CN115026670A - 一种锂离子电池连接片焊接辅助装置及焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于锂离子电池制造技术领域，具体涉及一种锂离子电池连接片焊接辅助装置及焊接方法，用于锂离子电池的负极连接片与负极极耳之间的激光焊接前，降低负极极耳的反光度，辅助装置包括：防溅筒，激光焊接前，扣合在负极极耳的激光焊接受热面上；毛刷，设置在防溅筒内，用于增加负极极耳的激光焊接受热面的表面粗糙度；除尘部，用于清理防溅筒内的碎屑。本发明采用毛刷对激光焊接面进行打磨，增加负极极耳的激光焊接受热面的表面粗糙度降低其反光性，使铜的高反效应基本消失，提高激光产出的能量利用率，避免激光器光闸自动关闭做出停止出光动作，节约停止出光动作后原有的设备的重新启动及设备检查时间。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池制造技术领域，具体涉及一种锂离子电池连接片焊接辅助装置及焊接方法。
背景技术
在单体锂离子电池的制作过程中，电芯与盖板结构，如图1所示，通常采用激光焊接连接片，将顶盖与电芯固定在一起，如图2所示。
由于负极连接片的构成为铜材质，铜本身的激光反射率极高，光滑表面可达到99％，所以对激光的吸收率极低(激光高反效应)，即激光到达连接片表面的能量转化率极低，只能升高能量才能达到焊接需求；在焊接时，材料融化中形成高亮，反射回到激光外光路配件中，在激光本身有个耦合头位置装有温度和反射回来能量检测装置，一但触发，为防止烧光纤损坏激光器，激光器就会关闭光闸，做出停止出光动作，需耗费大量时间进行设备的重新启动及设备检查。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种锂离子电池连接片焊接辅助装置，采用毛刷对激光焊接面进行打磨，增加负极极耳的激光焊接受热面的表面粗糙度降低其反光性，使铜的高反效应基本消失，提高激光产出的能量利用率，避免激光器光闸自动关闭做出停止出光动作，节约停止出光动作后原有的设备的重新启动及设备检查时间。
为了达到上述技术目的，本发明所采用的具体技术方案为：
一种锂离子电池连接片焊接辅助装置，用于锂离子电池的负极连接片与负极极耳之间的激光焊接前，降低所述负极极耳的反光度，包括：
防溅筒，所述激光焊接前，扣合在所述负极极耳的激光焊接受热面上；
毛刷，设置在所述防溅筒内，用于增加所述负极极耳的激光焊接受热面的表面粗糙度；
除尘部，用于清理所述防溅筒内的碎屑。
进一步的，所述毛刷为打磨毛刷。
进一步的，所述毛刷采用旋转式或往复式打磨所述负极极耳的激光焊接受热面。
进一步的，所述除尘部为负压除尘装置。
进一步的，所述锂离子电池连接片焊接装置还用于锂离子电池的正极连接片与正极极耳之间的激光焊接，增加所述正极极耳的激光焊接受热面的反光度。
同时，本发明还提出一种基于上述锂离子电池连接片焊接辅助装置的一种锂离子电池连接片焊接方法，包括以下步骤：
S101:将锂离子电池的顶盖贴合在连接片上，使所述锂离子电池的正极极耳贴合正极连接片，负极极耳贴合负极连接片；
S102:将所述防溅筒扣合在所述负极极耳的激光焊接受热面上；
S103:利用所述毛刷将所述负极极耳的激光焊接受热面打磨为磨砂粗糙；
S104:利用所述除尘部清除所述防溅筒内的碎屑；
S105:自所述负极极耳的激光焊接受热面上取下所述防溅筒、毛刷及所述除尘部；
S106:对所述负极极耳的激光焊接受热面进行激光焊接，将所述负极极耳焊接至所述负极连接片上。
7、根据权利要求6所述的锂离子电池连接片焊接方法，其特征在于，所述锂离子电池连接片焊接方法还包括以下步骤：
S107:将所述防溅筒再次扣合在所述负极极耳的激光焊接受热面上；
S108:利用所述毛刷再次打磨所述负极极耳的激光焊接受热面；
S109:利用所述除尘部清除所述防溅筒内的碎屑。
采用上述技术方案，本发明能够带来以下有益效果：
1、缩减激光设备投资：
通过焊接前打磨，将负极(铜)连接片表面改变为磨砂粗糙状态，使铜的高反效应基本消失，激光产出的能量基本转化为焊接能量，激光设备选型时的功率大大降低，原需求设备费用百万元级别，缩减至几十万元；
2、减少设备停机时间：
通过焊接前打磨，将负极(铜)连接片表面改变为磨砂粗糙状态，使铜的高反效应基本消失，高能量光束不会再返回至激光器，设备保护装置不会触发，设备基本不会停机；
3、提升产品良率：
激光能量过高会导致焊接过程，炸点、凹坑等情况发生，但经过本专利的焊前打磨，激光能量大大降低，因激光能量过大导致的不良基本消失；
4、通过本发明的焊后打磨，可以将焊后表面的尖端及粉尘清除并吸走，电芯内部基本不会有焊后异物，降低异物不良风险。
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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。
图1为本发明具体实施方式中锂离子电池连接片焊接前分离结构图；
图2为本发明具体实施方式中锂离子电池连接片焊接前扣合结构图；
