ES3049539T3

ES3049539T3 - Welding apparatus including electrode tab fixing portion and electrode tab welding method using the same

Info

Publication number: ES3049539T3
Application number: ES21882990T
Authority: ES
Inventors: Gil Sang Son; Jin Hak Kong; Dong Yeon Kim; Kyu Hyun Choi
Original assignee: LG Energy Solution Ltd
Current assignee: LG Energy Solution Ltd
Priority date: 2020-10-21
Filing date: 2021-08-23
Publication date: 2025-12-17
Anticipated expiration: 2041-08-23
Also published as: KR20220052459A; CN115279530B; EP4108374B1; EP4108374A1; WO2022085917A1; CN115279530A; HUE073493T2; US20230140192A1; EP4108374A4

Abstract

La presente invención se refiere a un aparato de soldadura que tiene una parte de fijación de pestaña de electrodo y a un método para soldar una pestaña de electrodo utilizando el aparato de soldadura, permitiendo la presente invención, durante la soldadura de la pestaña de electrodo, minimizar el daño a las pestañas de electrodo mientras se mantiene la forma y la distancia de separación de las mismas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Aparato de soldadura que incluye una porción de fijación de lengüetas de electrodo y método de soldadura de lengüetas de electrodo que lo utiliza

[0003] Sector de la técnica

[0004] Esta solicitud hace la reivindicación de la prioridad de la solicitud de patente coreana n.° 2020-0136428 presentada el 21 de octubre de 2020.

[0005] La presente invención se refiere a un aparato de soldadura que incluye una porción de fijación de lengüetas de electrodo y un método de soldadura de lengüetas de electrodo que lo utiliza, y más concretamente, a un aparato de soldadura que incluye una guía de lengüetas configurada para reunir lengüetas de electrodo y una porción de fijación de lengüetas de electrodo configurada para evitar daños en las lengüetas de electrodo cuando estas son reunidas por la guía de lengüetas, y un método de soldadura de lengüetas de electrodo que lo utiliza.

[0006] Antecedentes de la invención

[0007] Con la reciente diversificación de los dispositivos que utilizan baterías, ha aumentado la demanda de baterías de alta capacidad y alta densidad. Entre ellos, una batería secundaria de litio, que tiene una alta densidad energética y voltaje de descarga, se ha comercializado y utilizado en diversas formas.

[0008] Como ejemplo, las baterías secundarias se clasifican en baterías secundarias cilíndricas, una batería secundaria prismática y una batería secundaria con forma de bolsa, dependiendo de su forma. De forma adicional, una batería secundaria puede tener una estructura en la que un conjunto de electrodos se aloja en cualquiera de varios estuches. El conjunto de electrodos puede ser un conjunto tipo jelly-roll, que está configurado para tener una estructura en la que un electrodo positivo tipo hoja larga y un electrodo negativo tipo hoja larga se enrollan en un estado en el que se interpone un separador entre ellos, un conjunto apilado que está configurado para tener una estructura en la que un electrodo positivo rectangular y un electrodo negativo rectangular están apilados en un estado en el que hay un separador interpuesto entre ellos, un conjunto de tipo apilado y plegado, que está configurado para tener una estructura en la que las celdas unitarias se enrollan usando una película de separación larga, o un conjunto de tipo laminado y apilado, que está configurado para tener una estructura en la que las celdas unitarias se apilan y se unen entre sí en un estado en el que se interpone un separador entre ellas.

[0009] Entre ellos, un conjunto de electrodos configurado para tener una estructura en la que se apilan uno o más electrodos positivos y uno o más electrodos negativos, como un conjunto de tipo apilado, un conjunto de tipo apilado y plegado, o un conjunto de tipo laminado y apilado, es preferible por razones de aumento de la capacidad del conjunto de electrodos en comparación con su densidad, el conjunto de electrodos se fabrica fácilmente y la forma del conjunto de electrodos se modifica fácilmente.

[0010] En el conjunto de electrodos de tipo apilado, las lengüetas de electrodo que sobresalen del conjunto de electrodos se reúnen y se sueldan a un cable de electrodo, que está conectado eléctricamente al exterior.

[0011] La FIG. 1 es una vista esquemática de un conjunto de electrodos de tipo apilado antes de ser presionado por un aparato de soldadura convencional, y la FIG. 2 es una vista esquemática del conjunto de electrodos de tipo apilado después de ser presionado por el aparato de soldadura convencional.

[0012] Como se puede ver en las FIGS. 1 y 2, el aparato de soldadura convencional suelda un conjunto de electrodos 10 y una pluralidad de lengüetas de electrodo 11 que sobresalen del conjunto de electrodos 10. El conjunto de electrodos 10 puede ser cualquiera de los siguientes: un conjunto de tipo apilado, un conjunto de tipo apilado y plegado, y un conjunto de tipo laminado y apilado. Las lengüetas de electrodo 11 se reúnen mediante una guía de lengüetas 20 para formar un paquete de lengüetas 12, y el paquete de lengüetas se presiona y se suelda mediante un útil de soldadura 30 constituido por un sonotrodo 31 y un yunque 32.

