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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池,具体涉及一种负极柱及其制备方法、二次电池。
技术介绍
1、随着全球对清洁能源的需求不断增加,电动汽车(ev)作为一种环保的交通工具,其市场需求不断增长。动力电池作为电动汽车的核心部件,其性能直接影响到电动汽车的续航里程和安全性。动力电池电芯负极柱连接是电池组装过程中的关键步骤之一,它直接影响到电池的电气连接和机械强度。在焊接工艺领域,感应钎焊是一种高效、节能的焊接方法,特别适用于铝、铜等有色金属的焊接。感应钎焊利用电磁感应原理加热工件,通过控制电流和频率,使工件表面迅速加热到钎焊温度,从而实现焊接。现有的动力电池电芯负极柱连接通常采用的是机械压接或激光焊接的方式。机械压接是通过外力将负极柱压接在电芯上,这种方式虽然简单,但容易松动,影响电池的电气连接和机械强度。激光焊接是通过高能激光束将铜铝负极柱熔化在一起,这种方式的焊接强度高,但设备成本高,能耗大,且对操作人员的技能要求较高,此外,铝和铜属于高反材料,对激光的吸收效率较低,因此激光焊接存在焊接不牢固、电极损坏、火花飞溅等问题。现有的动力电池电芯负极柱连接技术存在以下问题:首先,机械压接的连接强度不足,容易松动,影响电池的性能和安全性。其次,激光焊接的设备成本高,能耗大,操作复杂,不适合大规模生产。
2、专利cn110120490a公开了一种锂离子电池负极柱的加工方法,该专利技术使用炉中钎焊的方式对铝铜复合负极柱进行焊接,对比激光钎焊,炉中钎焊虽然能在一定程度上降低成本,但是加热时间较长,工艺周期长,效率较低,不适宜大规模生产。专利cn11835
3、因此,急需一种新型的、高效的、经济的,且良品率和焊点强度好的负极柱的制备方法。
技术实现思路
1、本公开的目的在于克服现有技术的不足,本专利技术提供了一种负极柱及其制备方法、二次电池。
2、为实现上述目的,本公开采取的技术方案为:第一方面,提供了一种负极柱的制备方法,包括以下步骤:
3、在焊片表面涂覆助焊剂,得到预成型焊片,
4、在铜板和铝柱之间装配预成型焊片,
5、对所述铜板和所述铝柱进行高频感应钎焊,以形成负极柱;
6、其中,所述助焊剂的涂覆量为5-35wt%,助焊剂包括活性剂、自交联乳液和溶剂;
7、所述自交联乳液和活性剂的质量比为0.5-1.2:100;
8、所述溶剂和活性剂的质量比为0.5-2.5:1;
9、所述自交联乳液包括自交联丙烯酸乳液和自交联聚氨酯乳液。
10、第二方面,提供了一种负极柱,所述负极柱由所述负极柱的制备方法制备得到。
11、第三方面,提供了二次电池,所述二次电池包括所述负极柱。
12、与现有技术相比,本公开的有益效果为:本专利技术通过控制助焊剂的组成以及涂覆量,提高了负极柱的良品率和焊点强度;其中,特定粗糙度的铜板和铝柱使得铜板和铝柱的表面具有凹凸不平的微结构,使得自交联乳液在铜板和铝柱的表面形成网络结构,提高助焊剂对铜板和铝柱的钎焊性能,同时能够增大铜板和铝柱的焊接面积,有效增加负极柱的良品率和焊点强度;自交联丙烯酸在成膜过程中容易和活性剂中的羟基相连,形成涂层包覆在金属表面,自交联聚氨酯乳液和自交联丙烯酸乳液共同作用,能够提高助焊剂对铜板和铝柱的附着力和焊接性能,从而提高负极柱的良品率和焊点强度。
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1.一种负极柱的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的负极柱的制备方法,其特征在于,所述助焊剂的涂覆量为8-25wt%。
3.如权利要求1所述的负极柱的制备方法,其特征在于,所述铜板和铝柱的粗糙度各自独立地为0.2-7。
4.如权利要求1所述的负极柱的制备方法,其特征在于,所述焊片为ZnAl系合金,其中ZnAl系合金中Al含量为5-22%,余量为Zn。
5.如权利要求1所述的负极柱的制备方法,其特征在于,所述铜板具有凹槽,所述铝柱具有凸包,所述凹槽和所述凸包对接装配。
6.如权利要求1所述的负极柱的制备方法,其特征在于,所述自交联丙烯酸乳液的玻璃化温度≤30℃;和/或,所述自交联聚氨酯乳液的最低成膜温度≤0℃。
7.如权利要求1所述的负极柱的制备方法,其特征在于,所述活性剂为氟铝酸盐;和/或,所述溶剂为水、醇、醚中的至少一种。
8.如权利要求7所述的负极柱的制备方法,其特征在于,所述高频感应钎焊的感应电流为20-120A;和/或,所述高频感应钎焊的频率为10-200kHz;和
9.一种负极柱,其特征在于,所述负极柱由权利要求1-8任一项所述负极柱的制备方法制备得到。
10.二次电池,其特征在于,所述二次电池包括权利要求9所述的负极柱。
...【技术特征摘要】
1.一种负极柱的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的负极柱的制备方法,其特征在于,所述助焊剂的涂覆量为8-25wt%。
3.如权利要求1所述的负极柱的制备方法,其特征在于,所述铜板和铝柱的粗糙度各自独立地为0.2-7。
4.如权利要求1所述的负极柱的制备方法,其特征在于,所述焊片为znal系合金,其中znal系合金中al含量为5-22%,余量为zn。
5.如权利要求1所述的负极柱的制备方法,其特征在于,所述铜板具有凹槽,所述铝柱具有凸包,所述凹槽和所述凸包对接装配。
6.如权利要求1所述的负极柱的制备方法,其特征在于,所述自交联丙烯酸乳液的玻璃化温度≤30℃...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴文榕,林钦耀,洪少健,黄耀林,曹颖来,
申请(专利权)人:广州汉源微电子封装材料有限公司,
类型:发明
国别省市:
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