[發(fā)明專利]用于連接多個平行連接片的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210337675.6
• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN103000854B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設計）人: J.W.佩恩
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H01M2/22
• 分類號: H01M2/22;B23K26/244;B23K26/32
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 劉楨

技術(shù)領(lǐng)域

本技術(shù)涉及以成本有效和可重復的方式連接多個單元連接片，使得每個相互聯(lián)接質(zhì)量更輕且體積更小。

背景技術(shù)

這一部分提供與本公開相關(guān)的背景信息，其并非必需是現(xiàn)有技術(shù)。

多單元電化學裝置（也稱為電池單元堆或多單元電池模塊）可用于車輛驅(qū)進等的許多種應用，包括驅(qū)動各種電子裝置。盡管電池設計（例如堿性電池、伏打電池和鉛酸電池）被用在各種家用和工業(yè)應用中，但是部分地由于能量密度的提高，電池類型的演化（例如，鎳鎘電池（NiCd）、鎳氫電池（Ni-MH）、鋰離子電池和鋰離子聚合物電池）在新興電子和混合氣體/電子車輛驅(qū)動應用中顯示出特別的實用性。依賴于車輛的特定結(jié)構(gòu)，這類電池可有選擇地重新充電，例如插電式電池或再生制動事件期間的車載電池。

在特定電池單元中，相鄰單元的電極和隔離板可彼此層疊，以提供許多種單元堆疊幾何形狀和其它單元結(jié)構(gòu)，無論是在車輛上或用于其它非車輛應用。例如，電池單元可彼此相鄰，它們各自的導電終端或單元連接片可以適于完成電子電路的特別方式連接在一起。在某些情形下，可使用超聲波焊接方法將相同或相似材料的多個連接片連接至另一材料上，例如互聯(lián)構(gòu)件。然而，由于使用期間超聲波工具的一些部分（例如焊頭和鐵砧）會磨損，所以這些方法會導致焊接質(zhì)量的差異。這種磨損會影響焊接性能，并產(chǎn)生不斷的加工費用。此外，互聯(lián)構(gòu)件相對于單元連接片的幾何形狀和位置必須適應超聲波焊接設備，從而限制了多單元裝置設計和結(jié)構(gòu)等方面。

發(fā)明內(nèi)容

本技術(shù)包括涉及多單元電化學裝置中的一個或多個單元連接片和互聯(lián)構(gòu)件的激光焊接的系統(tǒng)、方法、制造產(chǎn)品和構(gòu)成。

在一些實施例中，激光焊接互聯(lián)裝置包括互聯(lián)構(gòu)件和多個電化學單元。所述互聯(lián)構(gòu)件包括具有第一側(cè)和第二側(cè)的基本上平面的部分。所述多個電化學單元遠離所述互聯(lián)構(gòu)件的第一側(cè)沿著基本上垂直的方向延伸。每個電化學單元都具有接觸所述互聯(lián)構(gòu)件的第二側(cè)的單元連接片，其中所述接觸包括激光焊接。

在一些實施例中，一種將電化學單元連接至互聯(lián)構(gòu)件的方法，包括提供互聯(lián)構(gòu)件和多個電化學單元。所述互聯(lián)構(gòu)件包括具有第一和第二側(cè)的基本上平面部分，所述多個電化學單元遠離所述互聯(lián)構(gòu)件的第一側(cè)沿基本垂直方向延伸。每個電化學單元都具有接近于所述互聯(lián)構(gòu)件的第二側(cè)的單元連接片。所述方法包括將各單元連接片激光焊接至所述互聯(lián)構(gòu)件的第二側(cè)。

在多個實施例中，本技術(shù)提供了包括如本文所述激光焊接互聯(lián)裝置的電化學裝置。例如，所述電化學裝置可為電池，例如鋰離子電池、鋰離子聚合物電池、鎳金屬氫化物電池或鎳鎘電池。具有激光焊接互聯(lián)裝置的一個或多個電池可用在車輛中，包括電動及混合氣體/電動車輛推進應用中。

本發(fā)明提供下列技術(shù)方案。

技術(shù)方案1.?一種激光焊接互聯(lián)裝置，包括：

互聯(lián)構(gòu)件，包括具有第一側(cè)和第二側(cè)的基本上平面的部分；以及

多個電化學單元，其遠離所述互聯(lián)構(gòu)件的第一側(cè)沿著基本上垂直的方向延伸，每個電化學單元都具有接觸所述互聯(lián)構(gòu)件的第二側(cè)的單元連接片，其中所述接觸包括激光焊接。

技術(shù)方案2.?如技術(shù)方案1的激光焊接互聯(lián)裝置，其中所述電化學單元基本上平行。

技術(shù)方案3.?如技術(shù)方案1的激光焊接互聯(lián)裝置，其中各單元連接片接觸所述互聯(lián)構(gòu)件的第二側(cè)的部分位于基本上相同的平面內(nèi)。

技術(shù)方案4.?如技術(shù)方案3的激光焊接互聯(lián)裝置，其中各單元連接片接觸所述互聯(lián)構(gòu)件的第二側(cè)的部分與所述互聯(lián)構(gòu)件的第二側(cè)基本上共面。

技術(shù)方案5.?如技術(shù)方案1的激光焊接互聯(lián)裝置，其中所述互聯(lián)構(gòu)件的第二側(cè)的一部分包括與所述互聯(lián)構(gòu)件的其余部分不同的材料，其中所述接觸包括在其上的激光焊接。

技術(shù)方案6.?如技術(shù)方案5的激光焊接互聯(lián)裝置，其中所述互聯(lián)構(gòu)件的第二側(cè)的所述一部分的材料包括與所述單元連接片相同的材料。?

技術(shù)方案7.?如技術(shù)方案1的激光焊接互聯(lián)裝置，其中所述互聯(lián)構(gòu)件包括銅和銅合金中的至少一種。

技術(shù)方案8.?如技術(shù)方案1的激光焊接互聯(lián)裝置，其中所述單元連接片包括銅、銅合金、鋁和鋁合金中的至少一種。

技術(shù)方案9.?如技術(shù)方案1的激光焊接互聯(lián)裝置，其中所述互聯(lián)構(gòu)件的一部分接觸至少一個另外電化學單元的至少一個單元連接片。

技術(shù)方案10.?一種電化學裝置，包括技術(shù)方案1的激光焊接互聯(lián)裝置。

技術(shù)方案11.?一種包括技術(shù)方案1的激光焊接互聯(lián)裝置的電池。