[0013] El sonotrodo 31 y el yunque 32 aplican una vibración de alta frecuencia generada por una onda ultrasónica con una frecuencia alta de aproximadamente 20 kHz, y la energía de vibración se convierte en energía térmica entre las lengüetas de electrodo 11 y un cable de electrodo, mediante lo cual se realiza una soldadura rápida entre ellos. Sin embargo, la soldadura ultrasónica mediante energía vibratoria puede dañar el conjunto de electrodos 10, las lengüetas de electrodo 11 y el cable de electrodo, y puede provocar el corte de las lengüetas de electrodo 11 o entre las lengüetas de electrodo 11 y el cable de electrodo. Para evitarlo, el aparato de soldadura convencional fija una longitud relativamente larga de las lengüetas de electrodo 11 a través de la guía de lengüetas 20.

[0014] La guía de lengüetas 20 puede estar constituida por al menos dos guías de lengüetas, como una guía de lengüetas superior 21 y una guía de lengüetas inferior 22, y la longitud de las lengüetas de electrodo 11 puede fijarse utilizando una guía de lengüetas 20.

[0015] Cuando las lengüetas de electrodo 11 se juntan mientras son presionadas por la guía de lengüetas 20, sin embargo, las lengüetas de electrodo 11 pueden estar dañadas o las lengüetas de electrodo 11 pueden estar cortadas en la porción en la que se reúnen mediante la guía de lengüetas 20. En particular, cuando las lengüetas de electrodo 11 se presionan en un ángulo pronunciado, el peligro de que se corten las lengüetas de electrodo 11 aumenta más.

[0016] En el documento KR 2003-0066172 A, se presiona una lengüeta de electrodo de tal manera que se modifica la forma de la lengüeta de electrodo, como se ha mencionado anteriormente; sin embargo, este documento no reconoce problemas de daños o cortes en la lengüeta de electrodo.

[0017] En el documento KR 2016-0007109 A, se forma una porción de conexión entre una lengüeta de electrodo y un cable de electrodo, y se ajusta la posición de un útil cuando se forma la porción de conexión para que tenga una forma de V; sin embargo, no es posible evitar que se corte la lengüeta de electrodo.

[0018] Por lo tanto, se necesita una estructura para evitar que se corte una lengüeta de electrodo cuando se suelda dicha lengüeta.

[0019] Además, la técnica anterior se divulga en los documentos KR 2020-0105272 A, US 4764 182 A y US 2287802 A.

[0020] Explicación de la invención

[0021] Problema técnico

[0022] La presente invención se ha realizado teniendo en cuenta los problemas anteriores, y su objetivo es proporcionar un aparato de soldadura configurado para evitar que las lengüetas de electrodo se corten al soldarlas, así como un método de soldadura de lengüetas de electrodo que lo utilice.

[0023] Otro objetivo de la presente invención es mantener una distancia uniforme entre las lengüetas de electrodo soldadas para evitar daños en las mismas.

[0024] Otro objetivo adicional de la presente invención es asegurar una longitud adicional para las lengüetas de electrodo externos con el fin de evitar daños en las lengüetas de electrodo debido a fuerzas internas y externas.

[0025] Solución técnica

[0026] Para lograr los objetivos anteriores, un aparato de soldadura de acuerdo con la presente invención incluye una guía de lengüetas configurada para reunir una pluralidad de lengüetas de electrodo que sobresalen de un conjunto de electrodos para formar un paquete de lengüetas, en donde la guía de lengüetas incluye una guía de lengüetas superior configurada para reunir las lengüetas de electrodo por encima de las lengüetas de electrodo y una guía de lengüetas inferior configurada para reunir las lengüetas de electrodo por debajo de las lengüetas de electrodo, en donde la guía de lengüetas superior y la guía de lengüetas inferior están configuradas para presionar las lengüetas de electrodo parcialmente enfrentadas entre sí y orientadas paralelamente entre sí mientras se forma el paquete de lengüetas, y el aparato de soldadura incluye además un útil de soldadura configurado para soldar el paquete de lengüetas, y una porción de fijación de lengüetas de electrodo configurada para estar dispuesta entre el conjunto de electrodos y la guía de lengüetas, la porción de fijación de lengüetas de electrodo está configurada para mantener un espacio entre las lengüetas de electrodo, en donde la porción de fijación de las lengüetas de electrodo incluye una porción de fijación izquierda configurada para estar dispuesta entre las lengüetas de electrodo en un lado izquierdo de las lengüetas de electrodo y una porción de fijación derecha configurada para estar dispuesta entre las lengüetas de electrodo en un lado derecho de las lengüetas de electrodo, en donde la porción de fijación izquierda y la porción de fijación derecha están configuradas para insertarse entre las lengüetas de electrodo de manera que queden opuestas entre sí en lados opuestos de las mismas, y en donde la porción de fijación de las lengüetas de electrodo incluye porciones de inserción configuradas para insertarse entre las lengüetas de electrodo y una porción de cuerpo configurada para permitir que las porciones de inserción se dispongan separadas entre sí en su interior.

