[发明专利]一种圆柱形锂离子电池负极耳与电池壳激光焊接工艺

说明书

本发明提供一种圆柱形锂离子电池负极耳与电池壳激光焊接工艺，包括电池壳，所述电池壳顶部一侧安装有压棒，所述电池壳外壁一侧表面安装有电池托架，所述电池壳内腔安装有卷芯，所述卷芯底部一侧安装有负极耳，所述电池壳底部一侧安装有激光焊接机，所述激光焊接机输出端发射有激光束。本发明通过负极耳与电池壳的激光焊接，解决了焊接工序的瓶颈问题，使得焊接更加牢固可靠，提升了焊接强度和焊接一致性，把焊接工序更加自动化的进行，减小了该工序以及产品的不良率，降低了生产制造和人工成本，提高了生产效率。

技术领域

本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种圆柱形锂离子电池负极耳与电池壳激光焊接工艺。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、寿命长、充放电倍率高和低温性能好等优点，被广泛用于数码产品、家用电器、医疗器械、乘用车、商用车和特种电源等领域。锂离子电池按照外形可分为圆柱形锂离子电池、方形锂离子电池和扣式锂离子电池。而由于圆柱形锂离子电池具有非常高的自动化水平、成熟的工艺和较高的安全性，其市场占有量也在不断提高。锂离子电池在生产制造的过程中，装配段的工艺对于产品的质量和安全至关重要。其中，负极耳焊接工序对于圆柱锂离子电池的充放电性能以及安全性更是非常关键生产步骤。

目前，大多数圆柱锂离子电池生产企业的负极耳与电池壳焊接采用的是电阻焊工艺。然而其缺点也是非常明显的：（1）由于圆柱形锂离子电池装配线效率越来越高，留给焊接一只电池负极耳的时间已经不到0.3秒钟了，所以如此短的焊接时间其焊接的质量是很难保障的，如果增加焊接机数量，又会增大焊接的差异性，同时设备维护成本也相应增加；（2）目前的负极耳越来越薄，还出现了两个负极耳的圆柱形锂离子电池，而且材质也从好焊接的镍转化为镍铜复合或者铜，所以焊接变得困难了；（3）由于焊接变得困难，频繁调试焊接设备，弱焊、过焊都极易出现，弱焊会导致电池在新能源汽车正常使用中的震动导致负极耳与电池壳脱焊，电池失效，而过焊可能导致电池壳漏液或者焊接的飞溅物导致电池内部短路，引发电池爆炸。因此，为改善目前圆柱形锂离子电池负极耳焊接工艺现状，本发明提供了一种圆柱形锂离子电池负极耳与电池壳激光焊接工艺。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种圆柱形锂离子电池负极耳与电池壳激光焊接工艺，包括电池壳，所述电池壳顶部一侧安装有压棒，所述电池壳外壁一侧表面安装有电池托架，所述电池壳内腔安装有卷芯，所述卷芯底部一侧安装有负极耳，所述电池壳底部一侧安装有激光焊接机，所述激光焊接机输出端发射有激光束。

优选的，包括如下步骤：

S1：将电池壳固定在电池托架上，然后卷芯被移动进入电池壳；

S2：压棒通过卷芯中心孔，压合负极耳与电池壳，使二者紧密接触；

S3：开启激光焊接机，将激光束照射到电池壳底部圆端面中心附近；

S4：焊接操作开始进行，电池壳局部熔化与负极耳成为一体；

S5：激光束停止照射焊接位置，关闭激光焊接机；

S6：将压棒从电池中抽出，完成负极耳与电池壳的焊接操作。

优选的，所述负极耳为多个时，负极耳要依次叠放，确保每个负极耳都可以与电池壳紧密贴合。

优选的，所述焊接的焊接轨迹可以是直线、圆弧或者曲线，如果是多极耳焊接，其焊接轨迹可以是S形激光焊接，然后进行焊接拉力强度的测试。