CN116586851B - 结构件及其制备方法、电池单体、电池及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种结构件及其制备方法、电池单体、电池及用电设备。结构件具有与目标件焊接的焊接区域,焊接区域包括第一部分和第二部分,其中,第二部分接收焊接能量的能力弱于第一部分接收焊接能量的能力,其中,接收焊接能量的能力是指焊接处形成的熔深的深度。该结构件用于与目标件焊接时,结构件不易变形、开裂,且焊接后的产品具有较高的焊接质量。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种结构件、电池单体、电池、用电设备、结构件与目标件焊接质量判断方法及结构件制备方法。
背景技术
随着新能源汽车的普及和推广,新能源汽车的充放电性能、续航能力等日益引起人们的关注和重视。动力电池作为一种可充电的电池是新能源汽车的动力来源,在新能源汽车领域中被广泛应用。
电池制造过程中涉及到部件与部件之间的焊接,焊接时部件存在容易变形、开裂的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种穿透焊的结构件及其制备方法、电池单体、电池及用电设备,该结构件用于与目标件焊接时,结构件不易变形、开裂,且焊接后的产品具有较高的焊接质量。
第一方面,本申请实施例提供一种穿透焊的结构件,结构件具有用于与目标件焊接的焊接区域,所述焊接区域包括第一部分和第二部分,其中,所述第二部分接收焊接能量的能力弱于所述第一部分接收焊接能量的能力,其中,接收焊接能量的能力是指焊接处形成的熔深的深度。
上述技术方案中,结构件具有焊接区域,焊接区域包括第一部分和第二部分,第二部分接收焊接能量的能量弱于第一部分接收焊接能量的能力,如此布置,第二部分能够用于对第一部分进行预热,第一部分实现有效焊接,结构件与目标件焊接不易变形,且具有较高的焊接质量。
此外,上述结构件还能作为一种中间产品,该中间产品介于原材料和标准产品之间能够降低标准产品的制备难度,方便制备出具备可在外观上通过颜色识别焊接质量的性能的标准产品。
在一些实施例中,所述第一部分具有用于承接焊接能量的第一表面,所述第二部分凸出于所述第一表面。
上述技术方案中,通过增加第一部分的厚度的方式,减弱了第二部分接收焊接能量的能力。这样,采用正离焦焊接,且焊接设备提供相同的焊接能量时,第二部分承接焊接能量的表面比第一表面更靠近激光源,在第二表面形成的光斑面积比在第一表面形成的光斑面积更大,第二部分承接焊接能量的表面的单位面积对应的焊接能量比第一表面单位面积对应的焊接能量低,在第二部分形成的第二焊印的熔深小于在第一部分形成的第一焊印的熔深。
此外,增加第二部分厚度的方式来减弱第二部分接收焊接能量的能力,第一部分和第二部分可以采用相同的材料,进一步降低了制备难度,便于生产制造,提高结构件的生产效率。
在一些实施例中,所述第一部分具有用于承接焊接能量的第一表面,所述第二部分包括用于承接焊接能量的第二表面,所述第一表面的粗糙度大于所述第二表面的粗糙度。
上述技术方案中,采用第一表面的粗糙度大于第二表面的粗糙度的方式,实现了第二部分接收焊接能量的能力弱于第一部分接收焊接能量的能力。
在一些实施例中,所述第二部分凸出于第一表面。
上述技术方案中,采用增加第二部的厚度,改变第二部分的粗糙度的方式对结构件进行调整,方便生产制造。同时,该结构件还适用于对粗糙度有需求的产品中。
在一些实施例中,所述第一部分具有用于承接焊接能量的第一表面,所述第二部分具有用于承接焊接能量的第二表面,所述第一表面的面积为S1,所述第二表面的面积为S2,0.1≤S2/S1≤0.4。
上述技术方案中,可以将第二表面在整个焊接区域中的占比控制在一定范围内,这样第二部分既能用于焊接后识别焊接质量,对结构件与目标件的连接稳定性影响也较小。
在一些实施例中,所述第一部分对焊接能量的吸收率大于所述第二部分对焊接能量的吸收率。
上述技术方案中,使第一部分对焊接能量的吸收率大于第二部分对焊接能量的吸收率,实现了第二部分接收焊接能量的能力弱于第一部分接收焊接能量的能力。
在一些实施例中,所述第一部分的材料包括钢、铝、镍、铜中的至少一者。
上述技术方案中,材料易获取,便于生产。
在一些实施例中,所述第二部分的材料包括铜、铝中的一者。
上述技术方案中,材料易获取,便于生产。
在一些实施例中,所述第一部分围设于所述第二部分的外周。
上述技术方案中,第一部分围设于第二部分的外周,方便生产制造,第一部分与第二部分占用的区域也更少,减少对结构件的尺寸占用。
第二方面,本申请实施例提供一种电池单体,电池包括目标件和上述任意实施例提供的结构件;所述目标件与所述结构件焊接。
在一些实施例中,电池单体包括电极端子、极耳和集流构件,所述集流构件用于将所述电极端子与极耳连接,所述电极端子、集流构件、所述极耳中的任意两者分别为所述目标件和所述结构件。
第三方面,本申请实施例提供一种电池,包括第二方面任意一个实施例提供的电池单体。
第四方面,本申请实施例还提供一种电池,电池包括多个电池单体和上述实施例提供的结构件,所述电池单体具有电极端子;所述结构件与所述电极端子焊接以实现多个所述电池单体电连接。
第五方面,本申请实施例提供一种用电设备,所述用电设备包括上述实施例提供的电池单体,和/或,用电设备保护上述实施例提供的电池,所述电池单体或所述电池用于提供电能。
第六方面,本申请实施例提供一种结构件和目标件的焊接质量的判断方法,结构件具有用于与目标件焊接的焊接区域,所述焊接区域包括第一部分和第二部分,其中,所述第二部分接收焊接能量的能力弱于所述第一部分接收焊接能量的能力,其中,接收焊接能量的能力是指焊接处形成的熔深的深度,通过第一焊接能量值在第一部分和第二部分将结构件和目标件焊接,以在第一部分形成第一焊印,第二部分形成第二焊印,若第二焊印的颜色为预定颜色,则第一焊印的熔深小于或等于第一部分的厚度。
上述技术方案中,结构件和目标件的焊接质量的判断方法可以在外观上通过是否出现预定颜色判断焊接质量,判断方法简单,效果高。
第七方面,本申请实施例提供一种穿透焊的结构件的制备方法,包括:
提供结构件,所述结构件具有用于与目标件焊接的焊接区域;
在所述焊接区域形成第一部分和第二部分,所述第二部分接收焊接能量的能力弱于所述第一部分接收焊接能量的能力。