图3为本发明具体实施方式中锂离子电池连接片焊接过程示意图；
图4为本发明具体实施方式中锂离子电池连接片焊接辅助装置作用示意图；
其中：1、顶盖；2、负极极柱；3、正极极柱；4、电芯；5、负极连接片；6、正极连接片；7、防溅筒；8、毛刷；9、除尘部。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。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。
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本发明，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
在本发明的一个实施例中，提出一种锂离子电池连接片焊接辅助装置，用于锂离子电池的负极连接片5与负极极耳之间的激光焊接前，降低负极极耳的反光度，如图4所示，包括：
防溅筒7，激光焊接前，扣合在负极极耳的激光焊接受热面上；
毛刷8，设置在防溅筒7内，用于增加负极极耳的激光焊接受热面的表面粗糙度；
除尘部9，用于清理防溅筒7内的碎屑。
在本实施例中，毛刷8为打磨毛刷8，采用旋转式或往复式打磨负极极耳的激光焊接受热面；除尘部9为负压除尘装置。
在本实施例中，锂离子电池连接片焊接装置还用于锂离子电池的正极连接片与正极极耳之间的激光焊接，增加正极极耳的激光焊接受热面的反光度。
本实施例的锂离子电池结构如图1所示，包括至少两组电芯4、连接不同电芯4的正极连接片以及负极连接片5、顶盖1以及设置在顶盖1上的正极极耳和负极极耳；激光焊接前，需将顶盖1扣合在正极连接片和负极连接片5上，保证正极极耳与正极连接片贴合，负极极耳与负极连接片5贴合(如图2所示)；之后采用激光焊接的方式将正极极耳与正极连接片焊接，负极极耳与负极连接片5连接(如图3所示)。
本实施例还提出一种基于上述锂离子电池连接片焊接辅助装置的一种锂离子电池连接片焊接方法，包括以下步骤：
S101:如图2所示，将锂离子电池的顶盖1贴合在连接片上，使锂离子电池的正极极耳贴合正极连接片，负极极耳贴合负极连接片5；
S102:如图4所示将防溅筒7扣合在负极极耳的激光焊接受热面上；
S103:利用毛刷8将负极极耳的激光焊接受热面打磨为磨砂粗糙；
S104:利用除尘部9清除防溅筒7内的碎屑；
S105:自负极极耳的激光焊接受热面上取下防溅筒7、毛刷8及除尘部9；
S106:对负极极耳的激光焊接受热面进行激光焊接，将负极极耳焊接至负极连接片5上。
在本实施例中，对连接片的样式、电芯4与盖板配合方式、连接片数量均不作限定，需保证防溅筒7内的打磨碎屑能够被除尘部9有效清理即可。
在一些实施例中，毛刷8安装在防溅筒7内，打磨时随除尘筒进行往复移动或旋转移动；除尘部9为负压吸尘装置，吸取头固定在防溅筒7的靠近开口部分(扣合部分)处，也可随防溅筒7进行移动。
在本实施例中，锂离子电池连接片焊接方法还包括焊后打磨：
S107：将防溅筒7再次扣合在负极极耳的激光焊接受热面上；
S108:利用毛刷8再次打磨负极极耳的激光焊接受热面；
S109:利用除尘部9清除防溅筒7内的碎屑。
同时，本实施例的焊接前打磨以及焊接后打磨也可针对正极极耳-正极连接片的激光焊接进行，具体步骤与上述负极极耳-负极连接片5相同。
本实施激光焊接工艺为竖条、横向或圆形，焊缝数量不限。
以上所述，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 (7)
1.一种锂离子电池连接片焊接辅助装置，其特征在于，用于锂离子电池的负极连接片与负极极耳之间的激光焊接前，降低所述负极极耳的反光度，包括：
防溅筒，扣合在所述负极极耳的激光焊接受热面上；
毛刷，设置在所述防溅筒内，用于增加所述负极极耳的激光焊接受热面的表面粗糙度；
除尘部，用于清理所述防溅筒内的碎屑。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池连接片焊接辅助装置，其特征在于，所述毛刷为打磨毛刷。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池连接片焊接辅助装置，其特征在于，所述毛刷采用旋转式或往复式打磨所述负极极耳的激光焊接受热面。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池连接片焊接辅助装置，其特征在于，所述除尘部为负压除尘装置。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池连接片焊接辅助装置，其特征在于，所述锂离子电池连接片焊接装置还用于锂离子电池的正极连接片与正极极耳之间的激光焊接，增加所述正极极耳的激光焊接受热面的反光度。
6.根据权利要求1-5之任一项所述的锂离子电池连接片焊接辅助装置的一种锂离子电池连接片焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101:将锂离子电池的顶盖贴合在连接片上，使所述锂离子电池的正极极耳贴合正极连接片，负极极耳贴合负极连接片；
