片进行第一焊接，并形成预焊印；

采用激光焊接在所述预焊印处进行第二焊接。

在可选的实施方式中，所述极耳设置有保护片，所述保护片、所述极耳和所述转接片由上至下依次重叠设置，所述通过压紧装置压持所述极耳和所述转接片的步骤包括：

通过所述压紧装置压持所述保护片、所述极耳和所述转接片。

在可选的实施方式中，所述压紧装置上开设有预焊孔，所述预焊孔用于露出所述保护片，所述采用激光焊接对所述极耳和所述转接片进行第一焊接，并形成预焊印的步骤包括：

采用激光焊接对所述预焊孔露出的所述保护片进行第一焊接，并在所述保护片露出的所述预焊孔的部位上形成所述预焊印，以将所述极耳和所述转接片焊接。

在可选的实施方式中，所述压紧装置上开设多个所述预焊孔，多个所述预焊孔呈多列分布，所述采用激光焊接对所述预焊孔露出的所述保护片进行第一焊接，并在所述预焊孔对应于所述保护片的部位形成预焊印的步骤包括：

采用激光焊接对多个所述预焊孔露出的所述保护片进行第一焊接，并在多个所述预焊孔对应于所述保护片的部位形成呈多列分布的多个所述预焊印。

在可选的实施方式中，所述采用激光焊接在所述预焊印处进行第二焊接的步骤包括：

采用激光焊接在多个所述预焊印所在列的直线进行第二焊接。

在可选的实施方式中，所述采用激光焊接对所述预焊印进行第二焊接的步骤之前，所述电池转接焊方法还包括：

解除所述压紧装置对所述保护片、所述极耳和所述转接片的压持，并进行让位以在所述保护片上露出所述预焊印。

在可选的实施方式中，所述采用激光焊接对所述极耳和所述转接片进行第一焊接，并形成预焊印的步骤还包括：

采用激光焊接对所述极耳和所述转接片以第一速度进行第一焊接，并形成预焊印；

所述采用激光焊接在所述预焊印处进行第二焊接的步骤还包括：

采用激光焊接在所述预焊印处以第二速度进行第二焊接；

其中，所述第一速度大于第二速度。

在可选的实施方式中，在所述将所述极耳贴合于转接片的步骤之前，所述电池转接焊方法还包括：

将所述极耳展平。

在可选的实施方式中，在所述将所述极耳贴合于转接片的步骤之前，所述电池转接焊方法还包括：

将所述电芯容置于冲压而成的外壳。

第二方面，本发明提供一种电池转接焊装置，应用于如前述实施方式任一项所述的电池转接焊方法，所述电池转接焊装置包括：

压紧装置，用于压持所述极耳和所述转接片；

激光焊接装置，用于对所述极耳和所述转接片进行第一焊接以形成预焊印，并在所述预焊印处进行第二焊接。

本发明实施例提供的电池转接焊方法及装置的有益效果包括：通过压紧装置对极耳和转接片进行压紧定位，可防止在焊接过程极耳和转接片相对移动，从而提高焊接的稳定性及一致性。而采用无接触式的激光焊接先后对极耳和转接片进行第一焊接和第二焊接，可有效降低焊接难度，且在焊接过程转接片受力小，可避免与转接片连接的极柱断裂，从而显著地提高了电芯转接焊的良品率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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为本发明实施例提供的电池转接焊方法流程图1；

图2为本发明实施例提供的电池转接焊方法流程图2；

图3为本发明实施例提供的预处理流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例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例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

现有的电池焊接方法通常采用超声焊接，由于超声焊接在焊接极耳和转接片的过程中会释放较大振幅及震动能量，通常会导致转接片与极柱的连接处断裂，从而损坏电芯，降低焊接效率以及良品率。

为解决以上问题，本发明提供了一种电池转接焊，用于连接电芯极耳与转接片。通过电池转接焊方法，可降低焊接难度，有效防止极柱断裂，提高产品良品率。

请结合参阅图1至图3，在本实施例中，电池转接焊方法包括以下步骤：

步骤S100：将极耳贴合于转接片，其中，极耳与电芯连接。

步骤S200：通过压紧装置压持极耳和转接片。

步骤S300：采用激光焊接对极耳和转接片进行第一焊接，并形成预焊印。

步骤S400：采用激光焊接在预焊印处进行第二焊接。

在上述实施例中，通过压紧装置对极耳和转接片进行压紧定位，可防止在焊接过程极耳和转接片相对移动，从而提高焊接的稳定性及一致性。而采用无接触式的激光焊接先后对极耳和转接片进行第一焊接和第二焊接，可有效降低焊接难度，且在焊接过程转接片受力小，可避免与转接片连接的极柱断裂，从而显著地提高了电芯转接焊的良品率。

进一步地，在步骤S100之前，还包括步骤S500：对电芯和极耳进行预处理。

在本实施例中，步骤S500还包括：

子步骤S510：对电芯与极耳进行焊接。

在本实施例中，采用超声焊接对电芯与极耳进行焊接，以提高极耳与电芯的连接稳固性。焊接的次数通常为两次，即在极耳上焊接形成两道不重合的焊印。当然，焊接次数也可为两次以上，在此不做具体限定。