上述技术方案中,制备方法得的到结构件与目标件可以具有较高的焊接质量,且结构件焊接时不易变形。该结构件1还能作为一种中间产品,该中间产品能够降低可在外观上识别焊接质量这种标准产品的制造难度。
在一些实施例中,制备方法还包括:采用第一焊接能量值将所述结构件与所述目标件焊接,在所述第一部分焊接形成第一焊印,所述第一焊印的熔深大于所述第一部分的厚度;逐渐减小焊接能量值,直至所述第一焊印的熔深等于所述第一部分的厚度;所述第一焊印的熔深等于所述第一部分的厚度时,焊接能量值为第二能量:若采用所述第二焊接能量值在所述第二部分焊接形成第二焊印时,所述第二焊印的颜色刚好达到预定颜色,所述结构件制备完成;
若采用第二焊接能量值在第二部分焊形成第二焊印时,所述第二焊印的颜色未达到所述预定颜色,则调整所述第二部分接收焊接能量的能力,直到采用所述第二焊接能量值焊接所述第二部分时,所述第二焊印的颜色达到预定颜色,所述结构件制备完成。
上述技术方案中,采用上述步骤可以将中间产品制备为标准产品,该标准产品可以实现在外观上判断焊接质量,提高生产效率。
在一些实施例中,所述调整所述第二部分接收焊接能量的能力的方法,包括:改变第二部分的厚度、改变第二部分的激光吸收率、改变第二部分的粗糙度中的至少一种。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,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申请的某些实施例,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为本申请一些实施例的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例的电池的分解结构示意图;
图3为本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图;
图4为本申请另一些实施例的电池单体的分解结构示意图;
图5为本申请一些实施例的结构件的示意图;
图6为本申请另一些实施例的结构件的示意图;
图7为本申请一些实施例的结构件与目标件焊接的局部剖视图;
图8为本申请一些实施例的结构件与目标件虚焊的局部剖视图;
图9为本申请一些实施例的在焊接区域焊接形成焊印的示意图;
图10为本申请又一些实施例的电池的结构示意图;
图11为本申请一些实施例的结构件和目标件的焊接质量的判断方法的流程图;
图12为本申请一些实施例的结构件的制造方法的流程图;
图13为本申请又一些实施例的结构件的制造方法的流程图。
图标:
1000-车辆;100-电池;200-马达;300-控制器;
20-箱体;21-第一子箱体;22-第二子箱体;23-容纳空间;
10-电池单体;12-壳体;13-电极组件;14-端盖;15-电极端子;16-集流构件;
1-结构件;11-焊接区域;111-第一部分;1111-第一表面;111a-第一焊印;112-第二部分;1121-第二表面;112a-第二焊印;2-目标件。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解,例如,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,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“多个”的含义是两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直,而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行,而是在误差允许范围之内。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请中,电池单体包括但不限于锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等。电池单体的形状包括但不限于圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。电池单体封装包括但不限于柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体等。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以降低箱体外部的液体或其他异物靠近电池单体影响电池单体的充电或放电的可能性。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体,未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体,未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本申请实施例并不限于此。
对于一般的电池单体而言,为了电极组件的极耳需要与端盖上的电极端子相连,使得电极组件能够与电极端子电连接,以将电池端子作为电池单体的正输出极或负输出极,为了便于电极组件的极耳与端盖进行电连接,通常采用在壳体内设置转接片(圆柱电池中又称集流盘,以下统一称集流构件),集流构件连接于电极端子和电极组件的极耳(极耳为全极耳,在揉平后与集流盘相连),以实现电极组件与电极端子之间的电连接。
电芯生产制备过程中,集流构件与电极端子通常采用穿透焊接,在穿透焊接工艺中,需要焊接的材料需层叠设置,分为上层材料(例如集流构件在上)和下层材料(例如电极端子在下),从上层材料的表面加热焊穿上层材料以使上层材料与下层材料连接。
穿透焊接工艺中,提供足够的焊接能量才能实现有效焊接,焊接能量通常较高,直接焊接,上层材料突然被加热,焊接区域急聚升温会导致上层材料变形,开裂等质量问题的发生。若直接降低提供的焊接能量,则可能存在虚焊,影响焊接质量。
鉴于此,本申请实施例提供一种穿透焊的结构件,结构件具有用于与目标件焊接的焊接区域,焊接区域包括第一部分和第二部分,其中,第二部分接收焊接能量的能力弱于第一部分接收焊接能量的能力。第二部分为第一部分起到预热的作用,第二部分接收焊接能量时,第二部分升温较慢,第二部分升温后将热量传递至第一部分,第一部分从而缓慢升温具有一定的初始温度,再在第一部分焊接时,第一部分具有一定的初始温度,利于缓解焊接区域急聚升温导致上层材料变形,开裂等质量问题。
