一种电池激流盘的焊接方法技术

本发明专利技术公开一种电池激流盘的焊接方法，包括将电芯正、负极耳裸露出致密的正、负极端面；贴合工装将集流盘分别与正、负极端面紧密贴合；集流盘上均设置有焊接槽，视觉识别装置识别焊接槽；振镜装置搭配激光器，将激光投射在焊接表面；调整振镜装置的离焦量，设置焊接集流盘时的离焦量；设置适合的激光参数；振镜装置分别设置在集流盘的焊接槽内焊接轨迹；将贴合工装的保护气流通道的流出口正对正极焊接表面和负极焊接表面，并向保护气流通道内通入惰性保护气体；激光器出光，根据焊接轨迹，采用连续焊接的方式，在集流盘的焊接槽中形成不同形状的焊纹，使集流盘牢固的焊接在极耳表面上。通过本发明专利技术公开的电池激流盘的焊接方法，能够提高焊接强度。能够提高焊接强度。能够提高焊接强度。

【技术实现步骤摘要】
一种电池激流盘的焊接方法


[0001]本专利技术涉及电池
，具体为一种电池激流盘的焊接方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有能量密度高、安全无污染、寿命长、无记忆效应等优点，已广泛应用在动力汽车、储能领域以及3C可携带电子产品领域。而在动力电池领域，圆柱形锂电池是一种较为常见的锂电池类型，已受到广泛关注。
[0003]激光焊接在电芯生产过程中具有非常重要的作用，由于其具有焊接强度高、能量大、速度快、深度大、变形小等优势，因此在很多的工序环节中都用到激光焊接。在圆柱形电池的集流盘焊接工序中，需要使用激光焊接的方法将极耳与盖板焊接在一起，由于圆柱形电池的极耳为全极耳，因此焊接难度大大增加，激光功率过大会将隔膜和铜箔烧穿，造成电芯短路。
[0004]现有技术，专利公开号为CN114976494A的专利技术专利，一种用于圆柱电池的集流盘，集流盘包括集流盘上组件、集流盘下组件和连接柱，集流盘上组件和集流盘下组件通过连接柱转动连接；集流盘上组件和集流盘下组件均包括盘体和若干个叶片，相邻的叶片之间具有空隙。在装配集流盘时，根据集流盘的结构切割极耳尺寸后，极耳延伸至集流盘上组件和集流盘下组件之间，固定集流盘下组件，旋转集流盘上组件的过程中带动极耳翻折，依靠集流盘上组件和集流盘下组件之间的压力将极耳压紧，完成集流盘的装配后进行焊接。但是，现有技术采用点焊的方式进行焊接，其焊接强度低。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于：解决全极耳的集流盘焊接采用点焊的方式进行焊接，焊接强度低的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种电池激流盘的焊接方法，包括以下步骤：
[0008]S100，将电芯正、负极耳揉平后，裸露出致密的正、负极端面；
[0009]S200，贴合工装将正集流盘与正极端面紧密贴合，将负集流盘与负极端面紧密贴合；
[0010]S300，所述正集流盘和所述负集流盘上均设置有焊接槽，视觉识别装置识别所述焊接槽；
[0011]S400，振镜装置搭配激光器，将激光投射在所述正集流盘和所述正极端面的正极焊接表面以及所述负集流盘和所述负极端面的负极焊接表面；
[0012]S500，调整所述振镜装置的离焦量，分别设置焊接所述正极焊接表面时的正极离焦量，和焊接所述负极焊接表面的负极离焦量；
[0013]S600，设置适合所述正极端面和所述负极端面的激光参数；
[0014]S700，在所述振镜装置上设置在所述正集流盘和所述负集流盘的焊接槽内焊接轨
迹；
[0015]S800，将所述贴合工装的保护气流通道的流出口正对所述正极焊接表面和所述负极焊接表面，并向所述保护气流通道内通入惰性保护气体；
[0016]S900，所述激光器出光，加热所述集流盘，融化与其紧贴的正、负极端面的极耳上，根据所述焊接轨迹，采用连续焊接的方式，在所述集流盘的焊接槽中形成不同形状的焊纹，使所述集流盘牢固的焊接在极耳表面上。
[0017]优点：采用连续焊接方式将集流盘焊接在极耳表面，加工速度快，大大提升焊接的速率，并且在焊接强度增大的同时避免箔材和隔膜的烧穿，降低短路率，同时降低虚焊率，因此大幅提升电芯的制成率，减少材料浪费，降低成本。
[0018]在本专利技术的一实施例，所述正集流盘的材质为铝，且对所述正集流盘的表面采用物理喷砂工艺，粗糙化处理；以及所述正集流盘的焊接功率密度为6300w/mm2～8100w/mm2。
[0019]在本专利技术的一实施例，所述负集流盘的材质为铜，且对所述负集流盘的表面进行镀镍处理；以及所述负集流盘的焊接功率密度为15800w/mm2～22700w/mm2。
[0020]在本专利技术的一实施例，所述激光器的光纤芯径为100～200um，其焦点处光斑直径为200～600um。
[0021]在本专利技术的一实施例，所述正极离焦量为+24mm～+28mm，所述负极离焦量为+4mm～+20mm。
[0022]在本专利技术的一实施例，所述适合所述正极端面和所述负极端面的激光参数包括：所述振镜装置的振镜直径焦距为80～140mm，振镜聚焦镜焦距为200～400mm；所述振镜装置的工作范围场为110mm
