[發明專利]用于二次電池的焊接方法和焊接設備、以及用于監測二次電池焊接工序的方法和設備

在審

• 申請號: 202180062017.8
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN116615300A
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 李進泳;李鎮洙;孫富源
• 申請（專利權）人: 株式會社LG新能源
• 主分類號: B23K26/06
• 分類號: B23K26/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 趙彤;孫東喜

本發明涉及一種能夠將激光照射到下罐的內側的用于二次電池的焊接方法和焊接設備，并且涉及一種在執行焊接的同時能夠確認焊接狀態的用于監測二次電池焊接工序的方法和設備。根據本發明的焊接設備包括：激光照射設備，其通過將激光照射到電極組件的中心孔來將電極接頭焊接到下罐；以及夾具，其在激光照射期間保護電極組件。根據本發明的監測設備包括夾具和激光照射設備，其中，激光照射設備包括用于焊接的激光照射設備、用于照明的激光照射設備和圖像傳感器。用于焊接的激光和用于照明的激光從中心孔的上側在垂直方向上照射。

技術領域

本申請要求于2020年9月10日提交的韓國專利申請No.10-2020-0116432、2020年9月11日提交的韓國專利申請No.10-2020-0117213、2020年9月11日提交的韓國專利申請No.10-2020-0117214以及2021年9月8日提交的韓國專利申請No.10-2021-0119653的優先權，其全部內容通過引用并入本文。

本發明涉及一種用于二次電池的焊接方法和焊接設備，并且更具體地，涉及：用于二次電池的焊接方法和焊接設備，其中，激光束用于將電極組件的電極接頭焊接到下罐，其中，焊接是通過將激光束發射到下罐的內側來執行的，更具體地，發射激光束使得產生散焦，從而防止下罐的外部變形并增加焊接強度和焊接效率；以及用于二次電池焊接工序的監測方法和監測設備，該監測方法和監測設備能夠在執行焊接時檢查和監測焊接狀態。

背景技術

通常，被稱為硬幣型電池和螺柱型電池的按鈕型電池具有薄的螺柱或按鈕形狀，并且已經廣泛用于諸如遙控器、手表、玩具和計算機部件之類的各種裝置。

這種按鈕型電池主要被制造為不可再充電的一次電池，但隨著近來已開發了小型化裝置，也已被廣泛制造為可充電和可放電的二次電池。

而且，類似于圓筒形或袋型二次電池，按鈕型二次電池具有可重復充電和放電的結構，其中，電極組件和電解質嵌入殼體內。

特別地，按鈕型二次電池與圓筒形二次電池的不同之處在于，結構更簡單并且罐的高度非常小，但是具有與圓筒形二次電池類似的結構，因為卷芯型電極組件安裝在由金屬制成的罐內側。

同時，按鈕型二次電池以電極組件嵌入在通過聯接上罐和下罐形成的罐中的方式被制造。

電極組件通過在隔膜、負極、隔膜和正極層疊的狀態下卷繞在卷繞芯上而制造。因此，它具有這樣的結構，其中，在卷繞芯被移除之后在中心處形成中心孔，并且電極接頭被制造成分別向上和向下突出。通常，當電極接頭位于下罐上時，位于上側的電極接頭是正極接頭，位于下側的電極接頭是負極接頭。也就是說，當電極組件被嵌入時，上罐和下罐被聯接、密封和電絕緣。因此，上罐連接到正極接頭并用作正極，并且下罐連接到負極接頭并用作負極。

同時，如圖1所示，示出了在相關技術的按鈕型二次電池的制造工序中電極接頭被焊接到下罐的狀態，相關技術的電極接頭2a當中的負極接頭的焊接以如下方式執行：在電極組件2被安裝到下罐3使得電極接頭被定位在中心孔2b中的狀態下，夾具1通過中心孔2b與下罐3的內部底表面緊密接觸，然后，下罐3被倒置并用來自外部的激光束照射。

然而，在從外部執行焊接的前述方法中，在下罐3相對大于負極接頭熔化時，進行結合。因此，可能根據下罐3的材料特性和厚度而限制激光焊接，并且其商業價值可能會劣化，因為在下罐3的外表面上留下焊接痕跡。

另外，當執行焊接時，需要檢查和監測是否執行適當焊接。

發明內容

技術問題

因此，為了解決上述相關技術的問題，本發明的主要目的是提供一種用于二次電池的焊接方法和焊接設備，其中，激光束被發射到下罐的內側。

此外，另一目的是提供一種用于二次電池焊接工序的監測方法和監測設備，該監測方法和監測設備能夠在焊接完成之后或在執行焊接的同時檢查焊接狀態。

技術解決方案