本申请实施例描述的结构件适用于电池单体、电池、使用电池或电池单体的用电设备、使用电池单体或电池的供电系统及其他用于穿透焊接的部件中。
本申请实施例公开的电池单体和电池可以适用于但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电设备中。
本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电设备,用电设备可以为但不限于车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。
以下实施例为了方便说明,以用电设备为车辆1000为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例的车辆1000的结构示意图,车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。
车辆1000还可以包括控制器300和马达200,控制器300用来控制电池100为马达200供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
在一些实施例中,请参照图2,图2为本申请一些实施例的电池100的分解结构示意图,电池100包括多个电池单体10。多个电池单体10之间可串联或并联或混联。其中,混联是指多个电池单体10中既有串联又有并联。
在一些实施例中,电池100还可以包括汇流部件(图2未示出),多个电池单体10之间可通过汇流部件实现电连接,以实现多个电池单体10的串联或并联或混联。
汇流部件可以是金属导体,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等。
在一些实施例中,电池100还可以包括箱体20,箱体20用于容纳电池单体10。箱体20可以包括第一子箱体21和第二子箱体22,第一子箱体21与第二子箱体22相互盖合,以限定出用于容纳电池单体10的容纳空间23。当然,第一子箱体21与第二子箱体22的连接处可通过密封元件(图未示出)来实现密封,密封元件可以是密封圈、密封胶等。
其中,第一子箱体21和第二子箱体22可以是多种形状,比如,长方体、圆柱体等。第一子箱体21可以是一侧开放的空心结构,第二子箱体22也可以是一侧开放的空心结构,第二子箱体22的开放侧盖合于第一子箱体21的开放侧,则形成具有容纳空间23的箱体20。当然,也可以是第一子箱体21为一侧开放的空心结构,第二子箱体22为板状结构,第二子箱体22盖合于第一子箱体21的开放侧,则形成具有容纳空间23的箱体20。
请参照图3和图4,图3为本申请一些实施例提供的电池单体10的分解结构示意图,图4为本申请另一些实施例提供的电池单体10的分解结构示意图。电池单体10是指组成电池100的最小单元。电池单体10可以包括壳体12、电极组件13、集流构件16和端盖14。端盖14上可以设置如电极端子15等的功能性部件。通过集流构件16实现电极端子15与极耳电连接,壳体12是用于容纳电极组件13的部件,壳体12可以是一端形成开口的空心结构,壳体12也可以是两端开口的空心结构。壳体12的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等。壳体12可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。示例性的,在图3中,壳体12为长方体。
端盖14是盖合于壳体12的开口以将电池单体10的内部环境与外部环境隔绝的部件。端盖14盖合于壳体12的开口,端盖14与壳体12共同限定出用于容纳电极组件13、电解液以及其他功能性部件的密封空间。端盖14的形状可以与壳体12的形状相适配,如图3所示,壳体12为长方体结构,端盖14为与壳体12相适配的矩形板状结构,再如图4所示,壳体12为圆柱体结构,端盖14为与壳体12相适配的圆形板状结构。端盖14的材质也可以是多种,示例性的,端盖14可以是金属材质,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等。端盖14的材质与壳体12的材质可以相同,也可以不同。
在电池单体10中,端盖14可以是一个,也可以是两个。若壳体12为一端形成开口的空心结构,端盖14则对应设置一个;若壳体12为两端形成开口的空心结构,端盖14则对应设置两个,两个端盖14分别盖合于壳体12的两个开口。
参照图5至图9,图5为本申请一些实施例提供的结构件1的结构示意图;图6为本申请又一些实施例提供的结构件1的结构示意图;图7为本申请一些实施例的结构件1与目标件2焊接的局部剖视图;图8为本申请一些实施例的结构件1与目标件2虚焊的局部剖视图;图9为本申请一些实施例的在焊接区域11焊接形成焊印的示意图。
本申请实施例提供一种穿透焊的结构件1,结构件1具有与目标件2焊接的焊接区域11,焊接区域11包括第一部分111和第二部分112,其中,第二部分112接收焊接能量的能力弱于第一部分111接收焊接能量的能力,其中,接收焊接能量的能力是指焊接处形成的熔深的深度。
穿透焊包括电弧焊、激光焊等等。穿透焊接时,目标件2与结构件1层叠设置,能量源在结构件1的表面形成小孔通过穿透结构件1,将结构件1与目标件2融合在一起,焊接处形成焊印。
需要与结构件1焊接连接的部件为目标件2。结构件1可以是任意需要与目标件2焊接连接的部件,也就是说,涉及到两部件焊接的结构中,均可采用本实施例提供的结构件1。例如,结构件1可以作为电池单体10的壳体12、电极端子15、汇流件、集流构件16等等。
结构件1中用于与目标件2焊接的区域为焊接区域11,焊接区可以是属于结构件1中的一部分(如图5所示),当然结构件1也可以全部为可焊接的焊接区域11。
结构件1的形状可以是多种多样的,例如矩形,圆形,多边形、椭圆形等。焊接区域11的形状也可以是多种多样的,例如规则的矩形,圆形,多边形、椭圆形等。当然,焊接区域11的形状也可以为不规则的形状。
