[發(fā)明專(zhuān)利]軟包裝鋰離子動(dòng)力電池極耳焊接結(jié)構(gòu)及其焊接方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610377539.8
• 申請(qǐng)日: 2016-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107452934A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚歌;李凡群;韓笑
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 萬(wàn)向一二三股份公司;萬(wàn)向集團(tuán)公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M2/26
• 分類(lèi)號(hào): H01M2/26
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專(zhuān)利事務(wù)所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及軟包裝鋰離子動(dòng)力電池極耳焊接結(jié)構(gòu)及其焊接方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有軟包裝鋰離子動(dòng)力電池極耳焊接結(jié)構(gòu)技術(shù)方案是在正、負(fù)極耳焊接時(shí)，直接將極耳金屬片與電池集流體通過(guò)超聲焊接機(jī)以直焊的方式焊接。

現(xiàn)有軟包裝鋰離子動(dòng)力電池極耳焊接結(jié)構(gòu)技術(shù)方案的不足之處在于直焊方式焊接面積小，焊接強(qiáng)度差。特別是容易出現(xiàn)虛焊現(xiàn)象。增大電池內(nèi)阻，增加了電池的能量損耗。在電池充放電過(guò)程中，焊接處極耳溫度過(guò)高，容易造成極耳膠封裝處漏液，增加了安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)在超聲焊接過(guò)程中，容易使集流體處金屬屑飛濺至極耳膠和電芯主體上，飛濺到極耳膠處的金屬屑因瞬間高溫粘結(jié)在極耳膠上，無(wú)法清除，在后續(xù)電芯封裝后，使極耳與鋁塑膜外殼導(dǎo)通產(chǎn)生短路，另外飛濺至電芯主體上的金屬屑附著在隔離膜上，導(dǎo)致電芯內(nèi)部微短路，使電池自放電高，同時(shí)也增加了安全風(fēng)險(xiǎn)。

申請(qǐng)?zhí)枮?01410674047.6的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種軟包裝電池極耳焊接方法：首先使用鋁片和鎳片分別固定正極片外露鋁極耳箔材和負(fù)極片外露銅極耳箔材，然后裁切正負(fù)極片外露極耳箔材，最后將鋁帶膠極耳和鎳帶膠極耳超聲焊接在裁切后的正負(fù)極片外露極耳箔材上。該方法節(jié)約了軟包裝電池制作成本，減少了超聲波震動(dòng)帶來(lái)的金屬粉塵污染，提高了電池的合格率和電池的充放電性能，提高了電池極耳焊接效果。

上述極耳焊接方法雖然在一定程度上提高了焊接牢度，但是焊接強(qiáng)度仍不夠理想，且在焊接過(guò)程中無(wú)法避免在集流體處金屬屑飛濺至極耳膠和電芯主體上。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種軟包裝鋰離子動(dòng)力電池極耳焊接結(jié)構(gòu)及其焊接方法。本發(fā)明的極耳焊接結(jié)構(gòu)以及焊接方法能夠使焊接面積增加一倍，提高焊接強(qiáng)度。可避免虛焊現(xiàn)象，降低電池內(nèi)阻，減少電池能量損耗，避免電池在充放電過(guò)程中，焊接處極耳溫度過(guò)高引起的極耳膠封裝處漏液，避免了安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)凹形極耳焊接結(jié)構(gòu)將集流體焊接部分完全包裹，避免了在超聲焊接時(shí)，集流體處金屬屑飛濺至極耳膠和電池主體上，避免了因極耳膠和隔離膜粘附金屬屑造成電池短路和微短路，避免了電池自放電高和安全風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案為：一種軟包裝鋰離子動(dòng)力電池極耳焊接結(jié)構(gòu)，包括集流體、凹型極耳焊接塊；所述凹型極耳焊接塊包括極耳上焊腳、極耳下焊腳、極耳主體和極耳膠塊；所述極耳上焊腳、極耳下焊腳固定于所述極耳主體的同一端，且極耳上焊腳、極耳下焊腳與極耳主體的一端構(gòu)成一個(gè)凹槽，所述極耳膠塊設(shè)于極耳主體的上下兩端面；所述集流體焊接于所述凹槽內(nèi)。

本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，通過(guò)采用凹型極耳焊接塊兩面焊接結(jié)構(gòu)，使焊接面積增加一倍，提高焊接強(qiáng)度。可避免虛焊現(xiàn)象，降低電池內(nèi)阻，減少電池能量損耗，避免電池在充放電過(guò)程中，焊接處極耳溫度過(guò)高引起的極耳膠封裝處漏液，避免了安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)凹型極耳焊接塊將集流體焊接部分完全包裹，避免了在超聲焊接時(shí)，集流體處金屬屑飛濺至極耳膠和電池主體上，避免了因極耳膠和隔離膜粘附金屬屑造成電池短路和微短路，避免了電池自放電高和安全風(fēng)險(xiǎn)。

作為優(yōu)選，所述極耳主體厚0.1-0.6mm。

作為優(yōu)選，所述極耳上焊腳和極耳下焊腳厚0.1-0.4mm。

作為優(yōu)選，所述極耳上焊腳與極耳下焊腳平行設(shè)置且相距0.1-0.4mm。

一種上述軟包裝鋰離子動(dòng)力電池極耳焊接結(jié)構(gòu)的焊接方法，包括以下步驟：

A、集流體預(yù)焊接：將正極集流體和負(fù)極集流體分別通過(guò)超聲焊接機(jī)進(jìn)行多層箔片預(yù)焊接；超聲焊接功率為50W-150W，能量為10J-30J，預(yù)焊時(shí)間為0.02S-0.2S，預(yù)焊壓力為 10psi-20psi。

B、集流體裁切：對(duì)正極集流體、負(fù)極集流體分別在集流體裁切機(jī)上將厚度為0.1-0.4mm的預(yù)焊后的多層箔片進(jìn)行裁剪。

C、極耳焊接：將正極集流體、負(fù)極集流體分別通過(guò)超聲焊接機(jī)焊接于凹型極耳焊接塊的凹槽內(nèi)；其中正極超聲焊接功率為100W-250W，能量為20J-60J，焊接時(shí)間為0.2S-0.6S；焊接壓力為 30psi-60psi；負(fù)極超聲焊接功率為250W-550W，能量為40J-80J，焊接時(shí)間為0.4S-0.8S；焊接壓力為 40psi-70psi。

作為優(yōu)選，步驟A中，超聲焊接功率為1000W，能量為20J，預(yù)焊時(shí)間為0.1S，預(yù)焊壓力為 15psi。