[0027] Las porciones de inserción pueden estar configuradas para insertarse entre las lengüetas de electrodo en paralelo a las lengüetas de electrodo.

[0028] Las porciones de inserción pueden estar configuradas para insertarse entre las lengüetas de electrodo de manera adecuada.

[0029] La porción de fijación de las lengüetas de electrodo puede estar configurada para estar dispuesta más cerca de la guía de lengüetas que el conjunto de electrodos.

[0030] La porción de la guía de lengüetas que se encuentra frente a las lengüetas de electrodo puede estar curvada.

[0031] La porción de la guía de lengüetas que se orienta hacia las lengüetas de electrodo puede tener una forma curva inclinada configurada de tal manera que la porción de la guía de lengüetas más alejada del conjunto de electrodos sobresalga más para doblar las lengüetas de electrodo.

[0033] El útil de soldadura puede estar configurado para realizar soldaduras mediante ondas ultrasónicas.

[0035] El útil de soldadura puede incluir un sonotrodo y un yunque.

[0037] El útil de soldadura puede estar configurado para soldar la porción del paquete de lengüetas más alejada del conjunto de electrodos.

[0039] De forma adicional, la presente invención proporciona un método de soldadura de lengüetas de electrodo utilizando el aparato de soldadura descrito anteriormente, que incluye (a) disponer una porción de fijación de lengüetas de electrodo entre las lengüetas de electrodo de un conjunto de electrodos que tiene una pluralidad de electrodos positivos, separadores y electrodos negativos que están apilados, (b) reunir las lengüetas de electrodo fijadas por la porción de fijación de lengüetas de electrodo a través de una guía de lengüetas para formar un paquete de lengüetas, y (c) soldar el paquete de lengüetas.

[0041] El método de soldadura de lengüetas de electrodo puede incluir, además, antes de la etapa (a), fijar el conjunto de electrodos.

[0043] En la etapa (b), la guía de lengüetas puede estar dispuesta más lejos del conjunto de electrodos que la porción de fijación de las lengüetas de electrodo.

[0045] En la presente invención, se pueden seleccionar y combinar una o más construcciones que no entren en conflicto entre sí de entre las construcciones anteriores.

[0047] Efectos ventajosos

[0049] En la presente invención, la longitud de las lengüetas de electrodo se establece al máximo mediante una guía de lengüetas entre las lengüetas de electrodo cuando estas se sueldan, de modo que, se minimiza la fuerza aplicada a las lengüetas de electrodo cuando estas se doblan y, por lo tanto, se evita el daño a las lengüetas de electrodo y al conjunto de electrodos cuando se presionan las lengüetas de electrodo.

[0051] De forma adicional, se puede realizar fácilmente un proceso de formación de un paquete de lengüetas cuando se sueldan las lengüetas de electrodo.

[0053] Asimismo, las lengüetas de electrodo se presionan suavemente a través de la guía de lengüetas, de modo que, se obtienen lengüetas de electrodo con la forma deseada.

[0055] Breve descripción de los dibujos

[0057] La FIG. 1 es una vista esquemática de un conjunto de electrodos de tipo apilado antes de ser presionado por un aparato de soldadura convencional.

[0058] La FIG. 2 es una vista esquemática del conjunto de electrodos de tipo apilado después de ser presionado por el aparato de soldadura convencional.

[0059] La FIG. 3 es una vista esquemática de un conjunto de electrodos de tipo apilado antes de ser presionado por un aparato de soldadura de acuerdo con la presente invención.

[0060] La FIG. 4 es una vista esquemática del conjunto de electrodos de tipo apilado después de ser presionado por el aparato de soldadura de acuerdo con la presente invención.

[0061] La FIG. 5 es una vista en perspectiva de una porción de fijación de las lengüetas de electrodo de acuerdo con la presente invención.

[0063] Realización preferente de la invención

[0065] En la presente solicitud, se debe entender que los términos "comprende", "tiene", "incluye", etc. especifican la presencia de características, números, etapas, operaciones, elementos, componentes declarados, o combinaciones de los mismos, pero no excluyen la presencia o adición de una o más características números, etapas, operaciones, elementos, componentes adicionales, o combinaciones de los mismos.

[0067] De forma adicional, se utilizarán los mismos números de referencia a lo largo de todos los dibujos para referirse a piezas que realizan funciones u operaciones similares. En el caso de que se diga que una parte está conectada a otra parte en la memoria descriptiva, no solo puede estar esa parte conectada directamente a la otra parte, sino que, también, la parte puede estar conectada indirectamente a la otra parte a través de una parte adicional. De forma adicional, que cierto elemento esté incluido no significa que otros elementos estén excluidos, sino que significa que tales elementos pueden incluirse además a menos que se mencione lo contrario.

[0068] En lo sucesivo en el presente documento, se describirá detalladamente un aparato de soldadura de acuerdo con la presente invención y un método de soldadura de lengüetas de electrodo que lo utiliza, con referencia a los dibujos adjuntos.

