本發(fā)明涉及鋰電池負(fù)集流盤，尤其涉及一種大圓柱鋰電池負(fù)集流盤及超聲點(diǎn)底焊接方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的大圓柱鋼殼鋰電池全極耳結(jié)構(gòu)，負(fù)極集流盤與殼底主流制作工藝為電阻點(diǎn)底焊接形式連接或者激光穿透焊接形式，其中電阻點(diǎn)底焊弊端有負(fù)極集流盤與殼底僅通過一個焊點(diǎn)固定，焊接面積小過流能力低、且容易出現(xiàn)虛焊的情況導(dǎo)致內(nèi)阻增大溫升過高影響電池的安全性能；而激光穿透焊接雖然可以解決焊接面積小強(qiáng)度低等缺點(diǎn)但隨之出現(xiàn)另一弊端，激光穿透焊接處會破壞鋼殼底部的鎳層造成殼底生銹的問題降低電池的使用壽命且激光穿透焊接設(shè)備投入成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種新型的大圓柱電池負(fù)集流盤與殼底通過超聲點(diǎn)底焊的焊接方法，負(fù)極集流盤設(shè)計(jì)為單面銅鍍鎳的結(jié)構(gòu)其中與超聲焊焊針接觸的一面不鍍鎳，不鍍鎳面保留銅本身軟態(tài)特性易焊接；另一面激光焊接面為防止激光焊接高反的問題進(jìn)行鍍鎳工藝。超聲焊針的焊頭設(shè)計(jì)為多個凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)在高頻振動及壓力的作用下使負(fù)極集流盤和殼底表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合形成多個小的熔核，此焊接強(qiáng)度高、焊接面積大，改善電阻點(diǎn)底虛焊及面積小造成內(nèi)阻大充放電溫升高的異常且改善激光穿透焊殼底生銹的問題；超聲焊接相較于電阻焊及激光穿透焊，此焊接為綠色環(huán)保節(jié)能的焊接方法。

2、本發(fā)明提出的一種大圓柱鋰電池負(fù)集流盤及超聲點(diǎn)底焊接方法，包括超聲焊焊針、超聲焊針凸起焊頭、卷芯、鋼殼、超聲焊底膜、集流盤以及激光焊接凹槽處；

3、所述鋼殼的材質(zhì)為spcc；

4、所述集流盤為圓形、條狀形中的一種；

5、所述集流盤的材質(zhì)為純銅t2，硬度為m態(tài)hv48-59，單面鍍鎳，用于防激光高反，超聲點(diǎn)底焊面不鍍鎳防止超聲點(diǎn)底焊高頻振動產(chǎn)生鎳粉造成自放電異常，且鍍鎳影響集流盤硬度防止硬度硬影響超聲點(diǎn)底焊接強(qiáng)度；

6、所述集流盤與卷芯焊接處設(shè)有兩處凹槽，與卷芯貼合更緊密無間隙，防止焊接時產(chǎn)生炸火的異常；

7、所述集流盤上設(shè)有兩處橢圓槽口和兩處圓形槽口，便于注液時候電解液的浸潤，且達(dá)到減重的效果；

8、所述集流盤上設(shè)有兩處加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋有效增加集流盤整體剛性，防止集流盤變形；

9、所述集流盤上設(shè)有防呆缺口,集流盤與卷芯負(fù)極端焊接時候防止裝配錯誤;

10、所述超聲焊焊針及超聲焊底膜的材質(zhì)均為工具鋼；

11、所述超聲焊針凸起焊頭上設(shè)有多個凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)，數(shù)量可根據(jù)焊接效果進(jìn)行調(diào)整，焊接過程中在高頻振動及壓力的作用下超聲焊頭處多個凸點(diǎn)設(shè)計(jì)處形成多個小的熔核達(dá)成焊接目的，焊接面積大焊接強(qiáng)度高，且超聲焊針凸起焊頭的邊緣處設(shè)有圓角；防止焊接后焊針頭部邊緣尖銳將集流盤壓斷；

