本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种圆柱电池的焊接方法与制备方法及焊接结构，焊接方法包括以下步骤：步骤一、将极性相异的极耳从电芯的同一端引出，极耳包括正极极耳与负极极耳；步骤二、将顶盖分为第一盖板与第二盖板，第一盖板与第二盖板分别置于正极极耳与负极极耳上方；步骤三、将焊接件设置于顶盖与极耳之间，其中，在第一盖板与正极极耳之间设置第一焊接件，在第二盖板与负极极耳之间设置第二焊接件；步骤四、使用激光焊接依次穿透顶盖、焊接件与极耳，实现顶盖、焊接件及极耳的熔合焊接。通过在顶盖与极耳之间设置焊接件能够在焊接过程中与极耳和顶盖形成连续固溶体，防止金属间化合物的产生，从而提升焊接性能。从而提升焊接性能。从而提升焊接性能。
【技术实现步骤摘要】
一种圆柱电池的焊接方法与制备方法及焊接结构
[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，尤其涉及一种圆柱电池的焊接方法与制备方法及焊接结构。
技术介绍
[0002]随着新能源汽车的发展，高能量密度的电池成为发展趋势。圆柱电池成组效率高，一致性好，具有广泛的应用前景。尤其是特斯拉推出4680圆柱电池，对新能源行业影响重大。
[0003]现有圆柱电池的制作工艺中先采用揉极耳的方式将极耳揉成一个平面，汇流排和揉后的极耳采用激光点焊到一起。然后负极汇流排需要和壳壁焊接，正极汇流盘需和正极柱焊接到一起，要多一道工序，且汇流盘需要弯折，浪费空间。
[0004]因此可以将正负极耳均设置在一端，且将正负极耳均集成在顶盖上，同时取消汇流排，可以节省空间。但是这样做会存在一个问题，由于极耳为铝或者铜，铝和铜两者与圆柱电池的钢壳的熔点、导热系数等物理性能差异大，因此将极耳和顶盖焊接时易形成金属间化合物，由于金属间化合物易导致焊接接头脆性断裂，因此会影响焊接性能且导致焊接难度大。
技术实现思路
[0005]鉴于
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种圆柱电池的焊接方法与制备方法及焊接结构，能够防止极耳和顶盖焊接时金属间化合物的产生，从而提高焊接性能。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，一种圆柱电池的焊接方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一、将极性相异的极耳从电芯的同一端引出，所述极耳包括正极极耳与负极极耳；
[0009]步骤二、将顶盖分为第一盖板与第二盖板，所述第一盖板与所述第二盖板分别置于所述正极极耳与所述负极极耳上方；
[0010]步骤三、将焊接件设置于所述顶盖与所述极耳之间，其中，在所述第一盖板与所述正极极耳之间设置第一焊接件，在所述第二盖板与所述负极极耳之间设置第二焊接件；
[0011]步骤四、使用激光焊接依次穿透所述顶盖、所述焊接件与所述极耳，实现所述顶盖、所述焊接件及所述极耳的熔合焊接。
[0012]具体的，在所述步骤三中，在所述第一盖板与所述正极极耳之间设置所述第一焊接件的具体方式包括：
[0013]在所述第一盖板面向所述电芯的一侧镀一层铜形成镀铜层，再在所述镀铜层上镀一层镍形成镀镍层；
[0014]或者直接在所述第一盖板面向所述电芯的一侧镀一层铜镍复合材料；
[0015]或者在所述正极极耳远离所述电芯的一侧镀一层所述镍形成所述镀镍层，再在所述镀镍层的表面镀一层所述铜形成所述镀铜层；
[0016]或者直接在所述正极极耳远离所述电芯的一侧镀一层所述铜镍复合材料。
[0017]具体的，在所述步骤三中，在所述第二盖板与所述负极极耳之间设置所述第二焊接件的具体方式包括：
[0018]直接在所述第二盖板面向所述电芯的一侧镀一层镍形成镀镍层；
[0019]或者直接在所述第二盖板面向所述电芯的一侧镀一层铜镍复合材料；
[0020]或者在所述第二盖板面向所述电芯的一侧镀一层铜形成镀铜层，再在所述镀铜层上镀一层所述镍形成所述镀镍层；
[0021]或者直接在所述负极极耳远离所述电芯的一侧镀一层所述镍形成所述镀镍层；
[0022]或者直接在所述负极极耳远离所述电芯的一侧镀一层所述铜镍复合材料；
[0023]或者在所述负极极耳远离所述电芯的一侧镀一层所述铜形成所述镀铜层，再在所述镀铜层上镀一层所述镍形成所述镀镍层。
[0024]具体的，将所述镀镍层的厚度设置为3
‑
20μm，将所述镀铜层的厚度设置为3
‑
20μm，将所述镀镍层+所述镀铜层的厚度设置为≤20μm。
[0025]具体的，在所述步骤三中，在所述第一盖板与对应的所述极耳之间设置所述第一焊接件的具体方式包括：在所述第一盖板与对应的正极极耳之间设置镍片和铜片，其中，将所述镍片与所述铜片依次放置于所述正极极耳表面。
[0026]具体的，在所述步骤三中，在所述第二盖板与对应的所述极耳之间设置所述第二焊接件的具体方式包括：在所述第二盖板与对应的负极极耳之间设置镍片和铜片，其中，将所述镍片与所述铜片依次放置于所述负极极耳表面；或者仅设置镍片，其中，将所述镍片放置于所述负极极耳表面。
[0027]具体的，将所述铜片和所述镍片的厚度均设置为≤0.1mm。
[0028]第二方面，一种圆柱电池的制备方法，包括以下步骤：
[0029]步骤一、使用如第一方面任意一项所述的焊接方法将所述电芯与所述顶盖焊接；
[0030]步骤二、将密封胶圈套入已焊接的所述电芯和所述顶盖，再放入壳体，采用墩封工艺将圆柱电池密封。