第一部分111与第二部分112均为可焊接的焊接区域11。焊接区域11实际接收到的能量与焊接设备实践提供的焊接能量是不同的概念,焊接区域11实际接收到的焊接能量会小于焊接设备实际提供的焊接能量。焊接区域11接收焊接能量的能力是影响焊接区域11实际接收的焊接能量的主要因素。熔深能够体现焊接区接收焊接能量的能力,具体而言,提供相同的焊接能量进行焊接时,接受焊接能量的能力越强,焊接处形成的焊印的熔深越深,接受焊接能量的能力越弱,焊接处形成的焊印的熔深越浅。足够的熔深才能实现穿透焊接(如图7所示),当熔深小于焊接位置的厚度时,意味着结构件1没有被焊穿,存在虚焊或焊接质量不高(如图8所示)。
第二部分112接收焊接能量的能力弱于第一部分111接收焊接能量的能力,即,提供相同焊接能量时,在第二部分112焊接形成的熔深小于在第二部分112焊接形成的熔深。
熔深,是指焊接处熔化的最深位与焊接位置的表面之间的距离,即,焊印的深度。具体而言,参照图9,本申请一些实施例的在焊接区域11焊接形成焊印的示意图。第一部分111具有承接焊接能量的第一表面1111,第二部分112具有承接焊接能量的第二表面1121,在第一表面1111焊接会形成第一焊印111a,在第二表面1121焊接会形成第二焊印112a。第一焊印111a的最深处到第一表面1111的距离为第一焊印111a的熔深,第二焊印112a的最深处到第二表面1121的距离为第一焊印111a的熔深。需要说明的是,第一焊印111a超出第一表面1111的距离与第二焊印112a超出第二表面1121的距离均很小,可忽略焊印对第一部分111和第二部分112的厚度的影响。
若只有第一部分111,直接在第一部分111焊接,第一部分111形成的熔深较深,第一部分111能够具有较高的焊接质量,但急剧升温结构件1容易变形、开裂。若直接降低提供的焊接能量,虽然缓解了结构件1变形、开裂的风险,由于第一部分111接收焊接能量的能力较弱,会导致在第一部分111焊接形成的熔深会较浅,影响焊接质量。
因此,第二部分112接收焊接能量的能量弱于第一部分111接收焊接能量的能力,结构件1用于与目标件2连接时,先在第二部分112焊接,再焊第一部分111。由于第二部分112接收焊接能量的能力比第一部分111弱,升温慢,因而在第二部分112焊接时结构件1不容易变形,并且在热传递的作用下,第一部分111能够具有一定的初始温度,这样,再焊接第一部分时,缓解了急聚升温,从而缓解结构件1变形、开裂风险。
本实施例中,第二部分112接收焊接能量的能量弱于第一部分111接收焊接能量的能力,如此布置,第二部分112能够用于对第一部分111进行预热,第一部分111实现有效焊接,结构件1与目标件2焊接不易变形,且具有较高的焊接质量。
除上述技术效果外,本实施例提供的结构件1还可以作为一种中间产品,该中间产品介于原材料和标准产品之间,标准产品是指可在外观上通过颜色识别焊接质量的产品。该结构件1利于降低标准产品的制备难度。
具体而言,穿透焊接工艺中,提供的焊接能量的稳定性不足,容易出现虚焊现象。例如,集流构件16与极柱虚焊会影响电流通过,影响电连接稳定性。虚焊会导致集流构件16与电极组件13的极耳之间的接触电阻较大,导致电池单体10的充放电倍率较高,不利于提升电池单体10的使用性能,另一方面,在使用过程中转接片与电极组件13的极耳之间容易出现局部过流的现象,电池单体10存在内部温升的风险,不利于提升电池单体的使用安全性。因此,虚焊严重威胁电池单体的可靠性,生产过程中必须及时检测发现并排除存在虚焊的电池单体10,避免流入下道工序造成隐患。
在穿透焊接工艺中,需要焊接的材料需层叠设置,分为上层材料和下层材料,由于穿透焊接焊缝在上层材料表面,并且具有一定的厚度。而输入的焊接能量变化会影响熔深的深度(焊接能量密度越高,熔深越深,焊接能量密度越低,熔深越深浅),当焊接设备提供的焊接能量不足,或者焊接能量受到外界影响导致上层材料焊接能量降低,熔深不够,上层材料没有连接到下层材料的场景下为虚焊,虚焊无法简单的从外观进行识别。相关技术中关于焊接质量的检测需要辅助检测仪器且检测方法复杂,耗时长,效率低。
因此,需要提供一种可在外观上识别虚焊的结构件,简化虚焊识别流程。
又一些相关焊接技术中,穿透焊接的特征为,焊接后形成的焊印的熔深处于不同阶段会对应不同颜色(焊印呈现的颜色通常为阶梯变化),以转接片为铜材料为例,采用穿透焊接后,焊印的熔深超过0.4mm时,焊印呈现亮白色,焊印的熔深低于0.4mm时,焊印将呈现深紫色,0.4mm为焊印阶段变色的临界点,该深紫色作为预定颜色可以作为判断是否虚焊的依据,因此,利用上述颜色变化的特征制备出一种可在外观上识别虚焊的结构件成为研究方向。
然而,焊接面接收焊接能量的能力会影响熔深的深浅,而焊接面接收焊接能量的能力又受到诸多因素的影响,例如,粗糙度,焊接能量吸收能力,厚度大小。基于前述原因,不同的部件,其阶段变色的临界点是未知的,因此无法从原材料直接生产出特定规格的焊接后可在外观上识别虚焊的标准产品,标准产品的制备变得困难。因此,如何降低制备难度,成为难题问题。
而本实施例提供的结构件1可以作为一种中间产品,通过制备该中间产品,方便后期在该中间产品的基础上继续对第二部分112接收焊接能量的能力进行调整(具体调整方法后文提及),直到采用相同的焊接能量在第一部分111和第二部分112分别焊接时,第一部分111形成的焊印的熔深等于第一部分111的厚度,第二部分112形成的焊印的熔深位于阶段变色的临界点。这样,第二部分112才能用于焊接后识别虚焊识别焊接质量,第一部分111用于实现与目标件2可靠焊接,得到可在外观上识别焊接质量的结构件1(标准产品),因而,该结构件1在一定程度上降低了标准产品的制备难度。
将标准产品状态下的结构件1与目标件2进行焊接。由于标准产品状态的结构件1已经具有“采用相同的焊接能量焊接时,第二部分112形成的焊印的熔深位于阶段变色的临界点,该焊接能量能刚好将结构件1焊穿”的特性。熔深在临界点两边时焊印会分别呈现第一颜色和第二颜色,以第一颜色对应的熔深小于的第二颜色对应的熔深为例,当该标准产品与目标件2焊接后,若第二部分112出现第一颜色,则可得出第一焊印111a的熔深小于第一部分111的厚度,第一部分111虚焊,焊接质量不足。
