[發明專利]一種鋰電池焊接封口用鋁釘的強韌化處理方法

在審

• 申請號: 202110215371.1
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN112952309A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 薛飛;李聰聰;蘇斌
• 申請（專利權）人: 力信（江蘇）能源科技有限責任公司
• 主分類號: H01M50/645
• 分類號: H01M50/645
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 方亞曼

本發明公開了一種鋰電池焊接封口用鋁釘的強韌化處理方法，對方形鋁殼鋰離子動力電池焊接封口用鋁釘進行脈沖磁場一定時間內的持續處理，而后放入液氮罐中進行一定時間的低溫深冷處理，采用脈沖磁場與深冷相耦合的工藝對鋁釘及鋁合金進行物理場改性處理，在保持鋁釘成分及原始尺寸不變的基礎上，通過調整鋁釘及合金微觀組織結構，使鋁釘及鋁合金的強度得到提高，焊接時，降低由于高的焊接功率導致焊穿鋁釘的風險，達到提高焊接效率的目的。

技術領域

本發明涉及動力電池模組技術領域，具體涉及一種鋰電池焊接封口用鋁釘的強韌化處理方法。

背景技術

近年來，鋰離子動力電池作為一種新型高能電池，與鉛酸、鎘鎳等電池相比，具有循環壽命長、能量密度大、工作電壓高、充電速度快、工作溫度范圍寬、重量輕、體積小等優點，已廣泛應用于移動電話、筆記本電腦、電動工具等領域，并且其應用范圍越來越廣泛。隨著世界范圍內車用汽油等資源的日益緊缺，對電動汽車技術有了更高的期待與追求，而車載動力電池的性能對電動汽車的整體性能有著很大的影響，這也對電動汽車車載動力電池提出了更高的要求。

目前，方形動力鋰離子電池采用鋁材質殼體，注液后需對注液孔進行鋁釘焊接封裝，由于注液后電解液污染注液孔、焊接參數波動大、鋁釘整體質量的參差不齊及鋁釘與注液孔匹配度差異大等因素的影響，在實際的鋁釘焊接封裝過程中，鋁釘被焊穿的情況經常發生，其中，鋁釘強度低，焊接功率大引起的焊穿異常也時有發生，因此，急待研究一種一定范圍內提高方形鋁殼鋰離子動力電池焊接封口用鋁釘強度的處理方法，使得焊接封口效率提高，降低焊接焊穿率。

從現有的技術來看，一方面，提高鋁釘的焊接效果，主要是從減少注液后電解液對注液孔的污染程度，另一方面，提高鋁釘的強度主要通過添加合金元素、形變處理、熱處理等。經文獻檢索發現：現有減少注液后電解液對注液孔污染的程度的專利有：中國專利CN201710929290.1：一種電池注液口殘留電解液晶體的清洗方法，提供了一種電池注液口殘留電解液晶體的清洗方法，主要利用吸水性物料將液態電解液擦拭干凈；中國專利CN201811048368.X：一種鋰離子電池注液口結晶電解液的清潔方法，公開了一種鋰離子電池注液口結晶電解液的清潔方法，主要利用干冰顆粒與電解液結晶接觸，形成氣液混合物后被氣流帶走；中國專利CN201911379144.1：提高Al-Zn-Mg-Cu鋁合金強韌性的時效處理方法、高強韌鋁合金及其制備方法，主要提供一種不同的熱處理來提高合金的強度和斷裂韌性；中國專利CN201711415993.9：一種利用非晶合金孕育細化鋁合金的添加工藝，主要通過添加合金元素來改善合金的綜合性能。

上述專利所采用的方法主要采用減少電池注液孔電解液結晶污染程度，添加合金元素、形變處理、熱處理增加合金強韌性等，這些方法都存在生產成本偏高、材料化學組分和組織不均勻、偏析傾向大等不可避免的缺點；

深冷處理具有穩定材料尺寸、改善均勻性、減小變形、無污染、成本低等特點，在材料的改性中已經得到了快速的發展，但是國內目前大多是將深冷工藝用于鋼鐵材料，對改善鋼材耐磨性、硬度、尺寸穩定性等具有顯著的效果；磁場處理在金屬材料中的應用目前主要集中在冶煉行業，金屬在凝固過程中施加磁場，金屬材料內部發生擇優取向和晶粒細化，改善金屬材料的性能；將脈沖磁場和深冷相結合，對現有合金材料進行改性的研究尚處于萌芽階段，對方形鋁殼鋰離子電池注液孔焊接封裝用鋁釘進行處理，改善焊接質量，降低焊接焊穿率，還未發現相關研究報道。

發明內容

發明目的：為了解決現有技術所存在的問題，本發明提供了一種提高鋁釘強度、降低鋁釘封口焊接焊穿率的鋰電池焊接封口用鋁釘的強韌化處理方法。

技術方案：為達到上述目的，本發明可采用如下技術方案：

一種鋰電池焊接封口用鋁釘的強韌化處理方法，具體為對鋁釘在脈沖磁場條件下進行深冷處理，處理結束后取出鋁釘，室溫條件下回溫，進行自然時效。

更進一步的，所述鋁釘為鋁制品或鋁合金制品。