[發明專利]用于點接合堆疊的金屬箔的方法

在審

• 申請號: 201410837872.3
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104741769A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 熊谷正樹;岡田豪生;毛利有延;早藤健司
• 申請（專利權）人: 株式會社UACJ;川崎重工業株式會社;小原株式會社
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明總體上涉及用于點接合(spot-joining)堆疊的金屬箔的方法，更特別地，本發明涉及用于通過使用復動式轉動工具(double-acting?type?rotary?tool)來執行攪拌摩擦點焊操作(friction?stir?spot-welding?operation)的方法，以有利地實現彼此堆疊或重疊的多個金屬箔的電氣的且機械的一體化接合。

背景技術

諸如鋁箔和銅箔等的具有高導電性的金屬箔已經以多個金屬箔彼此堆疊或重疊的形式用作電極，諸如電池的集電器。在彼此重疊且用作電極的金屬箔的重合部中，要求金屬箔以彼此直接接觸的方式固定在一起，使得金屬箔電氣地且機械地接合為單元。

使用超聲波的方法已經廣泛地用作如上所述的接合彼此堆疊的金屬箔的傳統方法。然而，通過該方法所實現的接合強度低于期望，導致無法實現穩定接合的問題，例如由于在電池的充電和放電過程中的熱膨脹而存在金屬箔的重合部(stack)剝離的風險。作為解決該問題的方法，已經提議使用作為固相焊接操作的攪拌摩擦焊接操作的接合方法。該方法的示例公開在JP-A-2003-126972和JP-A-2005-103586中。

在JP-A-2003-126972公開的方法中，在如下配置中執行攪拌摩擦焊接操作：厚度大于金屬箔的金屬板疊置在多個金屬箔的重合部的兩相反面，使得金屬箔的重合部介于金屬板之間。在該方法中，攪拌摩擦焊接操作旨在通過使用具有如下結構的固定式工具(轉動工具)來執行：在該結構中，具有預定長度的銷(pin)一體地設置有可繞軸線轉動的柱狀主體的遠端。因此，在執行點接合操作的情況下，由于焊接工具在焊接操作后的移除而在焊接部形成并殘存諸如銷孔(探針孔)等的工具孔。工具孔的存在導致接合強度的劣化，因此在JP-A-2003-126972中執行線接合操作而非點接合操作，以避免接合強度的劣化。然而，在執行線接合操作的情況下，存在由于焊接工具在焊接操作過程中的移動而使堆疊的金屬箔相對彼此移位的風險，除非金屬箔被非常穩固地固定在一起。為了避免該風險，已經提議一種通過使用粘合劑將金屬箔固定在一起的方法，但是利用粘合劑使金屬箔粘合在一起的步驟的增加不可避免地導致工作負荷和成本的不期望的提高。

另一方面，JP-A-2005-103586公開了一種用于通過攪拌摩擦焊接操作來接合多個金屬箔的集合體的方法。在該方法中，在通過利用沿垂直于集合體的上表面和下表面的相反方向施加壓力型鍛(swaging)或壓緊(caulking)，或者通過超聲波焊接、冷焊或電弧焊而使集合體暫時接合來固定集合體的情況下，執行攪拌摩擦焊接操作。可選地，在增強基板被保持為與集合體抵接接觸的狀態下，執行攪拌摩擦焊接操作，其中，該增強基板由與構成集合體的金屬相同的金屬構成。然而，在該方法中，也旨在通過使用固定式工具(轉動工具)來執行線接合操作，因此該方法也具有與上述JP-A-2003-126972的方法同樣的固有問題。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：JP-A-2003-126972

專利文獻2：JP-A-2005-103586

發明內容

發明要解決的問題

鑒于上述背景技術而做出本發明。因此，本發明的目的在于提供一種用于點接合彼此疊的置多個金屬箔的方法，通過執行攪拌摩擦點焊操作，該方法能夠有利地形成具有可靠的接合狀態的攪拌摩擦點焊部(weld)。

用于解決問題的方案