判断原理为:当焊接能量充足,第一焊印111a的熔深会大于第一部分111的厚度,第二焊印112a的颜色会突破临界点呈现第二颜色,该第二颜色代表结构件1与目标件2在第一部分111焊接良好。
当焊接能量受到外界条件影响导致提供的焊接能量不足时,第一焊印111a的熔深低于第一部分111的厚度(虚焊或焊接质量差)第二焊印112a的熔深也会减小,且减小的程度大于第一焊印111a的熔深,第二焊印112a的颜色会突破临界点呈现第一颜色,该第一颜色出现代表结构件1与目标件2在第一部分111存在虚焊,将第一颜色作为焊接质量判断的预定颜色,第二部分112的焊印呈现预定颜色,则可推测第一部分111形成的焊印低于第一部分111的厚度,即存在虚焊或焊穿质量差。
基于上述原理,本申请实施例提供的结构件1能够作为一种中间产品从而方便制备出标准产品,该标准产品能够实现在外观上识别焊接质量,从而提高生产效率。
下面提供一些实施例,使得第二部分112接收焊接能量的能力弱于第一部分111接收焊接能量的能力。
参照图7,在一些实施例中,第一部分111具有用于承接焊接能量的第一表面1111,第二部分112凸出于第一表面1111。
目标件2与结构件1层叠布置时,第一部分111背离目标件2的表面为第一表面1111,第一表面1111用于承接焊接能量,第一焊印111a形成于第一表面1111。相应地,第二部分112具有承接焊接能量的第二表面1121。第二表面1121关乎第二部分112接收焊接能量的能力。
第二部分112可以部分凸出于第一表面1111,也可以整体出于第一表面1111。第二部分112的厚度大于第一部分111的厚度。
根据激光焊接的特性,激光焊接通常需要一定的离焦量。离焦量会影响激光形成的光斑面积的大小,在焊接区域11形成的光斑的面积越大,单位面积对应的焊接区域11的焊接能量越低。
对于正离焦而言,第二部分112承接焊接能量的表面越靠近激光源,在该表面形成的光斑面积越大,该表面单位面积对应的焊接能量越低,从而接收到的能量会更低。
上述实施例中,通过增加第二部分112的厚度的方式,减弱了第二部分112接收焊接能量的能力。这样,采用正离焦焊接,且焊接设备提供相同的焊接能量时,第二部分112承接焊接能量的表面比第一表面1111更靠近激光源,在第二表面1121形成的光斑面积比在第一表面1111形成的光斑面积更大,第二部分112承接焊接能量的表面的单位面积对应的焊接能量比第一表面1111单位面积对应的焊接能量低,在第二部分112形成的第二焊印112a的熔深小于在第一部分111形成的第一焊印111a的熔深。
通过增加第二部分112厚度的方式来减弱第二部分112接收焊接能量的能力,第一部分111和第二部分112可以采用相同的材料,进一步降低了制备难度,便于生产制造,提高结构件1的生产效率。
在另一些实施例中,第二部分112也可以为凹槽。焊接时,第二表面1121较第一表面1111远离激光源。该实施例的结构件1适用于采用正离焦的方式进行激光焊接。采用负离焦焊接时,第二表面1121离激光源越远,作用在焊接区域11的光斑的面积越大,第二表面1121单位面积对应的焊接能量越低。该实施例中,采用凹槽减弱第二表面1121接收焊接能量的能力,适用于正离焦焊接方式。
第一部分具有用于承接焊接能量的第一表面1111,第二部分112包括用于承接焊接能量的第二表面1121,第一表面1111的粗糙度大于第二表面1121的粗糙度。
可理解地,第二表面1121比第一表面1111光滑,第一表面1111比第二表面1121粗糙。
当第一部分111与第二材料相同时,可以在第一表面1111做压痕或者激光处理改变第一表面1111的粗糙程度,第二表面1121不做任何处理。也可以是第一表面1111与第二表面1121均做粗糙处理,但对第一表面1111粗糙处理的程度更重。
通常,采用相同功率的焊接能量进行穿透焊接时,待焊工件的粗糙度越大,形成的焊印的熔深越深。待焊工件的糙度越小,接收焊接能量的能力越小,形成的焊印的熔深越浅。
因此,上述实施例中,采用第一表面1111的粗糙度大于第二表面1121的粗糙度的方式,实现了第二部分112接收焊接能量的能力弱于第一部分111接收焊接能量的能力。
在一些实施例中,第二部分凸出于第一表面1111,第一表面1111的粗糙度大于第二表面1121的粗糙度。
该实施例中,采用增加第二部的厚度,改变第二部分112的粗糙度的方式对结构件1进行调整,方便生产制造。同时,该结构件1还适用于对粗糙度有需求的产品中。
在一些实施例中,第一部分具有用于承接焊接能量的第一表面1111,第二部分112具有用于承接焊接能量的第二表面1121,第一表面1111的面积为S1,第二表面1121的面积为S2,0.1≤S2/S1≤0.4。
在焊接区域11的总面积一定的情况下,第二表面1121的面积越大,第一表面1111的面积则越小。由于第二部分112形成的焊印的熔深更浅,第二部分112起到的是焊接后识别焊接质量的作用,第二部分112会影响到结构件1与目标件2的连接稳定性。因此,0.1≤S2/S1≤0.4,可以将第二表面1121在整个焊接区域11中的占比控制在一定范围内,这样第二部分112既能用于焊接后识别焊接质量,对结构件1与目标件2的连接稳定性影响也较小。
在一些实施例中,第一部分对焊接能量的吸收率大于第二部分112对焊接能量的吸收率。
焊接区域11对焊接能量的吸收率越高,焊接能量越易被承接焊接能量的表面吸收,该表面温度迅速上升,材料熔化形成的熔深越深。
不同材料对焊接能量的吸收率不同,以材料钢、铝、铜为例,钢的激光吸收率>铝的激光吸收率>铜的激光吸收率。
上述实施例,使第一部分111对焊接能量的吸收率大于第二部分112对焊接能量的吸收率,实现了第二部分112接收焊接能量的能力弱于第一部分111接收焊接能量的能力。
进一步地,第一部分的材料包括钢、铝、镍、铜中的至少一者。
例如,若第一部分111的材料为钢,则第二部分112选取比钢对焊接能量的吸收率低的材料,例如,铝、铜或其他材料;若第一部分111的材料为铝,则第二部分112选取比铝对焊接能量的吸收率低的材料,例如,铜或其他材料。
当然,第一部分111或第二部分112可以镀相应的材料以改变对焊接能量的吸收率。例如,在第一部分111镀镍铜合金以形成第一表面1111,第二部分112为未处理的纯铜。
当然,第一部分111与第二部分112还可以为合金材料。能满足第二部分112对焊接能量的吸收率小于第一部分111对焊接能量的吸收率即可。