具体地，焊印的尺寸为2*30mm。

子步骤S520：对极耳与保护片进行焊接。

在本实施例中，采用超声焊接对极耳和保护片进行焊接，以在焊接的过程中通过保护片保护极耳，同时也可保证极耳的平整度，以提高焊接的一致性。焊接的次数通常为两次，即在极耳上焊接形成两道不重合的焊印。当然，焊接次数也可为两次以上，在此不做具体限定。

具体地，保护片的尺寸为5*65mm，在保护片上的焊印尺寸为2.5*30mm。

子步骤S530：对极耳进行裁切。

具体地，裁切后的极耳与电芯相距6～6.5mm。

子步骤S540：将极耳展平。

在本实施例中，电芯与极耳焊接、电芯与保护片焊接后通常会不平整，并以此影响极耳的焊接质量，因此在进行后续的焊接作业之前，需要先将极耳展平，以保证极耳与转接片的贴合度，从而防止激光焊接爆点，并提高焊接效率。

具体地，展平压力为90～110kg。

子步骤S550：将电芯容置于冲压而成的外壳。

在本实施例中，电芯外壳由冲压工艺制成，在对电芯和转接片进行激光焊接之前将电芯放置于外壳内，以支撑电芯并固定电芯，从而有效提高焊接的一致性。

具体地，正负极柱设置在外壳具有较长边的其中一个侧面，外壳的深度为10～15mm。

在上述实施例中，通过对电芯及极耳进行预处理，使得极耳与保护片连接，并使极耳以平整的状态等待后续的激光焊接作业，从而降低了焊接难度，有效地提高焊接质量及焊接效率。

进一步地，步骤S200还包括子步骤S210：通过压紧装置压持保护片、极耳以及转接片。

在本实施例中，保护片、极耳和转接片由上至下依次重叠设置，通过压紧装置压持位于极耳上方的保护片，即压持保护片、极耳以及转接片，可提高极耳与转接片的贴合度，从而防止激光焊接爆点，并提高焊接效率。

进一步地，压紧装置上开设有预焊孔，预焊孔用于露出保护片。步骤S300还包括子步骤S310：采用激光焊接对预焊孔露出的保护片进行第一焊接，并在保护片露出的预焊孔的部位上形成预焊印，以将极耳和转接片焊接。

在本实施例中，压紧装置压持在保护片上，通过压紧装置上开设的预焊孔露出保护片，以对保护片采用激光焊接进行第一焊接，从而实现将极耳和转接片焊接，同时保护片可确保在进行激光焊接的过程中极耳保持较高的平整度，以提高焊接一致性，并且也有助于激光焊接的进行。

进一步地，压紧装置上开设多个预焊孔，多个预焊孔等间距设置且呈多列分布。采用激光焊接对多个预焊孔露出的保护片进行第一焊接，并在多个预焊孔对应于保护片的部位形成呈多列分布的多个预焊印。

具体地，多个预焊孔呈双列分布，每列均开设10个预焊孔，列间距为3mm，相邻两个预焊孔的间距也为3mm，预焊孔的直径为1.5mm。

进一步地，在步骤S400之前还包括步骤S600：解除压紧装置对保护片、极耳和转接片的压持，并进行让位以在保护片上露出预焊印。

在本实施例中，在预焊孔处进行第一焊接并在保护片上形成预焊印后，解除压紧装置的压持作用，并将压紧装置从保护片上方挪走，从而为第二焊接避位，保证第二焊接顺利进行。

进一步地，步骤S400还包括子步骤S410：采用激光焊接在多个预焊印所在列的直线进行第二焊接。

在本实施例中，通过压紧装置对极耳和转接片进行压紧定位，防止极耳和转接片相对移动；再在压紧装置上开设预焊孔并在预焊孔处进行第一焊接，以对第一焊接进行定位；而在第一焊接形成的预焊印处进行第二焊接，预焊印对第二焊接起到定位作用，因而通过上述多个步骤，保证了第二焊接的焊接精度，提高了焊接质量以及焊接效率。

进一步地，第一焊接的焊接速度为第一速度，第二焊接的焊接速度为第二速度。因此，采用激光焊接对保护片、极耳和转接片以第一速度进行第一焊接，并形成预焊印；采用激光焊接在预焊印处以第二速度进行第二焊接。可以理解的是，第一速度和第二速度均指激光焊接的焊接速度。

在本实施例中，由于极耳包括正极极耳和负极极耳，且通常正极极耳和负极极耳由不同材料制成，因此，为适应不同材质的极耳，通常以不同的焊接功率及焊接速度进行焊接。其中，在进行第一焊接时，第一焊接的焊接速度包括第一正极焊接速度和第一负极焊接速度。具体地，第一正极焊接速度为50mm/s，焊接功率为3.5kw；第一负极焊接速度为100mm/s，焊接功率为6.5kw。