12、所述超聲焊底膜的中心位置處設(shè)有空腔，防止超聲點(diǎn)底焊接高頻振動時將殼底摩擦出痕跡及掉鎳的情況。

13、一種大圓柱鋰電池負(fù)集流盤超聲點(diǎn)底焊接方法，包括以下步驟：

14、s1：卷芯的負(fù)極端與負(fù)極集流盤裝配焊接，負(fù)極集流盤激光焊接凹槽凸起的一面不鍍鎳與負(fù)極端面接觸，負(fù)極集流盤的另一面進(jìn)行激光焊接的面鍍鎳，卷芯的正極端與正極集流盤焊接，卷芯的正極端套絕緣片包高溫膠帶后入鋼殼；

15、s2：入鋼殼后負(fù)極集流盤與鋼殼的殼底緊密貼合；

16、s3：入鋼殼后，卷芯穿入超聲焊焊針，通過超聲焊機(jī)的壓力、預(yù)壓時間、焊接時間、焊接頻率以及保壓時間的作用下將負(fù)極集流盤與鋼殼的殼底熔融在一起，超聲焊針凸起焊頭處多個凸點(diǎn)設(shè)計(jì)處形成多個小的焊接熔核，達(dá)成焊接的目的；

17、s4：進(jìn)行電池后續(xù)的生產(chǎn)流程。

18、本發(fā)明的有益效果是：降低電阻及點(diǎn)底虛焊率、增加點(diǎn)底焊接強(qiáng)度及焊接面積從而減小電池內(nèi)阻以達(dá)到充放電溫升低的目的、提高安全性能、可大倍率充放電；改善激光穿透焊接殼底焊道處生銹問題；

19、一種負(fù)極集流盤與超聲點(diǎn)底焊接面不鍍鎳，與激光焊接面鍍鎳；使用超聲點(diǎn)底焊工藝替代傳統(tǒng)電阻點(diǎn)底焊及激光穿透焊工藝；超聲點(diǎn)底焊焊針頭部設(shè)計(jì)為多個凸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)在壓力及高頻振動下更容易將負(fù)集流盤與殼焊接，增大焊接面積及焊接強(qiáng)度。

技術(shù)特征：

1.一種大圓柱鋰電池負(fù)集流盤，其特征在于，包括超聲焊焊針（1）、超聲焊針凸起焊頭（2）、卷芯（3）、負(fù)極集流盤（4）、鋼殼（5）、超聲焊底膜（6）以及激光焊接凹槽處（10）；

2.如權(quán)利要求1所述的一種大圓柱鋰電池負(fù)集流盤超聲點(diǎn)底焊接方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種大圓柱鋰電池負(fù)集流盤及超聲點(diǎn)底焊接方法，包括超聲焊焊針、超聲焊針凸起焊頭、卷芯、鋼殼、超聲焊底膜、集流盤以及激光焊接凹槽處；所述鋼殼的材質(zhì)為SPCC，所述集流盤為圓形、條狀形中的一種，所述集流盤的材質(zhì)為純銅T2，硬度為M態(tài)HV48?59，單面鍍鎳，用于防激光高反，超聲點(diǎn)底焊面不鍍鎳防止超聲點(diǎn)底焊高頻振動產(chǎn)生鎳粉造成自放電異常，且鍍鎳影響集流盤硬度防止硬度硬影響超聲點(diǎn)底焊接強(qiáng)度。本發(fā)明降低電阻及點(diǎn)底虛焊率、增加點(diǎn)底焊接強(qiáng)度及焊接面積從而減小電池內(nèi)阻以達(dá)到充放電溫升低的目的、提高安全性能、可大倍率充放電；改善激光穿透焊接殼底焊道處生銹問題。

技術(shù)研發(fā)人員：孫喜龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：大連中比動力電池有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2