上述实施例中,材料易获取,便于生产。
在一些实施例中,第二部分的材料包括铜、铝中的一者。
应理解,当第二部分112的材料为铜时,第一部分111应选用比铜对焊接能量的吸收率更高的材料。当第二部分112的材料为铝时,第一部分111应选用比铝对焊接能量的吸收率更高的材料。
上述实施例中,材料易获取,便于生产。
在一些实施例中,第一部分围设于第二部分112的外周。
第一部分111与第二部分112可以为同心圆,此时第一部分111的中心与第二部分112的中心重合。当然,第二部分112也可以相对于第一部分111偏置,此时第二的中心与第一部分111的中心不重合。
第一部分111与第二部分112还可以为同心环,沿径向,第一部分111与第二部分112间隔布置,此时,第一部分111也是围设于第二部分112的外周。
当然,在其他实施例中,第一部分111可以与第二部分112间隔排布(如图6所示),该间隔布置方式中,第一部分111未围设于第二部分112的外周,第一部分111与第二部分112分别独立存在。当然,第一部分111与第二部分112也可以是毗连,即,第一部分111紧挨着第二部分112布置。
第一部分111围设于第二部分112的外周,方便生产制造,同时,第一部分111与第二部分112占用的区域更少,减少对结构件1的尺寸占用。
在一些实施例中,本申请提供一种电池单体10,电池单体10包括目标件2和上述实施例提供的用于穿透焊的结构件1,目标件2与结构件1焊接。
参照图3和图4,在一些实施例中,电池单体10包括电极端子15,极耳和集流构件16。集流构件16用于将电极端子15与极耳连接。电极端子15、集流构件16、极耳中的任意两者分别为目标件2和结构件1。
电极端子15通常设置于电池单体10的端盖14,电极端子15是一端通过集流构件16与电极组件13的极耳连接 ,另一端连接用电主体的部件。
集流构件16可以是方壳电池单体10中的转接片,也可以圆柱电池100中的集流盘。在电池单体10的装配过程中,通常是利用集流盘或转接片将电极组件13的极耳与电极端子15连接起来。
示例性地,结构件1为集流构件16,目标件2为极耳;再示例性,结构件1为集流构件16,目标件2为电极端子15。
相关技术中包括两种电池单体10。第一种是:在电池单体10的壳体12的外部设置两个电极端子15作为电流的输出端,电极端子15用于引出电极,电极端子15包括正极和负极,正极和负极分别通过转接片或集流盘,与电极组件13的正极极耳和负极极耳连接,该结构的电池单体10中,集流盘或者转接片与极耳焊接。第二种是:为了简化电池单体10的结构,将盖板作为第一电极的输出端,通过盖板引出第一电极,第一电极为正电极或负电极,正电极或负电极直接与电极组件13的正极极耳或负极极耳连接,将壳体12作为第二电极的输出端,通过壳体12引出第二电极,第一电极为负电极或正电极,壳体12直接与电极的负极极耳或者正极极耳电连接。
因此,在一些实施例中,对于上述第一种结构的电池单体10而言,结构件1可以作为集流构件16,结构件1可以用于与电极端子15穿透焊接实现电连接,结构件1也可以用于与极耳穿透焊接实现电连接。
当然,在另一些实施例中,对于上述第二种结构的电池单体10而言,结构件1可以作为壳体12,此时,集流构件16作为电极的输出端,通过结构件1引出第二电极,第一电极为负电极或正电极,结构件1直接与电极的负极极耳或者正极极耳电穿透焊接。应理解,结构件1可以是任意需要与目标件2焊接连接的部件,也就是说,涉及到两部件焊接的结构中,均可采用本实施例提供的结构件1。例如,结构件1可以作为电极组件13的极耳、电极端子15、汇流件、集流构件16以及电池单体10的壳体12中的一者。例如,结构件1为极耳,此时目标件可以为电极端子15。
采用上述结构件1的电池单体10,生产效果更高。
在一些实施例中,本申请还提供一种电池100,电池100包括上述任意实施例提供的电池单体10。
参照图10,图10为本申请又一些实施例的电池100的结构示意图。
在一些实施例中,本申请还提供一种电池100,电池100包括上述任意实施例的结构件1和多个电池单体10,电池单体10具有电极端子15,结构件1与电极端子15焊接以实现多个电池单体10电连接。
多个是指两个及以上(包括两个)。
可选地,结构件1为巴片,又称汇流件、汇流排。多个电池单体10可以通过巴片以串联或并联的方式连接,以实现大容量的需求。
需要说明的是,本实施例中的电池单体10中也可以含有上述实施例提供的结构件1。
电池100采用上述实施例提供的结构件1,在一定程度上降低了提供外观上识别巴片与电极端子15的焊接质量的电池100的制备难度。
在一些实施例中,本申请还提供一种用电设备,用电设备包括上述实施例提供的电池单体10,和/或,用电设备包括上述实施例提供的电池100,电池单体10或电池100用于为车辆1000提供电能。
参照图11,图11为本申请一些实施例的结构件1和目标件2的焊接质量的判断方法的流程图。
本申请实施例还提供一种结构件1和目标件2的焊接质量的判断方法,结构件1具有用于与目标件2焊接的焊接区域11,所述焊接区域11包括第一部分111和第二部分112,其中,所述第二部分112接收焊接能量的能力弱于所述第一部分111接收焊接能量的能力,其中,接收焊接能量的能力是指焊接处形成的熔深的深度,其中,判断方法包括步骤:S10:通过第一焊接能量值在第一部分111和第二部分112将结构件1和目标件2焊接,以在第一部分111形成第一焊印111a,第二部分112形成第二焊印112a,若第二焊印112a的颜色为预定颜色,则第一焊印111a的熔深小于或等于第一部分111的厚度。
预定颜色是根据第二部分112的材料特性而预先设定的可作为识别虚焊判断焊接质量的颜色。以铜为例,当第二焊印112a的熔深较大时,铜呈现亮白色,第二焊印112a的熔深较浅时,第二焊印112a呈现深紫色,可以将深紫色作为预定颜色。第二焊印112a的颜色刚好达到预定颜色是指第二焊印112a的熔深刚好处于能使焊印由亮白色转向深紫色的阶段变色的临界点。
若第二焊印112a的颜色为预定颜色,则第一焊印111a的熔深小于或等于第一部分111的厚度,存在虚焊,焊接质量差。
应理解,上述判断方法判断的是标准产品状态下的结构件1与目标件2的焊接质量。
