[發明專利]二次電池的激光焊接方法

在審

• 申請號: 201610375772.2
• 申請日: 2016-05-31
• 公開（公告）號: CN107442932A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 鈴木大介;小林裕臣
• 申請（專利權）人: 樸力美電動車輛活力株式會社
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙)31239
• 代理人: 芮玉珠

技術領域

本發明涉及用于將二次電池的接合對象部分激光焊接的二次電池的激光焊接方法。

背景技術

作為原動機搭載于電動汽車、混合動力汽車等的電動機的電源根據能量密度的高度多數使用鎳氫二次電池、鋰離子二次電池。這樣的二次電池是多個電池模塊組合而構成的。各電池模塊構成為：多個單電池收納于樹脂制的方形外殼中。例如，方形外殼的電池模塊的一例記載于專利文獻1。

專利文獻1記載的電池模塊構成為將多個長方體狀的電池槽隔著隔壁配置成橫向一列。在各電池槽中收納有：隔著隔板層疊的正極板和負極板；那些正極板和負極板的一側部相互向相反側突出而成為引線部的極板組；各集電體，其與極板組的兩側的引線部分別接合；以及電解液。另外，在電池模塊中，在電池模塊的兩端的端壁或者電池槽間的隔壁與和該壁相對的集電體之間配置有導電板。導電板的中間部的1個或者多個部位與集電板連接。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2003－217558號公報

在專利文獻1記載的電池模塊中，通過在由于板厚較薄所以有電阻高的傾向的集電體上連接板厚具有厚度、電阻低的導電板，從而使作為電池模塊的電阻降低。

另一方面，在這樣的電池模塊中，普遍是導電板和集電板利用激光焊接機械連接且電連接。但是，在這樣的激光焊接中，不能否定在導電板和集電板的熔融金屬中混入那些板材表面的鍍鎳中所包含的雜質等異物。并且，如果有時這樣地混入異物的話，有可能在熔融金屬凝固時那些異物在晶界處偏析，焊接強度下降，進而焊接部分產生裂紋。

發明內容

本發明是鑒于這樣的實情而完成的，其目的在于提供能抑制導電板和集電板的焊接部分產生裂紋的二次電池的激光焊接方法。

解決上述問題的二次電池的激光焊接方法，在與構成二次電池的極板組連接的集電板上激光焊接導電板，其特征在于，按順序進行如下工序：除去工序，將激光光束照射到比所述激光焊接的部分寬廣的范圍，將位于所述集電板和所述導電板的表面上的異物除去；焊接工序，通過將激光光束照射到所述激光焊接的部分，使所述集電板和所述導電板兩方熔融，從而進行焊接；以及慢冷卻工序，將激光光束照射到在所述焊接工序中焊接的部分的至少一部分，抑制所述熔融的部分的溫度向常溫下降的速度。

根據這樣的方法，因為在除去工序中位于包含焊接的部分的寬廣范圍的異物被除去，所以可減少如下可能：在焊接工序中異物混入到熔池，由于該異物向晶界偏析而使焊接部分產生強度下降。另外，在慢冷卻工序中可抑制已焊接的部分的溫度下降的速度，所以可抑制異物向晶界的偏析，可抑制焊接部分的強度下降。而且，因為可抑制溫度下降的速度，所以也可緩和由于凝固收縮導致的應力集中。即，可抑制異物在晶界處偏析，并且可緩和伴隨凝固收縮的應力集中，所以可抑制焊接部分的裂紋產生。

作為優選方法，在所述集電板的表面和所述導電板的表面中的至少一方實施鍍鎳，在所述除去工序中將所述鍍鎳的至少一部分除去。

集電板、導電板在其表面被實施鍍鎳的情況不少，并且電鍍包含磷(P)等雜質的情況也不少。因此，根據這樣的方法，利用除去工序從焊接部分可除去鍍鎳自身和該電鍍所包含的雜質的至少一部分。由此，在集電板、導電板的熔池中混入由于電鍍導致的雜質等異物的可能下降，能抑制異物向晶界的偏析。

作為優選方法，在所述除去工序中，通過以激光光束的照射范圍的一部分重疊的方式多次照射激光光束，從而將激光光束照射到比所述激光焊接的部分寬廣的范圍。

根據這樣的方法，能將比激光焊接的范圍寬廣的范圍的異物除去。

作為優選方法，在所述導電板的周圍設定多個激光焊接的部分，在所述焊接工序之前，對所設定的所述多個激光焊接的部分的全部進行所述除去工序，并且對所設定的所述多個激光焊接的部分的每個連續地進行所述焊接工序和所述慢冷卻工序。

根據這樣的方法，因為能連續地進行照射的激光光束的能量相同的除去工序，所以激光光束的照射變得容易。另外，因為接續焊接工序進行慢冷卻工序，所以能在焊接工序的溫度下降少的期間內抑制溫度的下降速度。

作為優選方法，在所述除去工序和所述慢冷卻工序中激光光束賦予單位面積的能量被調整為使所述集電板和所述導電板不熔融的能量。