本發(fā)明屬于鋰離子電池加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種實現(xiàn)圓柱三極耳鋰離子電池快速蓋帽焊接的方法。

背景技術(shù)：

極耳蓋帽焊是圓柱鋰離子電池生產(chǎn)過程中必不可少的工序，也是直接影響電池內(nèi)阻、倍率性能、加工效率及合格率的關(guān)鍵工序。

現(xiàn)有技術(shù)中針對正極三極耳蓋帽焊的方法主要有兩種，一種為手工整形法，另外一種為引帶焊接法。具體如下：

手工整形法：將三個極耳手工整形后超聲波焊接在一起，再采用激光將焊印點和蓋帽焊接在一起。其中采用人工將三個極耳捏合在一起，再采用超聲焊接，為了避免極耳的韌性回彈導(dǎo)致其在超聲焊接前分開，需要人工費時將極耳定型，同時需要較長的極耳才能完成此步。較長的極耳因其角度問題，在封口前折極耳時，會較難完成“Z”字形折極耳，且很容易發(fā)生極耳碰壁的異常，導(dǎo)致安全隱患。三個極耳重疊超聲焊接在一起后再和蓋帽激光焊，三個極耳不能在蓋帽激光焊點上形成有效的并聯(lián)回路，易在大倍率充放電時導(dǎo)致焊點溫升過大。同時為了注液量的準(zhǔn)確性，在注液后才進行蓋帽焊接，極耳上的電解液擦拭不干凈，會導(dǎo)致激光焊時虛焊，導(dǎo)致電芯內(nèi)阻增大或者斷路。

引帶焊接法：和手工整形法相似，第一步也是通過人工先將三個極耳焊接在一起，同樣會面臨需要較長極耳，后續(xù)有極耳碰壁安全隱患的問題及效率低下的問題。三極耳和蓋帽上引出的兩個鋁帶超聲焊接可以解決激光焊虛焊的問題，但是需要人工手動將蓋帽上的兩條鋁帶包覆住極耳接頭，并手動焊接，效率低下，無法實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，且手工焊接不能保證焊接的一致性，難以確保電芯的一致性。三個極耳焊接在一起后再和引帶焊接，也是只有一個焊點，不能很好的形成并聯(lián)回路，易在大倍率充放電時導(dǎo)致焊點溫升過大。

上述兩種焊接方式均具有生產(chǎn)效率低下，具有安全隱患以及難以形成有效的并聯(lián)回路等問題，所以導(dǎo)致其不能滿足動力鋰離子電芯的批量性生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)效率低下、具有安全隱患以及難以形成有效并聯(lián)回路的不足，本發(fā)明的目的是提供一種實現(xiàn)圓柱三極耳鋰離子電池快速蓋帽焊的方法。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一個“凸”字形匯流片將極耳和蓋帽連接，該連接過程包括如下步驟：

S1：注液后擦拭極耳時，用無紡布將極耳拉直；

S2：使用一個彈簧極耳夾將三個極耳分別固定在彈簧極耳夾的三個凹槽內(nèi)，內(nèi)圈極耳固定在中間凹槽內(nèi)，外圈極耳固定在兩側(cè)凹槽內(nèi)；

S3：自動送料裝置將匯流片母帶送至極耳下方，超聲波焊接將三個極耳和匯流片焊接在一起，并切斷母帶；

S4：形沖切模具將匯流片沖切成“凸”字形，并將超出匯流片的極耳切除，防止出現(xiàn)極耳碰壁的情況；

S5：將“凸”字形匯流片激光焊在蓋帽上；

S6：人工拿掉彈簧極耳夾，以“凸”字形匯流片的底部作為基準(zhǔn)，通過自動折極耳后封口即可。

較佳地，所述彈簧極耳夾所夾部位為三個極耳的包膠部位，以極耳留白處作為基準(zhǔn)，彈簧極耳夾靠近鋼殼殼口中心位置。

較佳地，所述彈簧極耳夾夾住極耳后極耳外露即極耳留白為4～10mm，彈簧極耳夾的寬度為3～8mm。

較佳地，所述彈簧極耳夾夾住極耳后極耳外露即極耳留白為6mm，彈簧極耳夾寬度為5mm。

較佳地，所述步驟S2中的三個極耳，內(nèi)圈極耳在中間凹槽內(nèi)，通過極片長度厚度設(shè)計，將外圈兩個極耳分布在內(nèi)圈極耳的兩側(cè)。