×
110mm或220mm
×
220mm；所述振镜装置的工作焦点距离为200～300mm；在焦点处，所述振镜装置对所述激光器的激光的放大倍数为2～3倍。
[0023]在本专利技术的一实施例，所述激光器在焊接所述正极焊接表面时，其焊接功率为1800w～2300w，焊接速度为20～100mm/s；所述激光器在焊接所述负极焊接表面时，其焊接功率为2600w～3200w；焊接速度为40～120mm/s。
[0024]在本专利技术的一实施例，焊接所述正极焊接表面时，沿着焊接轨迹直线不摆动焊接；焊接所述负极焊接表面时，沿着焊接轨迹以正玄曲线的形式摆动焊接，所述激光器的摆动参数：振幅为0.6mm～0.8mm，频率为40～60Hz。
[0025]在本专利技术的一实施例，所述激光器投射在所述正集流盘的焊接槽内的激光光斑直径为0.6mm～0.7mm，所述激光器投射在所述负集流盘的焊接槽内的激光光斑直径为0.4mm～0.5mm。
[0026]在本专利技术的一实施例，所述惰性保护气体的压力需≥0.5MPa，所述惰性保护气体的流量15L/min～20L/min。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0028]1.本专利技术采用激光连续焊接方式将集流盘焊接在极耳表面，加工速度快，完成一个集流盘焊接仅用时0.12s，相比传统YAG激光器焊接速度提升5倍，搭配自动产线，可实现80PPM生产效率。
[0029]2.本专利技术的焊接方法焊接较传统点焊接形式，粘连面积提升1倍，过流能力提升1.45倍，有效提升电芯内部过流能力，更加适合，大电流或超大电流充放电。
[0030]3.本专利技术焊接方法焊接强度，较传统点焊接形式提升50％，有效避免自动产线运
输过程中或下一工序加工集流盘脱落风险。
[0031]4.本专利技术利用控制离焦量、区别正负极端面与集流盘激光工艺参数，精细控制功率密度，来避免焊接产生的热量烧伤卷芯内部隔膜，有效控制电芯微短路。
[0032]5.本专利技术首创焊接过程通入惰性气体保护焊接位置，焊接产生的等离子屏蔽会被保护气驱散，保证激光能力持续稳定的作用焊缝，大幅降低虚焊发生率。
[0033]6.本专利技术生产维保方法简单，可降低维保频次，焊接生产过程无需频繁更换保护镜片，减少成本的同时避免停机维保，导致线体效率下降，选用光纤激光器，解构紧凑，免维护。以及可有效降低高反发生率，保护振镜及激光器
附图说明
[0034]图1为本专利技术的一种电池激流盘的焊接方法的流程图。
[0035]图2为本专利技术的正集流盘焊接完成后的效果图。
[0036]图3为本专利技术的负集流盘焊接完成后的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池激流盘的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：S100，将电芯正、负极耳揉平后，裸露出致密的正、负极端面；S200，贴合工装将正集流盘与正极端面紧密贴合，将负集流盘与负极端面紧密贴合；S300，所述正集流盘和所述负集流盘上均设置有焊接槽，视觉识别装置识别所述焊接槽；S400，振镜装置搭配激光器，将激光投射在所述正集流盘和所述正极端面的正极焊接表面以及所述负集流盘和所述负极端面的负极焊接表面；S500，调整所述振镜装置的离焦量，分别设置焊接所述正极焊接表面时的正极离焦量，和焊接所述负极焊接表面的负极离焦量；S600，设置适合所述正极端面和所述负极端面的激光参数；S700，在所述振镜装置上设置在所述正集流盘和所述负集流盘的焊接槽内焊接轨迹；S800，将所述贴合工装的保护气流通道的流出口正对所述正极焊接表面和所述负极焊接表面，并向所述保护气流通道内通入惰性保护气体；S900，所述激光器出光，加热所述集流盘，融化与其紧贴的正、负极端面的极耳上，根据所述焊接轨迹，采用连续焊接的方式，在所述集流盘的焊接槽中形成不同形状的焊纹，使所述集流盘牢固的焊接在极耳表面上。2.根据权利要求1所述的电池激流盘的焊接方法，其特征在于，所述正集流盘的材质为铝，且对所述正集流盘的表面采用物理喷砂工艺，粗糙化处理；以及所述正集流盘的焊接功率密度为6300w/mm2～8100w/mm2。3.根据权利要求2所述的电池激流盘的焊接方法，其特征在于，所述负集流盘的材质为铜，且对所述负集流盘的表面进行镀镍处理；以及所述负集流盘的焊接功率密度为15800w/mm2～22700w/mm2。4.根据权利要求1所述的电池激流盘的焊接方法，其特征在于，所述激光器的光纤芯径为100～200um，其焦点处光斑直径为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇琪，龙君君，高峰，田启亮，黄刚，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：