本实施例提供的结构件1和目标件2的焊接质量的判断方法可以在外观上通过是否出现预定颜色判断焊接质量,判断方法简单,效果高。
参照图12,再结合参照图9,图12为本申请一些实施例的结构件1的制备方法的流程图;图9既可以表示对中间产品状态的结构件1进行调整时结构件1与目标件2的焊接状态,也可以标准产品状态的结构件1与目标件2的焊接状态。
在一些实施例中,本申请还提供一种穿透焊的结构件1的制备方法,包括如下步骤。
S100:提供结构件1,结构件1具有用于与目标件2焊接的焊接区域11;
S200:在焊接区域11形成第一部分111和第二部分112,第二部分112接收焊接能量的能力弱于第一部分111接收焊接能量的能力。
其中,第二部分112接收焊接能量的能力弱于第一部分111接收焊接能量的能力的方式,可以是第二部分112凸出于第一表面1111,也可以是第一表面1111的粗糙度大于第二表面1121的粗糙度,还可以是第一表面1111对焊接能量的吸收率大于第二表面1121对焊接能量的吸收率。
应理解,该实施例提供的制备方法得的到结构件1与目标件可以具有较高的焊接质量,且结构件焊接时不易变形。该结构件1还能作为一种中间产品,该中间产品的状态处于原材料和标准产品(焊接后可识别焊接质量)之间,需要对该中间状态的结构件1进一步调整加工,才能得到标准产品。
参照图13,图13为本申请又一些实施例的结构件1的制备方法的流程图。
在一些实施例中,穿透焊的结构件1的制备方法还包括如下步骤。通过如下步骤,可将中间产品制备成标准产品。
S300:采用第一焊接能量值将结构件1与目标件2焊接,在第一部分111焊接形成第一焊印111a,第一焊印111a的熔深大于第一部分111的厚度。第一焊接能量值能将第一部分111完全焊透并连接到目标件2,以使结构件1与目标件2连接在一起。
S400:逐渐减小焊接能量值,直至第一焊印111a的熔深等于第一部分111的厚度;第一焊印111a的熔深等于第一部分111的厚度时,焊接能量值为第二焊接能量值。第一焊印111a的熔深等于第一部分111的厚度这里并不是严格意义上的相等,允许存在一定的误差。二焊接能量值可将第一部分111刚好焊穿。
继续执行下述判断步骤。
S501:若采用第二焊接能量值在第二部分112焊接形成第二焊印112a时,第二焊印112a的颜色刚好达到预定颜色,结构件1制备完成,得到的标准产品用于与其他部件焊接后可在外观上识别焊接质量。
S502:若采用第二焊接能量值在第二部分112焊形成第二焊印112a时,第二焊印112a的颜色未达到预定颜色,则调整第二部分112接收焊接能量的能力,直到采用第二焊接能量值焊接第二部分112时,第二焊印112a的颜色刚好达到预定颜色,结构件1制备完成,得到的标准产品用于与其他部件焊接后可在外观上识别焊接质量。
其中,S501与S502步骤没有先后顺序。
其中,预定颜色是根据第二部分112的材料特性而预先设定的可作为识别虚焊判断焊接质量的颜色。以铜为例,当第二焊印112a的熔深较大时,铜呈现亮白色,第二焊印112a的熔深较浅时,第二焊印112a呈现深紫色,可以将深紫色作为预定颜色。第二焊印112a的颜色刚好达到预定颜色是指第二焊印112a的熔深刚好处于能使焊印由亮白色转向深紫色的阶段变色的临界点。
S501与S502步骤的实质则是判断采用第二能量值形成第二焊印112a的熔深是否刚好处于能使焊印由亮白色转向深紫色的阶段变色的临界点。若是,则得到标准产品,若不是,则需要对第二部分112接收焊接能力的能量进行调整。
应理解,对于标准产品而言,采用第二焊接能量值在第二部分112焊接,形成的第二焊印112a的熔深需要处于阶段变色的临界点。这样,若外界条件导致焊接能力值降低,第二焊印112a会突破临界点呈现预定颜色,实现在外观上通过预定颜色识别焊接质量。
该标准产品状态的结构件1在组装过程中通过穿透焊接与目标件2连接组装时,若第二部分112达到预定颜色则代表该产品存在虚焊或者焊接质量不足。
刚好达到预定颜色,是指该预定颜色是刚好出现。即,只要采用比第二焊接能量值大的焊接能量值,第二焊印112a就不会呈现预定颜色。
第二焊印112a的颜色未刚好达到预定颜色包括两种情况,第一种情况是,采用第二焊接能量值在第二部分112焊接,第二焊印112a未呈现预定颜色,该情况是由于第二部分112收焊接能量的能力较强,需要继续削弱第二部接收焊接能量能力,以使形成的第二焊印112a的熔深减小,向第二焊印112a阶段变色的临界点的熔深靠近,直到使形成的第二焊印112a的熔深处于阶段变色的临界点。第二种情况是,采用第二焊接能量值在第二部分112焊接形成第二焊印112a,第二焊印112a早已呈现预定颜色,该情况是由于第二部分112收焊接能量的能力较弱,第二焊印112a的熔深低于第二焊印112a阶段变色的临界点。需要加强第二部分112接收焊接能量的能力,以使形成的第二焊印112a的熔深增加,向焊印呈现阶段变色的临界点的熔深靠近,直到使形成的第二焊印112a的熔深处于阶段变色的临界点。
需要说明的是,每次焊接均为完成状态,第二焊印112a的颜色也是指一次性焊接完成后第二焊印112a呈现的颜色。调整第二部分112接收焊接的能力后需重复执行焊接动作在第二部分112形成第二焊印112a,进行验证,验证第二焊印112a是否刚好达到预定色。整个过程是个不断重复不断验证的过程。
上述实施例提供的步骤可得到标准产品,该结构件1投入使用时,采用大于第二焊接能量值的焊接能量将结构件1与目标件2焊接,理论上能够具有良好的焊接质量。若收到外界干扰,实际的焊接能量低于第二焊接能量值,则第二部分112的第二焊印112a会呈现预定颜色,该预定颜色可作为识别焊接质量的识别色。第一部分111起到提供有效焊接的作用,即第一部分111为有效焊接区;且第二部分112起到焊接后用于识别焊接质量的作用,即,第二部分112为焊接质量识别区。
在一些实施例中,调整第二部分112接收焊接能量的能力的方法,包括:改变第二部分112的厚度、改变第二部分112的激光吸收率、改变第二部分112的粗糙度中的至少一种。
可理解地,可以选用改变第二部分112的厚度、改变第二部分112的激光吸收率、改变第二部分112的粗糙度三种方式中的一种方式来增强或减弱第二部分112接收焊接能量的能力。也可以选取其中的两种方式,或者三种方式均采用。