S102:将所述防溅筒扣合在所述负极极耳的激光焊接受热面上；
S103:利用所述毛刷将所述负极极耳的激光焊接受热面打磨为磨砂粗糙；
S104:利用所述除尘部清除所述防溅筒内的碎屑；
S105:自所述负极极耳的激光焊接受热面上取下所述防溅筒、毛刷及所述除尘部；
S106:对所述负极极耳的激光焊接受热面进行激光焊接，将所述负极极耳焊接至所述负极连接片上。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池连接片焊接方法，其特征在于，所述锂离子电池连接片焊接方法还包括以下步骤：
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20230606 Address after: 421681 Jinwei Road, Guiyang Industrial Park, Qidong County, Hengyang City, Hunan Province Applicant after: Hunan lingpaidazhi Technology Co.,Ltd. Applicant after: Hunan Lingpai New Energy Technology Co.,Ltd. Applicant after: Hengyang Lingpai New Energy Technology Co.,Ltd. Applicant after: Hunan Lingpai New Energy Research Institute Co.,Ltd. Applicant after: Hunan Lingpai Energy Storage Technology Co.,Ltd. Address before: 421681 Jinwei Road, Guiyang Industrial Park, Qidong County, Hengyang City, Hunan Province Applicant before: Hunan lingpaidazhi Technology Co.,Ltd. Applicant before: Hunan Lingpai New Energy Technology Co.,Ltd. Applicant before: Hengyang Lingpai New Energy Technology Co.,Ltd. Applicant before: Suzhou Lingpai New Energy Technology Co.,Ltd. Applicant before: Hunan Lingpai Dingxin Battery Research Institute Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: China Address after: 421681 Jinwei Road, Guiyang Industrial Park, Qidong County, Hengyang City, Hunan Province Applicant after: Hunan Lingpai Technology Group Co.,Ltd. Applicant after: Hunan Lingpai Lithium Energy Co.,Ltd. Applicant after: Hengyang Gaopai New Energy Technology Co.,Ltd. Applicant after: Hunan Lingpai New Energy Research Institute Co.,Ltd. Applicant after: Hunan Lingpai Energy Storage Technology Co.,Ltd. Address before: 421681 Jinwei Road, Guiyang Industrial Park, Qidong County, Hengyang City, Hunan Province Applicant before: Hunan lingpaidazhi Technology Co.,Ltd. Country or region before: China Applicant before: Hunan Lingpai New Energy Technology Co.,Ltd. Applicant before: Hengyang Lingpai New Energy Technology Co.,Ltd. Applicant before: Hunan Lingpai New Energy Research Institute Co.,Ltd. Applicant before: Hunan Lingpai Energy Storage Technology Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information |