本發明涉及一種用于電池電芯內部極耳與頂蓋的鋁軟連接及其制法,屬于母排領域。
背景技術:
極耳是電池與外界能量傳遞的載體,在電池大倍率放電時,提高極耳的電導率能夠在放電初期有效改善電池的倍率放電性能,但是,現有技術中極耳與頂蓋之間的連接采用銅軟連接,在空氣中容易氧化,若需要折彎使用,氧化后的軟排在折彎處的軟態連接會出現完全貼合的情況,導致短路及打火現象,同時增加疊加電阻,產生高溫,影響相關部件的安全使用,且制備成本較高,不易安排及焊接。
因此,提供一種用于電池電芯內部極耳與頂蓋的軟連接的制備方法是一個亟待解決的問題。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種用于電池電芯內部極耳與頂蓋的鋁軟連接及其制法,以克服現有技術中的不足。
為實現前述發明目的,本發明采用的技術方案包括:
本發明實施例提供一種用于電池電芯內部極耳與頂蓋的鋁軟連接,其包括:軟連接正極和軟連接負極,所述軟連接正極為至少兩層鋁片通過超聲波焊接而成,所述軟連接負極為至少兩層銅片通過超聲波焊接而成;其中,所述鋁片的厚度為0.1-0.5mm,且軟連接正極材料維氏硬度≤25°;所述銅片的厚度為0.1-0.5mm,且鋁軟連接的負極材料維氏硬度≤56°。
進一步的,所述正極鋁片超聲波焊接區的條件為控制超聲波振幅19.8KHZ,焊接功率為250w-300w,焊接時間為0.06s-0.2s;所述負極銅片超聲波焊接區的條件為控制超聲波振幅20KHZ,焊接功率為650w-750w,焊接時間為0.40s-0.56s。
進一步的,采用超聲波焊接方法將0.2mm兩層鋁焊接形成鋁軟連接正極,焊接區域,通過拉力測試儀,測試2片鋁之間的拉力標準滿足≥25N。
進一步的,采用超聲波焊接方法將0.3mm兩層銅焊接形成鋁軟連接負極,焊接區域,通過拉力測試儀,測試2片銅之間的拉力標準滿足≥50N。
本發明還提供了一種用于電池電芯內部極耳與頂蓋的鋁軟連接的制備方法,其包括:所述鋁軟連接正極材料的制備過程包括:
(1)提供厚度為0.2mm的鋁片,
(2)將步驟(1)中的鋁片定長送料并沖壓下料折彎成型,
(3)將步驟(2)中成型鋁片經碳氫清洗劑超聲波清洗并在溫度為50-60℃條件下進行烘干處理,
(4)將步驟(3)中的至少兩層鋁片通過超聲波焊接形成鋁軟連接正極材料,控制超聲波振幅19.8KHZ,焊接功率為250w-300w,焊接時間為0.06s-0.2s,
(5)將步驟(4)中制得的鋁軟連接正極材料進行后處理,即制得所述鋁軟連接正極材料;
所述鋁軟連接負極材料的制備過程包括:
a提供厚度為0.3mm的銅片,
b將步驟a中的銅片定長送料并沖壓下料折彎成型,
c將步驟b中成型銅片經碳氫清洗劑超聲波清洗并在溫度為50-60℃條件下進行烘干處理,
d將步驟c中的至少兩層銅片通過超聲波焊接形成鋁軟連接負極材料,控制超聲波振幅20KHZ,焊接功率為650w-750w,焊接時間為0.40s-0.56s,
e將步驟d中制得的鋁軟連接正極材料進行后處理,即制得所述銅軟連接負極材料。
進一步的,后處理的過程包括:在壓力為10-20噸條件下對鋁軟連接正極材料和鋁軟連接負極材料進行整形處理,再在負壓條件下抽風除去金屬屑,之后依次進行自動貼料機貼、Mylar-用機械手臂自動擺吸塑盤處理及密封包裝。
與現有技術相比,本發明的優點包括:本發明提供的用于電池電芯內部極耳與頂蓋的鋁軟連接制備方法采用鋁材質制得,材料相對較薄,且利用超聲波焊接方法易安排及焊接,連接時可以直接點焊,節省時間成本,具有連接過流,導電性能好,方便安裝等優點。
具體實施方式
鑒于現有技術中的不足,本案發明人經長期研究和大量實踐,得以提出本發明的技術方案。如下將對該技術方案、其實施過程及原理等作進一步的解釋說明。