但在进行第二焊接时，正极极耳和负极极耳的焊接速度相同。具体地，在正极极耳处进行的第二焊接的焊接速度为第二速度，第二速度为15mm/s，功率为2.5kw；在负极极耳处进行的第二焊接的焊接速度也为第二速度，第二速度为15mm/s，功率为4.5kw。

另外，第一速度大于第二速度既可以保证在进行第一焊接时在保护片上形成预焊印，又可保证在进行第二焊接时使得极耳和转接片连接稳固，因而提升焊接的一致性和稳定性。

可选地，在本发明的其他实施例中，也可不在极耳上设置保护片，即通过压紧装置压持极耳和转接片，开设在压紧装置的预焊孔露出极耳，以直接对极耳进行第一焊接并形成预焊印，再在极耳上的预焊印处进行第二焊接。因此，可根据实际情况做调整，在此不做具体限定。

此外，本发明还提供了一种电池转接焊装置，应用于前述实施例中的电池转接焊方法。

在本实施例中，电池转接焊装置包括压紧装置以及激光焊接装置。其中压紧装置用于压持极耳和转接片，激光焊接装置用于对极耳和转接片进行第一焊接以形成预焊印，并在预焊印处进行第二焊接。

综上，本发明实施例提供了一种电池转焊接方法及装置，通过压紧装置对极耳和转接片进行压紧定位，可防止在焊接过程极耳和转接片相对移动，从而提高焊接的稳定性及一致性。而采用无接触式的激光焊接先后对极耳和转接片进行第一焊接和第二焊接，可有效降低焊接难度，且在焊接过程转接片受力小，可避免与转接片连接的极柱断裂，从而显著地提高了电芯转接焊的良品率。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池转接焊方法，其特征在于，包括以下步骤：

将极耳贴合于转接片，其中所述极耳与电芯连接；

通过压紧装置压持所述极耳和所述转接片；

采用激光焊接对所述极耳和所述转接片进行第一焊接，并形成预焊印；

采用激光焊接在所述预焊印处进行第二焊接。

2.根据权利要求1所述的电池转接焊方法，其特征在于，所述极耳设置有保护片，所述保护片、所述极耳和所述转接片由上至下依次重叠设置，所述通过压紧装置压持所述极耳和所述转接片的步骤包括：

通过所述压紧装置压持所述保护片、所述极耳和所述转接片。

3.根据权利要求2所述的电池转接焊方法，其特征在于，所述压紧装置上开设有预焊孔，所述预焊孔用于露出所述保护片，所述采用激光焊接对所述极耳和所述转接片进行第一焊接，并形成预焊印的步骤包括：

采用激光焊接对所述预焊孔露出的所述保护片进行第一焊接，并在所述保护片露出的所述预焊孔的部位上形成所述预焊印，以将所述极耳和所述转接片焊接。

4.根据权利要求3所述的电池转接焊方法，其特征在于，所述压紧装置上开设多个所述预焊孔，多个所述预焊孔呈多列分布，所述采用激光焊接对所述预焊孔露出的所述保护片进行第一焊接，并在所述预焊孔对应于所述保护片的部位形成预焊印的步骤包括：

采用激光焊接对多个所述预焊孔露出的所述保护片进行第一焊接，并在多个所述预焊孔对应于所述保护片的部位形成呈多列分布的多个所述预焊印。

5.根据权利要求4所述的电池转接焊方法，其特征在于，所述采用激光焊接在所述预焊印处进行第二焊接的步骤包括：

采用激光焊接在多个所述预焊印所在列的直线进行第二焊接。

6.根据权利要求2所述的电池转接焊方法，其特征在于，所述采用激光焊接对所述预焊印进行第二焊接的步骤之前，所述电池转接焊方法还包括：

解除所述压紧装置对所述保护片、所述极耳和所述转接片的压持，并进行让位以在所述保护片上露出所述预焊印。

7.根据权利要求1所述的电池转接焊方法，其特征在于，所述采用激光焊接对所述极耳和所述转接片进行第一焊接，并形成预焊印的步骤还包括：

采用激光焊接对所述极耳和所述转接片以第一速度进行第一焊接，并形成预焊印；

所述采用激光焊接在所述预焊印处进行第二焊接的步骤还包括：

采用激光焊接在所述预焊印处以第二速度进行第二焊接；

其中，所述第一速度大于第二速度。

8.根据权利要求1所述的电池转接焊方法，其特征在于，在所述将所述极耳贴合于转接片的步骤之前，所述电池转接焊方法还包括：

将所述极耳展平。

9.根据权利要求1所述的电池转接焊方法，其特征在于，在所述将所述极耳贴合于转接片的步骤之前，所述电池转接焊方法还包括：

将所述电芯容置于冲压而成的外壳。

10.一种电池转接焊装置，其特征在于，应用于如权利要求1-9任一项所述的电池转接焊方法，所述电池转接焊装置包括：

压紧装置，用于压持所述极耳和所述转接片；

激光焊接装置，用于对所述极耳和所述转接片进行第一焊接以形成预焊印，并在所述预焊印处进行第二焊接。

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