本申请实施例还提供一种穿透焊的结构件1,结构件1有用于与目标件2焊接的焊接区域11,焊接区域11包括第一部分111和第二部分112,其中,第二部分112接收焊接能量的能力弱于第一部分111接收焊接能量的能力,其中,接收焊接能量的能力是指焊接处形成的熔深的深度。第一部分111围设于第二部分112的外周,第一部分111具有用于承接焊接能量的第一表面1111,第二部分112凸出于第一表面1111。
本申请实施例还提供一种穿透焊的结构件1,结构件1有用于与目标件2焊接的焊接区域11,焊接区域11包括第一部分111和第二部分112,其中,第二部分112接收焊接能量的能力弱于第一部分111接收焊接能量的能力,其中,接收焊接能量的能力是指焊接处形成的熔深的深度。第一部分111围设于第二部分112的外周,第一部分111具有用于承接焊接能量的第一表面1111,第二部分112包括用于承接焊接能量的第二表面1121,第一表面1111的粗糙度大于第二表面1121的粗糙度。
本申请实施例还提供一种穿透焊的结构件1,结构件1有用于与目标件2焊接的焊接区域11,焊接区域11包括第一部分111和第二部分112,其中,第二部分112接收焊接能量的能力弱于第一部分111接收焊接能量的能力,其中,接收焊接能量的能力是指焊接处形成的熔深的深度。第一部分111围设于第二部分112的外周。第一部分111对焊接能量的吸收率大于第二部分112对焊接能量的吸收率。
需要说明的是,本实施例提供的调整第二部分112接收焊接能量的能力的方法,是在中间产品的基础上进行调整,以将中间产品制备为标准产品。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种穿透焊的结构件,其特征在于,具有用于与目标件焊接的焊接区域,所述焊接区域包括第一部分和第二部分,其中,所述第二部分接收焊接能量的能力弱于所述第一部分接收焊接能量的能力,所述第二部分用于在所述结构件与所述目标件焊接时对所述第一部分进行预热,其中,接收焊接能量的能力是指焊接处形成的熔深的深度。
2.根据权利要求1所述的穿透焊的结构件,其特征在于,所述第一部分具有用于承接焊接能量的第一表面,所述第二部分凸出于所述第一表面。
3.根据权利要求1所述穿透焊的结构件,其特征在于,所述第一部分具有用于承接焊接能量的第一表面,所述第二部分包括用于承接焊接能量的第二表面,所述第一表面的粗糙度大于所述第二表面的粗糙度。
4.根据权利要求3所述穿透焊的结构件,其特征在于,所述第二部分凸出于第一表面。
5.根据权利要求1所述穿透焊的结构件,其特征在于,所述第一部分具有用于承接焊接能量的第一表面,所述第二部分具有用于承接焊接能量的第二表面,所述第一表面的面积为S1,所述第二表面的面积为S2,0.1≤S2/S1≤0.4。
6.根据权利要求1所述穿透焊的结构件,其特征在于,所述第一部分对焊接能量的吸收率大于所述第二部分对焊接能量的吸收率。
7.根据权利要求6所述穿透焊的结构件,其特征在于,所述第一部分的材料包括钢、铝、镍、铜中的至少一者。
8.根据权利要求6所述穿透焊的结构件,其特征在于,所述第二部分的材料包括铜、铝中的一者。
9.根据权利要求1所述穿透焊的结构件,其特征在于,所述第一部分围设于所述第二部分的外周。
10.一种电池单体,其特征在于,包括:
权利要求1-9任一项所述的结构件;
目标件,所述目标件与所述结构件焊接。
11.根据权利要求10所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体包括:
电极端子;
极耳;
集流构件,用于将所述电极端子与所述极耳连接;
所述电极端子、集流构件、所述极耳中的任意两者分别为所述目标件和所述结构件。
12.一种电池,其特征在于,包括权利要求10或11所述的电池单体。
13.一种电池,其特征在于,包括:
多个电池单体,所述电池单体具有电极端子;
权利要求1-9任一项所述的结构件,所述结构件与所述电极端子焊接以实现多个所述电池单体电连接。
14.一种用电设备,其特征在于,所述用电设备包括权利要求10或11所述的电池单体,和/或,所述用电设备包括权利要求12或13所述的电池,所述电池单体或所述电池用于提供电能。
15.一种结构件和目标件的焊接质量的判断方法,其特征在于,所述结构件具有用于与所述目标件焊接的焊接区域,所述焊接区域包括第一部分和第二部分,其中,所述第二部分接收焊接能量的能力弱于所述第一部分接收焊接能量的能力,其中,接收焊接能量的能力是指焊接处形成的熔深的深度,通过第一焊接能量值在第一部分和第二部分将结构件和目标件焊接,以在第一部分形成第一焊印,第二部分形成第二焊印,若第二焊印的颜色为预定颜色,则第一焊印的熔深小于或等于第一部分的厚度。
16.一种穿透焊的结构件的制备方法,其特征在于,包括:
提供结构件,所述结构件具有用于与目标件焊接的焊接区域;
在所述焊接区域形成第一部分和第二部分,所述第二部分接收焊接能量的能力弱于所述第一部分接收焊接能量的能力。
17.根据权利要求16所述的穿透焊的结构件的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括:
采用第一焊接能量值将所述结构件与所述目标件焊接,在所述第一部分焊接形成第一焊印,所述第一焊印的熔深大于所述第一部分的厚度;
逐渐减小焊接能量值,直至所述第一焊印的熔深等于所述第一部分的厚度;
所述第一焊印的熔深等于所述第一部分的厚度时,焊接能量值为第二焊接能量值:
若采用所述第二焊接能量值在所述第二部分焊接形成第二焊印时,所述第二焊印的颜色刚好达到预定颜色,所述结构件制备完成;
若采用第二焊接能量值在第二部分焊形成第二焊印时,所述第二焊印的颜色未达到所述预定颜色,则调整所述第二部分接收焊接能量的能力,直到采用所述第二焊接能量值焊接所述第二部分时,所述第二焊印的颜色刚好达到预定颜色,所述结构件制备完成。
18.根据权利要求17所述的穿透焊的结构件的制备方法,其特征在于,所述调整所述第二部分接收焊接能量的能力的方法,包括:改变第二部分的厚度、改变第二部分的激光吸收率、改变第二部分的粗糙度中的至少一种。
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