較佳地，所述匯流片為一鋁片，匯流片長度為11mm，寬度為20mm，厚度為0.1mm。

較佳地，所述匯流片和三個極耳采用長條狀超聲波焊接，焊印為4mm*18mm。

較佳地，形沖切模具中凹進平臺高5mm，凹進平臺寬10mm，模具整體寬度20mm。

較佳地，所述步驟S4中形沖切模具下接一個廢料回收盒，廢料回收盒用來回收切掉的匯流片和超出匯流片的極耳，同時配備吸塵裝置，去除沖切產(chǎn)生的金屬粉屑。

較佳地，所述步驟S5中將“凸”字形匯流片激光焊在蓋帽上時，在蓋帽的凸臺和兩肩共三個激光焊點，以保證匯流片和蓋帽緊密貼合。

較佳地，所述步驟S6中折極耳為將極耳折成“V”形。

由上述對本發(fā)明的描述可知，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

采用凸字形匯流片連接極耳和蓋帽，匯流片和極耳通過超聲波焊接在一起，杜絕了因為極耳上電解液沒有擦干凈而導(dǎo)致激光焊接時導(dǎo)致虛焊的可能性，保證了合格率；三個極耳并列分布在匯流片上，確保其并聯(lián)回路，能夠有效的減小倍率充放電時的焊印溫升問題；設(shè)計的工裝夾具彈簧極耳夾簡便易操作，能夠快速的將極耳整形并固定，可實現(xiàn)超聲波焊接的自動化；匯流片在蓋帽上有三個激光焊焊點，確保匯流片在蓋帽上穩(wěn)定，且焊點較多能夠起到很好的分流作用；因為存在有匯流片，可縮短極耳外露長度，折極耳時以匯流片底部作為基準(zhǔn)，可以實現(xiàn)設(shè)備自動將極耳折成“V”形，同時也可以完全杜絕極耳碰壁的危險。

附圖說明

圖1是保證最內(nèi)圈極耳在中間的極片設(shè)計要求示意圖；

圖2是彈簧極耳夾的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是彈簧極耳夾凹槽示意圖；

圖4是極耳和匯流片超聲焊接的示意圖；

圖5是沖切模具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是匯流片沖切后的示意圖；

圖7是電芯和蓋帽結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖8是電芯極耳和蓋帽通過匯流片連接的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是一種實現(xiàn)三級耳鋰離子電池快速蓋帽焊接方法示意圖；

圖中：1、3-外圈極耳，2-內(nèi)圈極耳，4-彈簧極耳夾，5、6、7-凹槽，8-匯流片，9-形沖切模具，10-蓋帽。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

本發(fā)明關(guān)鍵在于：在注液后通過超聲波將極耳和匯流片焊接在一起，有效防止極耳直接和蓋帽激光焊虛焊，配合夾具實現(xiàn)極耳快速整形，匯流片沖切成凸形結(jié)構(gòu)有利于在蓋帽的導(dǎo)電片上有效焊接，實現(xiàn)三點焊接，保證穩(wěn)固。

如圖1-9所示，本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)圓柱三極耳鋰離子電池快速蓋帽焊的方法，其包括以下步驟：