[0070] La FIG. 3 es una vista esquemática de un conjunto de electrodos de tipo apilado antes de ser presionado por un aparato de soldadura de acuerdo con la presente invención, y la FIG. 4 es una vista esquemática del conjunto de electrodos de tipo apilado después de ser presionado por el aparato de soldadura de acuerdo con la presente invención.

[0072] Como se puede ver en las FIGS. 3 y 4, el aparato de soldadura de acuerdo con la presente invención incluye una guía de lengüetas 200 configurada para reunir una pluralidad de lengüetas de electrodo 110 que sobresalen de un conjunto de electrodos 100 con el fin de formar un paquete de lengüetas 120, un útil de soldadura 300 configurado para soldar el paquete de lengüetas 120, y una porción de fijación de lengüetas de electrodo 400 dispuesta entre el conjunto de electrodos 100 y la guía de lengüetas 200, estando la porción de fijación de lengüetas de electrodo configurada para mantener la distancia entre las lengüetas de electrodo 110.

[0074] El conjunto de electrodos 100 puede tener una estructura en la que un electrodo positivo, un separador y un electrodo negativo están apilados. El separador se encuentra entre el electrodo positivo y el electrodo negativo para aislar eléctricamente el electrodo positivo y el electrodo negativo entre sí.

[0076] El conjunto de electrodos 100 puede ser un conjunto apilado que incluye celdas unitarias, cada uno de los cuales está configurado para tener una estructura en la que un electrodo positivo rectangular y un electrodo negativo rectangular están apilados en el estado en el que un separador se interpone entre ellos, un conjunto de tipo apilado y plegado, que está configurado para tener una estructura en la que las celdas unitarias se enrollan usando una película de separación larga, o un conjunto de tipo laminado y apilado, que está configurado para tener una estructura en la que celdas unitarias están apiladas en el estado en el que un separador se interpone entre ellas y luego se unen entre sí.

[0077] La lengüeta de electrodo 110 puede extenderse en una dirección paralela a las placas del conjunto de electrodos 100. Las lengüetas de electrodo 110 que tienen la misma polaridad se extienden en la misma dirección que el conjunto de electrodos 100. En este momento, una lengüeta de electrodo positivo y una lengüeta de electrodo negativo pueden extenderse en la misma dirección que el conjunto de electrodos 100, o pueden extenderse en direcciones diferentes.

[0078] La lengüeta de electrodo 110 puede estar fabricada con un material que tenga una alta conductividad, como aluminio, cobre o nanotubos de carbono. De forma adicional, en general, se pueden utilizar todos los materiales adecuados para la lengüeta de electrodo 110.

[0080] La lengüeta de electrodo 110 es presionada en una dirección predeterminada por la guía de lengüetas 200. Como ejemplo, la guía de lengüetas 200 puede doblar una o más lengüetas de electrodo 110 con una inclinación de 5 a 40 grados para formar el paquete de lengüetas 120. Si la inclinación de la lengüeta de electrodo 110 es demasiado pequeña, es posible que no se pueda asegurar una longitud suficiente para doblar la lengüeta de electrodo 110 y evitar la rotura de la lengüeta de electrodo 110. Si la inclinación de la lengüeta de electrodo 110 es demasiado grande, el espacio ocupado por la lengüeta de electrodo 110 puede ser grande, lo que puede afectar negativamente a la forma y la capacidad de una batería, y algunas de las lengüetas de electrodo 110 pueden solaparse entre sí y, por tanto, pueden cortarse debido al movimiento de la batería.

[0082] El espesor w del paquete de lengüetas 120 puede ser generalmente de 0,1 mm a 1,5 mm, aunque el espesor del paquete de lengüetas puede variar en función del conjunto de electrodos 100.

[0084] El paquete de lengüetas 120 puede conectarse a un cable de electrodo mediante soldadura, o puede conectarse directamente a un dispositivo externo. El paquete de lengüetas 120 puede conectarse a un lado del cable del electrodo o a los lados opuestos del cable del electrodo mediante unión. Se puede adherir una cinta de soldadura a una superficie de la lengüeta de electrodo 110, lo que permite realizar fácilmente la unión con el cable del electrodo o el dispositivo externo.

[0086] La cinta de soldadura es una cinta de doble cara con un material adhesivo aplicado a sus superficies opuestas. Como ejemplo, la cinta de soldadura puede tener una estructura en la que se aplica un adhesivo a las superficies opuestas de una película de polipropileno fundido (CPP). Un adhesivo a base de acrílico, un adhesivo a base de silicona o un adhesivo termofusible se puede utilizar como adhesivo.

[0088] Para conectar fácilmente el paquete de lengüetas 120 al cable del electrodo o al dispositivo externo, el paquete de lengüetas 120 puede unirse mediante un útil de soldadura 300 después de que el paquete de lengüetas 120 haya sido formado por la guía de lengüetas 200. La unión puede realizarse mediante soldadura o utilizando ondas ultrasónicas.

