[发明专利]一种圆柱形钢壳锂离子电池点底焊装置及点底焊方法

说明书

本发明提出一种圆柱形钢壳锂离子电池点底焊装置，包括光纤激光器、空心金属圆筒；所述空心金属圆筒的一端有底，在空心金属圆筒筒壁上开孔；所述光纤激光器的激光发射端所述空心金属圆筒没有底的一端相对。本发明还提出一种圆柱形钢壳锂离子电池点底焊方法。采用本发明提出的点底焊接方法，可以实现极耳与钢壳底部的紧密结合，有底的金属圆筒起到固定焊接位置、保护卷芯的作用。以能量密度高，光斑直径可调，加热过程短，热影响区小的激光焊接取代传统电阻焊接方式，可以避免由于极耳与钢壳之间的电阻率、导电、导热率之间的差异导致焊接不良的缺点，可以极大提高了极耳选材的范围，降低生产难度。

技术领域

本发明属于电池领域，具体涉及一种圆柱形电池的焊接装置及焊接方法。

背景技术

传统的二次电池如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池由于其开路电压低、能量密度小、使用寿命短、有记忆效应和倍率性能差，并且环境污染严重，不能满足社会发展的需要。自从1990年Sony公司成功制造出了世界上第一个商业化的锂离子电池后，锂电池的研究迅速推向全世界。在短短的十几年中，锂离子电池凭借其具有其他二次电池难以比拟的优点(工作电压高、循环寿命长、结构致密、安全性好，能量密度高，实用温度范围宽、无记忆效应等)，受到世界各国的高度重视，尤其在3C(cellular phone,portable computer,camcorder)市场迅速扩大并冲击原有的二次电池市场，很快的占据了统治地位。

目前锂电池的形态还是以圆柱、方形、软包为主。圆柱主要以钢壳、铝壳圆柱电池为主，这种电池的表现为容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流放电、电化学性能稳定、使用安全、工作温度范围宽、对环境友好。另外，圆柱型锂电池的历史悠久，市场的普及率高，圆柱型锂电池采用的卷绕工艺较为成熟，自动化程度高，产品品质稳定，成本相对较低。

点底焊是把卷芯与外壳连接到一起的重要一步，点底焊的好坏直接影响电池的内阻，严重时会导致电池在充放电过程中产生大量的热，CID翻转造成电池报废。传统上点底焊所采用的方法为电阻焊，该方法设备简单、易于操作，制程高效快捷，为大多数厂家所采用，但稳定性差是其主要缺陷，在制程中需经常对焊针进行维护，更换，且电池底部有焊斑破坏镀层，影响电池外观。

发明内容

鉴于本领域存在的以上问题，本发明的目的之一是提出一种圆柱形钢壳锂离子电池点底焊装置；

本发明的又一目的在于提供一种新型的钢壳锂离子电池点底焊方法，该方法克服传统电阻焊接易于出现虚焊或炸底的不稳定性因素，焊接效果牢固，内阻小，有利于提高电池产品一致性。

实现本发明上述目的技术方案为：

一种圆柱形钢壳锂离子电池点底焊装置，包括光纤激光器、空心金属圆筒；

所述空心金属圆筒的一端有底(底上不开孔)，在空心金属圆筒筒壁上开孔；

所述光纤激光器的激光发射端所述空心金属圆筒没有底的一端相对。

金属空心圆筒保护卷芯不被激光所伤，且具有固定卷芯的作用。圆筒外壁布满孔洞，为电解液的流动提供通道。

以下进一步提出本发明的优选技术方案。

其中，所述空心金属圆筒筒壁上的孔的直径为0.5-8mm；相邻孔之间的距离为孔直径的1-1.5倍。

其中，空心金属圆筒的材质为纯镍金属、镍合金、镀镍钢中的一种。

其中，所述空心金属圆筒的外径为3-20mm，且空心金属圆筒筒壁厚度为外径的6-15％。

其中，所述空心金属圆筒的长度为50-80mm。