S1：注液后擦拭極耳時，用無紡布將極耳拉直；

S2：使用一個彈簧極耳夾4將三個極耳1、2、3分別固定在彈簧極耳夾的三個凹槽5、6、7內(nèi)；

S3：自動送料裝置將匯流片母帶送至極耳下方，超聲波焊接將三個極耳和匯流片8焊接在一起，并切斷匯流片母帶；

S4：形沖切模具9將匯流片沖切成“凸”字形，并將超出匯流片8的極耳切除，防止出現(xiàn)極耳碰壁的情況；

S5：將“凸”字形匯流片8激光焊在蓋帽10上；

S6：人工拿掉彈簧極耳夾4，以“凸”字形匯流片8的底部作為基準(zhǔn)，通過自動折極耳后封口即可。

本實施例步驟S2中，如圖1所示，內(nèi)圈極耳放置在極耳夾4的中間槽位6，可通過設(shè)計極片長度和厚度設(shè)計將外圈兩個極耳1、3設(shè)計在內(nèi)圈極耳2的兩側(cè)，外圈極耳1可偏移角度為142°，外圈極耳3可偏移角度為128°，通過對外圈極耳1、3偏移角度的設(shè)定，可以保證內(nèi)圈極耳2落入中間槽位6。

本實施例步驟S2中彈簧極耳夾4寬度為5mm，彈簧極耳夾4寬度可以根據(jù)具體的設(shè)計要求來設(shè)置，5mm為本方案的最優(yōu)選方案，針對彈簧極耳夾4寬度的方案，如3～8mm或者其他方案均是可行設(shè)計的。

本實施例步驟S2中極耳外露留白為6mm，極耳外露留白可以根據(jù)具體的設(shè)計要求來設(shè)置，6mm為本方案的最優(yōu)選方案，針對極耳長度的方案，如4～10mm或者其他方案均是可行設(shè)計的。

本實施例步驟S3中匯流片8為一鋁片，匯流片8的長度為11mm，寬度為20mm，厚度為0.1mm，焊印為4mm*18mm。當(dāng)然針對母帶規(guī)格和焊印尺寸可根據(jù)具體的要求來設(shè)置，本實施例提供的規(guī)格僅為一最優(yōu)選方案。

本實施例步驟S4中形沖切模具9中凹進平臺高5mm，凹進平臺寬10mm，模具整體寬度20mm。當(dāng)然針對形沖切模具9的尺寸和型號可根據(jù)具體的要求來設(shè)置，本實施例提供的規(guī)格僅為一最優(yōu)選方案。

本實施例步驟S5中將“凸”字形匯流片8激光焊在蓋帽10上時，在蓋帽10的凸臺和兩肩共三個激光焊點，以保證匯流片8和蓋帽10緊密貼合。當(dāng)然針對焊印形狀及焊點位置可以根據(jù)設(shè)計需要進行設(shè)置，本實施例提供的規(guī)格僅為一最優(yōu)選方案。

本實施例步驟S6中折極耳為將極耳折成“V”形。當(dāng)然針對折極耳的形狀可根據(jù)設(shè)計要求進行設(shè)置，本實施例提供的形狀僅為一最優(yōu)選方案。

本發(fā)明的有益效果在于：采用凸字形匯流片8連接極耳和蓋帽10，匯流片8和極耳通過超聲波焊接在一起，杜絕了因為極耳上電解液沒有擦干凈而導(dǎo)致激光焊導(dǎo)致虛焊的可能性，保證了合格率；三個極耳并列分布在匯流片8上，確保其并聯(lián)回路，能夠有效的減小倍率充放電時的焊印溫升問題；設(shè)計的彈簧極耳夾4簡便易操作，能夠快速的將極耳整形并固定，可實現(xiàn)超聲波焊接的自動化；匯流片8在蓋帽10上有三個激光焊焊點，確保匯流片8在蓋帽10上穩(wěn)定，且焊點較多能夠起到很好的分流作用；因為存在有匯流片8，可縮短極耳外露長度，折極耳時以匯流片8底部作為基準(zhǔn)，可以實現(xiàn)設(shè)備自動將極耳折成“V”形，同時也可以完全杜絕極耳碰壁的危險。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明作出的進一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單的推理或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。