[0089] Como ejemplo, cuando la unión se realiza mediante ondas ultrasónicas, se puede aplicar una vibración de alta frecuencia generada por ondas ultrasónicas con una frecuencia alta de aproximadamente 20 kHz, y se puede accionar una sonotrodo 310 y un yunque 320 por encima y por debajo del paquete de lengüetas 120, mediante lo cual la energía de vibración puede convertirse en energía térmica a través de la fricción y, por lo tanto, se puede realizar una soldadura rápida.

[0091] En el estado en el que el conjunto de electrodos 100, la guía de lengüetas 200 y el útil de soldadura 300 están dispuestos en ese orden, el útil de soldadura 300 puede soldar una unión d más alejada del conjunto de electrodos 100, que es una porción de la longitud total c+d del paquete de lengüetas 120, en el que se reúnen las lengüetas de electrodo 110, del que se excluye una no unión c. Es decir, la porción que excluye la no unión c, que es una porción de pequeño espesor del paquete de lengüetas 120, en el que se reúnen las lengüetas de electrodo 110, es decir, la porción del paquete de lengüetas en la que las lengüetas de electrodo 110 no se cortan incluso cuando las lengüetas de electrodo se reúnen y se presionan. Es preferible que la longitud mínima de soldadura del paquete de lengüetas 120 que está conectado al cable del electrodo o al dispositivo externo sea de 2 mm o más.

[0093] Este puede ser un punto correspondiente a entre 1/5 y 1/3 de la longitud total del paquete de lengüetas 120, basándose en la porción cercana al conjunto de electrodos, lo que, sin embargo, puede variar en función del espesor del conjunto de electrodos y la longitud del paquete de lengüetas 120.

[0095] La esquina de la guía de lengüetas 200 que da a la lengüeta de electrodo 110 puede estar curvada para evitar daños en la lengüeta de electrodo 110. El radio de curvatura r de la guía de lengüetas 200 puede ser de 0,5 mm a 2 mm para cambiar con precisión la posición de la lengüeta de electrodo 110 en una porción deseada, al tiempo que se evita dañar la lengüeta de electrodo 110. Si el radio de curvatura r es inferior al intervalo anterior, la lengüeta de electrodo 110 puede resultar dañada debido a la guía de lengüetas 200. Si el radio de curvatura r es mayor que el intervalo anterior, la guía de lengüetas 200 puede no doblar la lengüeta de electrodo 110 en una porción deseada para darle la forma deseada.

[0097] La porción de la guía de lengüetas 200 que se enfrenta a la lengüeta de electrodo 110 puede configurarse de tal manera que la parte más alejada del conjunto de electrodos 100 sobresalga más para doblar la lengüeta de electrodo 110. La parte de la guía de lengüetas 200 más alejada del conjunto de electrodos 100 está formada para sobresalir, además, de modo que las lengüetas de electrodo 110 puedan doblarse naturalmente en un único paquete de lengüetas 120. Para formar de forma natural el paquete de lengüetas 120, es preferible que la porción de la guía de lengüetas 200 que se orienta hacia las lengüetas de electrodo tenga una forma curva inclinada configurada de tal manera que la porción de la guía de lengüetas más alejada del conjunto de electrodos sobresalga más para doblar la lengüeta de electrodo, como se muestra en las FIGS. 3 y 4.

[0099] De forma adicional, aunque la lengüeta de electrodo 110 se puede doblar utilizando solo una guía de lengüetas 200, se puede proporcionar un par de guías de lengüetas superior 210 y guía de lengüetas inferior 220 o una pluralidad de guías de lengüetas 200 para doblar la lengüeta de electrodo 110 en una posición deseada y en la medida deseada.

[0100] En el caso en que se proporcione el par de la guía de lengüetas superior 210 y la guía de lengüetas inferior 220 o la pluralidad de guías de lengüetas 200, la guía de lengüetas superior 210 puede doblar la lengüeta de electrodo 110, además, hacia abajo, mientras que la guía de lengüetas inferior 220 puede doblar la lengüeta de electrodo 110, además, hacia arriba basándose en una porción media de la lengüeta de electrodo 110, es decir, una posición en la que se forma el paquete de lengüetas 120. Es decir, en la figura, la guía de lengüetas superior 210 y la guía de lengüetas inferior 220 pueden presionar la lengüeta de electrodo 110 en un estado en el que se encuentran parcialmente enfrentadas en paralelo.

[0102] Como resultado, se forma un espacio libre entre las lengüetas de electrodo 110, lo que permite evitar que las lengüetas de electrodo 110 se corten por un impacto externo o por el movimiento del conjunto de electrodos 110.

[0104] El espesor de la guía de lengüetas 210 puede ser de 1 mm a 2 mm, teniendo en cuenta la longitud de la lengüeta de electrodo 110. Sin embargo, el espesor de la guía de lengüetas 210 puede modificarse en función del espesor de la lengüeta de electrodo 110 y del tamaño del conjunto de electrodos 100.