本發明實施例提供一種用于電池電芯內部極耳與頂蓋的鋁軟連接,其包括:軟連接正極和軟連接負極,所述軟連接正極為至少兩層鋁片通過超聲波焊接而成,所述軟連接負極為至少兩層銅片通過超聲波焊接而成;其中,所述鋁片的厚度為0.1-0.5mm,且軟連接正極材料維氏硬度≤25°;所述銅片的厚度為0.1-0.5mm,且鋁軟連接的負極材料維氏硬度≤56°。
進一步的,所述正極鋁片超聲波焊接區的條件為控制超聲波振幅19.8KHZ,焊接功率為250w-300w,焊接時間為0.06s-0.2s;所述負極銅片超聲波焊接區的條件為控制超聲波振幅20KHZ,焊接功率為650w-750w,焊接時間為0.40s-0.56s。
進一步的,采用超聲波焊接方法將0.2mm兩層鋁焊接形成鋁軟連接正極,焊接區域,通過拉力測試儀,測試2片鋁之間的拉力標準滿足≥25N。
進一步的,采用超聲波焊接方法將0.3mm兩層銅焊接形成鋁軟連接負極,焊接區域,通過拉力測試儀,測試2片銅之間的拉力標準滿足≥50N。
本發明還提供了一種用于電池電芯內部極耳與頂蓋的鋁軟連接的制備方法,其包括:所述鋁軟連接正極材料的制備過程包括:
(1)提供厚度為0.2mm的鋁片,
(2)將步驟(1)中的鋁片定長送料并沖壓下料折彎成型,
(3)將步驟(2)中成型鋁片經碳氫清洗劑超聲波清洗并在溫度為50-60℃條件下進行烘干處理,
(4)將步驟(3)中的至少兩層鋁片通過超聲波焊接形成鋁軟連接正極材料,控制超聲波振幅19.8KHZ,焊接功率為250w-300w,焊接時間為0.06s-0.2s,
(5)將步驟(4)中制得的鋁軟連接正極材料進行后處理,即制得所述鋁軟連接正極材料;
所述鋁軟連接負極材料的制備過程包括:
a提供厚度為0.3mm的銅片,
b將步驟a中的銅片定長送料并沖壓下料折彎成型,
c將步驟b中成型銅片經碳氫清洗劑超聲波清洗并在溫度為50-60℃條件下進行烘干處理,
d將步驟c中的至少兩層銅片通過超聲波焊接形成鋁軟連接負極材料,控制超聲波振幅20KHZ,焊接功率為650w-750w,焊接時間為0.40s-0.56s,
e將步驟d中制得的鋁軟連接正極材料進行后處理,即制得所述銅軟連接負極材料。
進一步的,后處理的過程包括:在壓力為10-20噸條件下對鋁軟連接正極材料和鋁軟連接負極材料進行整形處理,再在負壓條件下抽風除去金屬屑,之后依次進行自動貼料機貼、Mylar-用機械手臂自動擺吸塑盤處理及密封包裝。
進一步的,所述超聲波焊接區不含有熔化過程中形成的塊狀物。
進一步的,所述超聲波焊接區不含有熔化過程中形成的顆粒物中的任意一種。
進一步的,所述銅軟連接的負極制備過程包括:素材定長送料-------沖壓下料折彎成型-碳氫清洗劑超聲波清洗-加熱溫度50-60度烘干-超聲波焊接-壓力10噸整形-負壓抽風除去金屬屑-用機械手臂自動擺吸塑盤-密封包裝。
進一步的,所述鋁軟連接的正極制備過程包括:素材定長送料-------沖壓下料折彎成型-碳氫清洗劑超聲波清洗-加熱溫度50-60度烘干-超聲波焊接-壓力10噸整形-負壓抽風除去金屬屑-自動貼料機貼Mylar-用機械手臂自動擺吸塑盤-密封包裝。
以下結合若干實施例對本發明的技術作進一步的解釋說明。
實施例1
本發明還提供了一種用于電池電芯內部極耳與頂蓋的鋁軟連接的制備方法,其包括:所述鋁軟連接正極材料的制備過程包括:
(1)提供厚度為0.2mm的鋁片,
(2)將步驟(1)中的鋁片定長送料并沖壓下料折彎成型,
(3)將步驟(2)中成型鋁片經碳氫清洗劑超聲波清洗并在溫度為55℃條件下進行烘干處理,
(4)將步驟(3)中的兩層鋁片通過超聲波焊接形成鋁軟連接正極材料,控制超聲波振幅19.8KHZ,焊接功率為250ww,焊接時間為0.2s,
(5)將步驟(4)中制得的鋁軟連接正極材料在壓力為10噸條件下對鋁軟連接正極材料和鋁軟連接負極材料進行整形處理,再在負壓條件下抽風除去金屬屑,之后依次進行自動貼料機貼、Mylar-用機械手臂自動擺吸塑盤處理及密封包裝,即制得所述鋁軟連接正極材料;
所述鋁軟連接負極材料的制備過程包括:
a提供厚度為0.3mm的銅片,
b將步驟a中的銅片定長送料并沖壓下料折彎成型,
c將步驟b中成型銅片經碳氫清洗劑超聲波清洗并在溫度為550℃條件下進行烘干處理,
d將步驟c中的兩層銅片通過超聲波焊接形成鋁軟連接負極材料,控制超聲波振幅20KHZ,焊接功率為650w,焊接時間為0.56s,
e將步驟d中制得的鋁軟連接正極材料在壓力為10噸條件下對鋁軟連接正極材料和鋁軟連接負極材料進行整形處理,再在負壓條件下抽風除去金屬屑,之后依次進行自動貼料機貼、Mylar-用機械手臂自動擺吸塑盤處理及密封包裝,即制得所述銅軟連接負極材料。
實施例2
本發明還提供了一種用于電池電芯內部極耳與頂蓋的鋁軟連接的制備方法,其包括:所述鋁軟連接正極材料的制備過程包括:
(1)提供厚度為0.2mm的鋁片,
(2)將步驟(1)中的鋁片定長送料并沖壓下料折彎成型,
(3)將步驟(2)中成型鋁片經碳氫清洗劑超聲波清洗并在溫度為55℃條件下進行烘干處理,
(4)將步驟(3)中的兩層鋁片通過超聲波焊接形成鋁軟連接正極材料,控制超聲波振幅19.8KHZ,焊接功率為300ww,焊接時間為0.06s,
(5)將步驟(4)中制得的鋁軟連接正極材料在壓力為10噸條件下對鋁軟連接正極材料和鋁軟連接負極材料進行整形處理,再在負壓條件下抽風除去金屬屑,之后依次進行自動貼料機貼、Mylar-用機械手臂自動擺吸塑盤處理及密封包裝,即制得所述鋁軟連接正極材料;
所述鋁軟連接負極材料的制備過程包括:
a提供厚度為0.3mm的銅片,
b將步驟a中的銅片定長送料并沖壓下料折彎成型,
c將步驟b中成型銅片經碳氫清洗劑超聲波清洗并在溫度為550℃條件下進行烘干處理,
d將步驟c中的兩層銅片通過超聲波焊接形成鋁軟連接負極材料,控制超聲波振幅20KHZ,焊接功率為750w,焊接時間為0.40s,
e將步驟d中制得的鋁軟連接正極材料在壓力為10噸條件下對鋁軟連接正極材料和鋁軟連接負極材料進行整形處理,再在負壓條件下抽風除去金屬屑,之后依次進行自動貼料機貼、Mylar-用機械手臂自動擺吸塑盤處理及密封包裝,即制得所述銅軟連接負極材料。
實施例3
本發明還提供了一種用于電池電芯內部極耳與頂蓋的鋁軟連接的制備方法,其包括:所述鋁軟連接正極材料的制備過程包括:
(1)提供厚度為0.2mm的鋁片,
(2)將步驟(1)中的鋁片定長送料并沖壓下料折彎成型,
(3)將步驟(2)中成型鋁片經碳氫清洗劑超聲波清洗并在溫度為55℃條件下進行烘干處理,
(4)將步驟(3)中的兩層鋁片通過超聲波焊接形成鋁軟連接正極材料,控制超聲波振幅19.8KHZ,焊接功率為275ww,焊接時間為0.15s,
(5)將步驟(4)中制得的鋁軟連接正極材料在壓力為10噸條件下對鋁軟連接正極材料和鋁軟連接負極材料進行整形處理,再在負壓條件下抽風除去金屬屑,之后依次進行自動貼料機貼、Mylar-用機械手臂自動擺吸塑盤處理及密封包裝,即制得所述鋁軟連接正極材料;
所述鋁軟連接負極材料的制備過程包括:
a提供厚度為0.3mm的銅片,
b將步驟a中的銅片定長送料并沖壓下料折彎成型,
c將步驟b中成型銅片經碳氫清洗劑超聲波清洗并在溫度為550℃條件下進行烘干處理,
d將步驟c中的兩層銅片通過超聲波焊接形成鋁軟連接負極材料,控制超聲波振幅20KHZ,焊接功率為700w,焊接時間為0.55s,
e將步驟d中制得的鋁軟連接正極材料在壓力為10噸條件下對鋁軟連接正極材料和鋁軟連接負極材料進行整形處理,再在負壓條件下抽風除去金屬屑,之后依次進行自動貼料機貼、Mylar-用機械手臂自動擺吸塑盤處理及密封包裝,即制得所述銅軟連接負極材料。
應當理解,上述實施例僅為說明本發明的技術構思及特點,其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施,并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。