极耳和极柱的连接结构及连接方法技术

本申请公开了一种极耳和极柱的连接结构和连接方法，其中连接结构包括极耳和极柱,所述极柱上开设有与所述极耳对应的极耳连接孔，所述极耳伸入所述极柱上的所述极耳连接孔中，并且所述极耳与所述极柱通过搅拌摩擦焊接工艺连接在一起。本申请提高了极耳和极柱的连接质量和效率。

Connecting structure and connecting method of pole ear and pole post

The invention discloses a lug and a pole column connection structure and method, wherein the connecting structure comprises a pole and pole, the pole is arranged on the lug connecting hole and the corresponding tab, the tab extends into the pole of the pole ear connection hole, and the lug and the pole by friction stir welding together. The application improves the quality and efficiency of connecting the pole and the pole.

【技术实现步骤摘要】
极耳和极柱的连接结构及连接方法
本申请涉及锂电池生产领域，具体涉及一种极耳和极柱的连接结构及连接方法。
技术介绍
在锂离子电池生产过程中，需要经过极片制片-电芯焊接-电芯入壳-壳盖封装-干燥注液-化成分容的流程，其中电芯焊接工序，是将铝箔极耳与铝极柱、铜箔极耳与铜极柱焊接在一起，要求焊接可靠，内阻小，目前行业采用的都是超声波焊接方式，超声波金属焊接是利用额每秒钟数万次的高频振动波传递到两个需焊接的金属工件表面，再施以一定的压力，使金属表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，达到焊接的目的。超声波焊接时所焊接金属件不能太厚，焊点不能太大，经常出现焊点偏移、漏焊、假焊、焊断、焊接拉力不符合工艺要求等异常现象，直接影响产品的良品率，同时会造成电池性能的一致性较差。更具体地,电池极耳与极柱采用超声波焊接存在以下缺点：1)金属件不能太厚，焊点不能太大，对于较厚的多层铜铝箔和极柱不能适用超声波焊接，必须分开进行焊接，影响生产效率和增加成本；2)经常出现漏焊、假焊、焊断、焊接拉力不符合工艺要求等异常现象，直接影响产品的良品率，同时会造成电池性能的一致性较差；3)铜铝箔表面存在异常物质时，超声波焊接存在焊接不良和焊不上的现象；4)铜箔与铜极柱、铝箔与铝极柱超声波焊接后内阻较大，影响电池大倍率充放电性能和安全性能；5)铜箔与铜极柱、铝箔与铝极柱超声波焊接需要占据电池较多的空间，影响电池的能量密度。
技术实现思路
本申请的目的是：针对现有技术中采用超声波焊接连接电池极耳和极柱存在的问题,本申请提出一种新型的极耳和极柱的连接结构及连接方法，以提高极耳和极柱的连接质量和效率。为了达到上述目的，本申请的技术方案是：一种极耳和极柱的连接结构，包括极耳和极柱,所述极柱上开设有与所述极耳对应的极耳连接孔，所述极耳伸入所述极柱上的所述极耳连接孔中，并且所述极耳与所述极柱通过搅拌摩擦焊接工艺连接在一起。本申请这种极耳极柱连接结构在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：所述极耳连接孔为直线型的长条孔。所述极耳连接孔的长度一端为敞口端。所述极柱上共开设有两个所述极耳连接孔，且这两个极耳连接孔的长度平行布置。所述极柱上开设有位于所述两个极耳连接孔之间的夹具安装豁口。所述极耳为铝极耳，所述极柱为铝极柱。所述极耳为铜极耳，所述极柱为铜极柱。一种极耳和极柱的连接方法，在所述极柱上开设与所述极耳对应的极耳连接孔，将所述极耳伸入极柱上的所述极耳连接孔中，并利用搅拌摩擦焊机采用搅拌摩擦焊接工艺将所述极耳与所述极柱焊接在一起。本申请这种极耳极柱连接方法在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：将所述极耳伸入极柱上的所述极耳连接孔中后，利用极柱极耳焊接定位夹具固定住所述极柱和所述极耳的相对位置，然后将所述搅拌摩擦焊机的搅拌摩擦焊头伸向所述极柱和极耳的接缝，开启搅拌摩擦焊机而带动搅拌摩擦焊头高频运动，并使搅拌摩擦焊头沿着极柱和极耳之间的接缝移动，从而使极柱和极耳连接在一起。所述极耳极柱焊接定位夹具包括：左夹体，右夹体，以及设于所述左夹体和右夹体之间的中间夹体；焊接时，将所述左夹体和右夹体分别布置在所述极柱的左右两外侧，将所述中间夹体布置在夹具安装豁口处，并且使所述左夹体、右夹体和中间夹体将所述极耳压紧定位，然后再利用所述搅拌摩擦焊机对所述极柱和极耳进行焊接。本申请采用搅拌摩擦焊接方式将极柱和极耳连接在一起，具有以下优势：1)采用搅拌摩擦焊可以解决较厚的铜箔与铜极柱，铝箔与铝极柱进行焊接的问题，提高生产效率和降低成本；2)解决了经常出现漏焊、假焊、焊断、焊接拉力不符合工艺要求等异常现象，可以明显提高产品的良品率和一致性；3)解决了铜铝箔表面存在异常物质时，超声波焊接存在焊接不良和焊不上的现象；4)解决了铜箔与铜极柱、铝箔与铝极柱超声波焊接后内阻较大的问题，可适应电池大倍率充放电性能；5)搅拌摩擦焊占用电池的空间较小，相对于超声波焊接，可提高电池能量密度。附图说明图1为本申请实施例一中极耳、极柱以及搅拌摩擦焊机的分布示意图；图2为本申请实施例一中极耳和极柱焊接示意图；图3为本申请实施例二中极耳、极柱以及搅拌摩擦焊机的分布示意图；；图4为本申请实施例二中极耳和极柱焊接示意图；图5为本申请中极耳和极柱焊接处的放大图；其中：2-裸电芯，3-极耳，4-壳盖，5-极柱，501-极柱本体，502-极柱嵌体，5a-极耳连接孔,6-单电芯，7-搅拌摩擦焊头，801-左夹体，802-右夹体，803-中间夹体，901-左夹具体，902-右夹具体。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。本申请所说“连接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。实施例一：图1和图2示出了本申请这种极耳和极柱的连接结构在正负极同侧布置(即其电池的正极和负极布置在电池的相同侧)的锂离子电池中的一个具体应用例。与传统电池相同的是，该锂离子电池也包括：上端均为敞口结构的壳体(为了便于读者更加清楚地看出极耳和极柱的连接结构，图中未画出该壳体的结构)、收容于所述壳体内的裸电芯2以及设置于所述壳体上两端敞口处的壳盖4。其中，裸电芯2的左右两侧均分别设置有极耳3，壳盖4的左右两侧均设置有极柱5。其中，裸电芯2左侧的极耳3为正极耳，裸电芯2右侧的极耳3为负极耳。壳盖4左侧的极柱5为正极柱，壳盖4右侧的极柱5为负极柱。因视角遮挡原因，图1至图3仅示出了一侧的极耳3和极柱5，未能示出另一侧的极耳3和极柱5。本实施例的关键改进在于，极柱5上开设有与极耳3对应的极耳连接孔5a，极耳3伸入所述极耳连接孔5a中，并且极耳3与极柱5通过搅拌摩擦焊接工艺连接在一起。如图2所示，本实施例中，极耳连接孔5a为直线型的长条孔，而且极耳连接孔5a的长度一端为敞口端(即极耳连接孔5a的长度一端延伸至极柱5的端面处)。更贴切地，我们可将所述极耳连接孔5a称之为极耳连接缝。本实施例中极耳连接孔5a的长度一端延伸至极柱5的端面处，使得极耳3能够更方便地伸入极耳连接孔5a中。本实施例中，正极柱和负极柱上均分别开设有两个极耳连接孔5a，裸电芯2左侧的众多极耳(正极耳)分别伸入正极柱的两个极耳连接孔5a中并通过搅拌摩擦焊接工艺连接在一起，裸电芯2右侧的众多极耳(负极耳)分别伸入负极柱的两个极耳连接孔5a中并通过搅拌摩擦焊接工艺连接在一起。本实施例中，所述正极柱为铝极柱，与之对应连接的正极耳为铝极耳。负极柱为铜极柱，与之对应连接的负极耳为铜极耳。壳体1的外轮廓为长方体结构，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种极耳和极柱的连接结构，包括极耳(3)和极柱(5),其特征在于,所述极柱(5)上开设有与所述极耳(3)对应的极耳连接孔(5a)，所述极耳(3)伸入所述极柱(5)上的所述极耳连接孔(5a)中，并且所述极耳(3)与所述极柱(5)通过搅拌摩擦焊接工艺连接在一起。