[0106] La porción de fijación 400 de la lengüeta de electrodo puede estar dispuesta entre el conjunto de electrodos 100 y la guía de lengüetas 210 con el fin de mantener un espacio de separación entre una lengüeta de electrodo 110 y otra lengüeta de electrodo 110. Cuando solo se proporciona la guía de lengüetas 200, la distancia entre el útil de soldadura 300 y el conjunto de electrodos 100 debe aumentarse, y la distancia entre el conjunto de electrodos y la guía de lengüetas 200 también debe mantenerse uniforme, para formar uniformemente un ángulo de flexión. En el caso en que se proporciona la porción de fijación 400 de la lengüeta de electrodo, sin embargo, es posible reducir la distancia entre el conjunto de electrodos 100 y la guía de lengüetas 200.

[0108] La FIG. 5 es una vista en perspectiva de una porción de fijación de las lengüetas de electrodo de acuerdo con la presente invención.

[0110] Como se muestra en la FIG. 5, la porción de fijación 400 de la lengüeta de electrodo incluye una porción de fijación izquierda dispuesta entre las lengüetas de electrodo 110 en el lado izquierdo de las lengüetas de electrodo 110 y una porción de fijación derecha dispuesta entre las lengüetas de electrodo 110 en el lado derecho de las lengüetas de electrodo 110. En el caso en que se proporciona un par de porciones de fijación de lengüetas de electrodo 400, como se ha descrito anteriormente, es posible insertar fácilmente las porciones de fijación 400 de las lengüetas de electrodo entre las lengüetas de electrodo 110. Es decir, el par de porciones de fijación 400 de las lengüetas de electrodo se inserta entre las lengüetas de electrodo 110 para quedar opuestas entre sí en lados opuestos de las mismas, de modo que se puede formar el espacio de separación entre las lengüetas de electrodo 110.

[0112] La porción de fijación 400 de las lengüetas de electrodo incluye porciones de inserción 410 configuradas para insertarse entre las lengüetas de electrodo 110 y una porción de cuerpo 420 en la que las porciones de inserción 410 están dispuestas separadas entre sí.

[0114] Las porciones de inserción 410 pueden insertarse entre las lengüetas de electrodo 110 en paralelo a las lengüetas de electrodo 110. En este momento, las porciones de inserción 410 pueden insertarse entre las lengüetas de electrodo 110 de manera adecuada. La porción de inserción 410 puede estar configurada para tener una estructura en la que el espesor de una región 400(a) cercana al conjunto de electrodos 100 sea mayor que el espesor de una región 400(b) cercana a la guía de lengüetas 200, con el fin de guiar las lengüetas de electrodo 110 en una dirección predeterminada.

[0115] La porción de inserción 410 puede estar fabricada con un material eléctricamente aislante para evitar el deterioro del rendimiento del conjunto de electrodos 100. El material eléctricamente aislante no está limitado, siempre y cuando el material eléctricamente aislante no se curve ni se deforme cuando la lengüeta de electrodo 110 se doble mediante la guía de lengüetas 200. Como ejemplo, la porción de inserción 410 puede estar hecha de plástico o de una resina compuesta polimérica con propiedades aislantes, como caucho con una rigidez predeterminada, poliimida (PI), polisulfona (PSF), sulfuro de polifenileno (PPS), poliamida imida (PAI), poliacrilato (PAR), poliéter sulfona (PES), poliéter éter cetona (PEEK), poliéter imida (PEI), poliéster de cristal líquido (LCP) o poliéter cetona (PEK), plástico o resina compuesta de polímeros con propiedades aislantes, como el politetrafluoroetileno (PTFE), polipropileno (PP), polietileno (PE), o cloruro de polivinilo (PVC), o una resina compuesta de polímero reforzada con fibra con fibra de vidrio o aramida insertada en ella para mejorar la elasticidad.

[0117] De forma adicional, una porción de la porción de fijación 400 de la lengüeta de electrodo puede estar hecha de un material elástico. Cuando la porción de fijación 400 de la lengüeta de electrodo está hecha de un material elástico, es posible evitar daños en la lengüeta de electrodo 110. El material elástico puede disponerse solo en la porción que da a la lengüeta de electrodo 110 o en la porción en la que se dobla la lengüeta de electrodo 110.

[0119] La porción de fijación 400 de la lengüeta de electrodo puede estar dispuesta en el orden del conjunto de electrodos 100, la porción de fijación 400 de la lengüeta de electrodo y la guía de lengüetas 200. La porción de fijación 400 de la lengüeta de electrodo puede estar dispuesta a una distancia de entre 0 mm y 2,0 mm del extremo del separador del conjunto de electrodos 100, y la guía de lengüetas 200 puede estar dispuesta a una distancia de entre 0 mm y 2,0 mm de la porción de fijación 400 de la lengüeta de electrodo. En este momento, la porción de fijación 400 de la lengüeta de electrodo puede disponerse de tal manera que la distancia b desde la guía de lengüetas 200 sea menor que la distancia a desde el conjunto de electrodos 100, de modo que la lengüeta de electrodo 110 pueda doblarse fácilmente mediante la guía de lengüetas 200.