[0031]第三方面，一种圆柱电池的焊接结构，包括：
[0032]电芯，所述电芯的正极极耳与负极极耳设置于同一端；
[0033]顶盖，包括第一盖板、塑胶件与第二盖板，所述第一盖板、所述塑胶件与所述第二盖板位于同一水平面，且所述塑胶件设置于所述第一盖板与所述第二盖板之间；
[0034]焊接件，包括第一焊接件与第二焊接件，所述第一焊接件设置于所述正极极耳与所述第一盖板之间，所述第二焊接件设置于所述负极极耳与所述第二盖板之间，其中，所述第一焊接件与所述第二焊接件之间形成间隙。
[0035]具体的，所述正极极耳与所述负极极耳对称设置于所述电芯的同一端，且所述正极极耳与所述负极极耳之间形成间隙；所述第一盖板与所述第二盖板关于所述塑胶件对称设置。
[0036]本专利技术的有益效果在于，由于圆柱电池的外壳为钢壳，而极耳的材料为铝或铜，铝和铜两者与钢的熔点及导热系数等物理性能差异大，焊接时易形成金属间化合物，因为金
属间化合物易导致焊接接头脆性断裂，进而影响焊接性能，因此本申请提供了一种圆柱电池的焊接方法与制备方法及焊接结构，通过在盖板与极耳之间设置焊接件，在对盖板与极耳焊接时，激光在依次熔穿顶盖、焊接件及极耳，焊接件能够和顶盖与极耳铝形成连续固溶体，可以防止金属间化合物的产生，提升了焊接性能，实现所述顶盖、所述焊接件及所述极耳的熔合。
附图说明
[0037]下面将参考附图来描述本专利技术示例性实施方式的特征、优点和技术效果。
[0038]图1为本申请实施例的圆柱电池的焊接方法的流程示意图。
[0039]图2为本申请实施例的圆柱电池的立体结构示意图。
[0040]图3为本申请实施例的圆柱电池的爆炸图。
[0041]图4为本申请实施例的圆柱电池焊接结构的结构示意图之一。
[0042]图5为本申请实施例的圆柱电池焊接结构的结构示意图之二。
[0043]图6为本申请实施例的圆柱电池焊接结构的结构示意图之三。
[0044]图7为本申请实施例的圆柱电池焊接结构的结构示意图之四。
[0045]图8为本申请实施例的圆柱电池焊接结构的结构示意图之五。
[0046]图9为本申请实施例的使用激光焊接圆柱电池的示意图。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种圆柱电池的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将极性相异的极耳(13)从电芯(10)的同一端引出，所述极耳(13)包括正极极耳(11)与负极极耳(12)；步骤二、将顶盖(20)分为第一盖板(21)与第二盖板(22)，所述第一盖板(21)与所述第二盖板(22)分别置于所述正极极耳(11)与所述负极极耳(12)上方；步骤三、将焊接件(30)设置于所述顶盖(20)与所述极耳(13)之间，其中，在所述第一盖板(21)与所述正极极耳(11)之间设置第一焊接件(31)，在所述第二盖板(22)与所述负极极耳(12)之间设置第二焊接件(32)；步骤四、使用激光焊接依次穿透所述顶盖(20)、所述焊接件(30)与所述极耳(13)，实现所述顶盖(20)、所述焊接件(30)及所述极耳(13)的熔合焊接。2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，在所述步骤三中，在所述第一盖板(21)与所述正极极耳(11)之间设置所述第一焊接件(31)的具体方式包括：在所述第一盖板(21)面向所述电芯(10)的一侧镀一层铜形成镀铜层(302)，再在所述镀铜层(302)上镀一层镍形成镀镍层(301)；或者直接在所述第一盖板(21)面向所述电芯(10)的一侧镀一层铜镍复合材料；或者在所述正极极耳(11)远离所述电芯(10)的一侧镀一层所述镍形成所述镀镍层(301)，再在所述镀镍层(301)的表面镀一层所述铜形成所述镀铜层(302)；或者直接在所述正极极耳(11)远离所述电芯(10)的一侧镀一层所述铜镍复合材料。3.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，在所述步骤三中，在所述第二盖板(22)与所述负极极耳(12)之间设置所述第二焊接件(32)的具体方式包括：直接在所述第二盖板(22)面向所述电芯(10)的一侧镀一层镍形成镀镍层(301)；或者直接在所述第二盖板(22)面向所述电芯(10)的一侧镀一层铜镍复合材料；或者在所述第二盖板(22)面向所述电芯(10)的一侧镀一层铜形成镀铜层(302)，再在所述镀铜层(302)上镀一层所述镍形成所述镀镍层(301)；或者直接在所述负极极耳(12)远离所述电芯(10)的一侧镀一层所述镍形成所述镀镍层(301)；或者直接在所述负极极耳(12)远离所述电芯(10)的一侧镀一层所述铜镍复合材料；或者在所述负极极耳(12)远离所述电芯(10)的一侧镀一层所述铜形成所述镀铜层(302)，再在所述镀铜层(302)上镀一层所述镍形成所述镀镍层(301)。4.根据权利要求2或3所述的焊接方法，其特征在于，将所述镀镍层(301)的厚度为3
...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢军太，魏建良，焦叶辉，李勇军，
申请(专利权)人：江苏正力新能电池技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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