[實用新型]一種電池模組超聲激光復(fù)合焊結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201521138951.1
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN205290098U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸群;曹瑜琦
• 申請（專利權(quán)）人: 北京華特時代電動汽車技術(shù)有限公司
• 主分類號: B23K28/02
• 分類號: B23K28/02
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 李旦華

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電池模組超聲激光復(fù)合 焊結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

鋰離子動力電池是目前純電動汽車的主要儲能配置，為滿足不同種類 汽車的電壓、功率輸出需求，通常，鋰離子動力電池以各種的串、并聯(lián)方 式組合成動力電池模組。因此，在制造動力電池模組過程中，需要將多個 鋰離子動力電池的集流體連接起來。

按包裝形式分類，鋰離子動力電池通常有圓柱形、方形硬殼、方形軟 包這幾大類。焊接是鋰離子動力電池生產(chǎn)中必不可少的工序，由于鋰離子 電池負(fù)極和正極集流體分別采用銅箔和鋁箔，這類超薄板材很難采用電弧 焊焊接。圓柱形和方形硬殼鋰離子動力電池封口焊一般采用激光焊接，方 形軟包鋰離子動力電池的集流體和頂蓋的導(dǎo)電柱一般采用超聲波焊接。

超聲波焊接也是多個方形軟包鋰離子動力電池集流體連接的主要方 法。通常認(rèn)為，金屬超聲波焊接時，既不向工件輸送電流，也不向工件引 入高溫?zé)嵩矗皇窃陟o壓力下將彈性振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぜg的摩擦功、形 變能及隨后有限的溫升。接頭間的冶金結(jié)合是在母材不發(fā)生熔化的情況下 實現(xiàn)的，因而是一種固態(tài)焊接。

實際生產(chǎn)中，電池模組超聲波焊接接頭由一組多個焊點組成，每個焊 點的焊接接頭抗剪強度與母材抗剪強度有較大差距；此外，電池模組超聲 波焊接接頭質(zhì)量受焊接母材、焊頭表面狀況、加壓機(jī)構(gòu)氣路氣壓影響較大， 容易出現(xiàn)焊接質(zhì)量波動。

目前，也有研究者將激光焊應(yīng)用于多個方形軟包鋰離子動力電池集流 體連接。激光焊是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接 方法，要求焊件裝配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有顯著偏移。 這是因為激光聚焦后光斑尺寸小，焊縫窄。如工件裝配精度或光束定位精 度達(dá)不到要求，很容易造成焊接缺陷。

實際生產(chǎn)中，有時因不能滿足上述要求，而無法采用激光焊接技術(shù)。 因此，要應(yīng)用激光焊，焊件位置需非常精確，務(wù)必在激光束的聚焦范圍內(nèi)； 焊件需使用夾治具時，必須確保焊件的最終位置需與激光束將沖擊的焊點 對準(zhǔn)。

實用新型內(nèi)容

因此，本實用新型要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中電池模組中 集流體的焊接接頭為超聲波焊接接頭或激光焊接接頭從而存在超聲波焊接 接頭強度差、激光焊接接頭焊接難度高的缺陷，從而提供強度高，焊接操 作容易的電池模組超聲激光復(fù)合焊結(jié)構(gòu)。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的一種電池模組超聲激光復(fù)合焊結(jié) 構(gòu)，包括至少兩個電池主體，從單個所述電池主體中引出的正、負(fù)極兩集 流體，電池主體之間的集流體對應(yīng)層疊設(shè)置，還包括在層疊的所述集流體 之間，將所述集流體連接的焊接接頭，所述焊接接頭包括先后依次焊接的 超聲焊焊接接頭以及激光焊焊接接頭。

在本實用新型的電池模組超聲激光復(fù)合焊結(jié)構(gòu)中，還包括連接兩所述 集流體的集流體連接片，所述焊接接頭將所述集流體與所述集流體連接片 連接。

在本實用新型的電池模組超聲激光復(fù)合焊結(jié)構(gòu)中，所述激光焊為激光 點焊或激光連續(xù)焊。

在本實用新型的電池模組超聲激光復(fù)合焊結(jié)構(gòu)中，所述激光點焊可覆 蓋超聲焊焊點，或者與所述超聲焊焊點相交，或避開所述超聲焊焊點。

在本實用新型的電池模組超聲激光復(fù)合焊結(jié)構(gòu)中，所述激光連續(xù)焊的 焊縫呈“I”形，或“S”形，或“U”形，或“Z”形。

在本實用新型的電池模組超聲激光復(fù)合焊結(jié)構(gòu)中，所述集流體呈“L” 形，“V”形，“Z”形。

在本實用新型的電池模組超聲激光復(fù)合焊結(jié)構(gòu)中，最邊緣的超聲焊焊 點與集流體的邊緣的距離不小于2mm。

在本實用新型的電池模組超聲激光復(fù)合焊結(jié)構(gòu)中，所述集流體連接片 為純鋁材質(zhì)，或鋁合金材質(zhì)，或純銅材質(zhì)，或銅合金材質(zhì)，所述集流體連 接片表面設(shè)有鎳層。

在本實用新型的電池模組超聲激光復(fù)合焊結(jié)構(gòu)中，鋁制的所述集流體 厚度為0.05mm至0.1mm，鋁制的所述集流體連接片厚度為1mm至1.5mm。

在本實用新型的電池模組超聲激光復(fù)合焊結(jié)構(gòu)中，銅制的所述集流體 的厚度為0.05mm至0.1mm，銅制的所述集流體連接片的厚度為1mm至1.5mm。

本實用新型技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點：