[0121] De forma adicional, la porción de fijación 400 de la lengüeta de electrodo puede disponerse entre las guías de lengüetas 200, de tal manera que la lengüeta de electrodo 110 adopte naturalmente la forma de la guía de lengüetas 200. Como ejemplo, en el caso en que la guía de lengüetas superior 210 y la guía de lengüetas inferior 220 no doblan la lengüeta de electrodo en la posición en la que la guía de lengüetas superior y la guía de lengüetas inferior están opuestas entre sí, la guía de lengüetas 200 puede disponerse de tal manera que las lengüetas de electrodo 110 se moldeen de forma natural entre las guías de lengüetas 200.

[0123] De forma adicional, cuando la distancia a+b+c desde el conjunto de electrodos hasta la unión es limitada, la lengüeta de electrodo 110 puede configurarse de tal manera que se aumente la longitud exterior de la lengüeta de electrodo, lo que permite reducir el daño a la lengüeta de electrodo 110 debido a la deformación del paquete de lengüetas 120 en dirección horizontal y a la deformación del conjunto de electrodos 100 en dirección de espesor.

[0125] Para fijar el conjunto de electrodos 100 cuando la lengüeta de electrodo 110 se dobla por la guía de lengüetas 200, se puede proporcionar una placa configurada para fijar la parte inferior del conjunto de electrodos y un empujador configurado para sujetar el conjunto de electrodos en la parte superior del conjunto de electrodos. En este momento, tanto la placa como el empujador pueden empujar el conjunto de electrodos, o solo uno de la placa y del empujador puede empujar el conjunto de electrodos. De forma adicional, la placa y/o el empujador pueden tener porciones de fijación en las direcciones de los ejes X e Y para evitar el movimiento del conjunto de electrodos.

[0127] Un método de soldadura de lengüetas de electrodo de acuerdo con la presente invención puede incluir (a) una etapa de disponer una porción de fijación de las lengüetas de electrodo entre lengüetas de electrodo de un conjunto de electrodos configurado para tener una estructura en la que una pluralidad de electrodos positivos, separadores y electrodos negativos están apilados, (b) una etapa de reunir las lengüetas de electrodo fijadas por la porción de fijación de lengüetas de electrodo a través de una guía de lengüetas para formar un paquete de lengüetas, y (c) una etapa de soldar el paquete de lengüetas.

[0129] En el caso en que la porción de fijación de las lengüetas de electrodo esté dispuesta entre las lengüetas de electrodo, como se ha descrito anteriormente, la distancia entre la guía de lengüetas y el conjunto de electrodos puede reducirse, además, y cuando la lengüeta de electrodo se dobla por la guía de lengüetas, la lengüeta de electrodo puede tener una forma más natural.

[0131] De forma adicional, el paquete de lengüetas se suelda después de que las lengüetas de electrodo se fijen mediante la guía de lengüetas, lo que reduce la posibilidad de que la lengüeta de electrodo se corte o se deforme y, por lo tanto, es posible evitar daños en la lengüeta de electrodo.

[0133] El método de soldadura de lengüetas de electrodo de acuerdo con la presente invención puede incluir además una etapa de fijación del conjunto de electrodos antes del paso (a). Esta etapa se realiza para evitar que la lengüeta de electrodo no se forme con la forma deseada o se corte debido al movimiento del conjunto de electrodos. Adicionalmente, cuando la lengüeta de electrodo del conjunto de electrodos se dobla por la guía de lengüetas, es posible evitar que la fuerza necesaria para doblar la lengüeta de electrodo se reduzca debido al movimiento del conjunto de electrodos.

[0135] En la etapa (b), la guía de lengüetas puede estar dispuesta más lejos del conjunto de electrodos que la porción de fijación de las lengüetas de electrodo. Como resultado de esta disposición, es posible evitar daños en la lengüeta de electrodo debido a una fuerza brusca al presionarla para darle la forma deseada.

[0137] Aunque se han descrito detalladamente los detalles específicos de la presente invención, los expertos en la materia comprenderán que la descripción detallada de la misma solo divulga las realizaciones preferidas de la presente invención y, por lo tanto, no limita el alcance de la presente invención.