【技术特征摘要】
1.一种极耳和极柱的连接结构，包括极耳(3)和极柱(5),其特征在于,所述极柱(5)上开设有与所述极耳(3)对应的极耳连接孔(5a)，所述极耳(3)伸入所述极柱(5)上的所述极耳连接孔(5a)中，并且所述极耳(3)与所述极柱(5)通过搅拌摩擦焊接工艺连接在一起。2.根据权利要求1所述的极耳和极柱的连接结构，其特征在于，所述极耳连接孔(5a)为直线型的长条孔。3.根据权利要求2所述的极耳和极柱的连接结构，其特征在于，所述极耳连接孔(5a)的长度一端为敞口端。4.根据权利要求3所述的极耳和极柱的连接结构，其特征在于，所述极柱(5)上共开设有两个所述极耳连接孔(5a)，且这两个极耳连接孔(5a)的长度平行布置。5.根据权利要求4所述的极耳和极柱的连接结构，其特征在于，所述极柱(5)上开设有位于所述两个极耳连接孔(5a)之间的夹具安装豁口(5b)。6.根据权利要求1所述的极耳和极柱的连接结构，其特征在于，所述极耳(3)为铝极耳，所述极柱(5)为铝极柱。7.根据权利要求1所述的极耳和极柱的连接结构，其特征在于，所述极耳(3)为铜极耳，所述极柱(5)为铜极柱。8.一种极耳和极柱的连接方法，其特征在于，在所述极柱(5)上开设与所述极耳(3)对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈耀平，陈相，阳如坤，
申请(专利权)人：深圳吉阳智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44