[0139] Descripción de los símbolos de referencia

[0141] 10, 100: Conjuntos de electrodos

[0142] 11, 110: Lengüetas de electrodo

[0143] 12, 120: Paquetes de lengüetas

[0144] 20, 200: Guías de lengüetas

[0145] 21, 210: Guías de lengüetas superiores

[0146] 22, 220: Guías de lengüetas inferiores

[0147] 30, 300: Útiles de soldadura

[0148] 31, 310: Sonotrodos

[0149] 32, 320: Yunques

[0150] 400: Porción de fijación de las lengüetas de electrodo

[0151] 400(a): Región cercana al conjunto de electrodos

[0152] 400(b): Región cercana a la guía de lengüetas

[0153] 410: Porción de inserción

[0154] 420: Porción de cuerpo

[0155] a: Distancia desde el conjunto de electrodos

[0156] b: Distancia desde la guía de lengüetas

[0157] c: No unión

[0158] d: Unión

[0159] r: Radio de curvatura

[0160] w: Espesor del paquete de lengüetas

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un aparato de soldadura que comprende:

una guía de lengüetas (200) configurada para reunir una pluralidad de lengüetas de electrodo (110) que sobresalen de un conjunto de electrodos (100) para formar un paquete de lengüetas (120),

en donde la guía de lengüetas (200) comprende:

una guía de lengüetas superior (210) configurada para reunir las lengüetas de electrodo (110) por encima de las lengüetas de electrodo (110); y

una guía de lengüetas inferior (220) configurada para reunir las lengüetas de electrodo (110) debajo de las lengüetas de electrodo (110),

en donde la guía de lengüetas superior (210) y la guía de lengüetas inferior (220) están configuradas para presionar las lengüetas de electrodo (110) parcialmente enfrentadas entre sí y orientadas paralelamente entre sí mientras se forma el paquete de lengüetas (120);

y un útil de soldadura (300) configurado para soldar el paquete de lengüetas (120),

caracterizado poruna porción de fijación (400) de las lengüetas de electrodo configurada para estar dispuesta entre el conjunto de electrodos (100) y la guía de lengüetas (200), estando la porción de fijación (400) de las lengüetas de electrodo configurada para mantener un espacio entre las lengüetas de electrodo (110), en donde la porción de fijación (400) de las lengüetas de electrodo comprende:

una porción de fijación izquierda configurada para disponerse entre las lengüetas de electrodo (110) en un lado izquierdo de las lengüetas de electrodo (110); y

una porción de fijación derecha configurada para disponerse entre las lengüetas de electrodo (110) en el lado derecho de las lengüetas de electrodo (110),

en donde la porción de fijación izquierda y la porción de fijación derecha están configuradas para insertarse entre las lengüetas de electrodo (110) para quedar opuestas entre sí en lados opuestos de las mismas, y en donde la porción de fijación (400) de las lengüetas de electrodo comprende:

porciones de inserción (410) configuradas para insertarse entre las lengüetas de electrodo (110); y una porción de cuerpo (420) configurada para permitir que las porciones de inserción (410) se dispongan separadas entre sí en su interior.

2. El aparato de soldadura de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las porciones de inserción (410) están configuradas para insertarse entre las lengüetas de electrodo (110) en paralelo a las lengüetas de electrodo (110).

3. El aparato de soldadura de acuerdo con la reivindicación 2, en donde las porciones de inserción (410) están configuradas para insertarse entre las lengüetas de electrodo (110) de manera adecuada.

4. El aparato de soldadura de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la porción de fijación (400) de las lengüetas de electrodo está configurada para estar dispuesta más cerca de la guía de lengüetas (200) que el conjunto de electrodos (100).

5. El aparato de soldadura de acuerdo con la reivindicación 1, en donde una porción de la guía de lengüetas (200) que se orienta hacia a las lengüetas de electrodo (110) está curvada.

6. El aparato de soldadura de acuerdo con la reivindicación 5, en donde la porción de la guía de lengüetas (200) que se orienta hacia las lengüetas de electrodo tiene una forma curva inclinada configurada de tal manera que una porción de la guía de lengüetas (200) más alejada del conjunto de electrodos (100) sobresalga más para doblar las lengüetas de electrodo (110).

7. El aparato de soldadura de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el útil de soldadura (300) está configurado para realizar la soldadura utilizando ondas ultrasónicas.

8. El aparato de soldadura de acuerdo con la reivindicación 7, en donde el útil de soldadura (300) incluye un sonotrodo (310) y un yunque (320).

9. El aparato de soldadura de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el útil de soldadura (300) está configurado para soldar una porción del paquete de lengüetas (120) más alejada del conjunto de electrodos (100).

10. Método de soldadura de lengüetas de electrodo que utiliza el aparato de soldadura de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, que comprende:

(a) disponer una porción de fijación de lengüetas de electrodo (400) entre las lengüetas de electrodo (110) de un conjunto de electrodos (100) que tiene una pluralidad de electrodos positivos, separadores y electrodos negativos que están apilados;

(b) reunir las lengüetas de electrodo (110) fijadas por la porción de fijación de lengüetas de electrodo (400) a través de una guía de lengüetas (200) para formar un paquete de lengüetas (120); y

(c) soldar el paquete de lengüetas (120).

11. El método de soldadura de lengüetas de electrodo de acuerdo con la reivindicación 10, comprendiendo, además, antes de la etapa (a), fijar el conjunto de electrodos (100).

12. El método de soldadura de lengüetas de electrodo de acuerdo con la reivindicación 10, en donde, en la etapa (b), la guía de lengüetas (200) está dispuesta más lejos del conjunto de electrodos (100) que la porción de fijación (400) de las lengüetas de electrodo.