[实用新型]一种电池模组超声激光复合焊结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种电池模组超声激光复合 焊结构。

背景技术

锂离子动力电池是目前纯电动汽车的主要储能配置，为满足不同种类 汽车的电压、功率输出需求，通常，锂离子动力电池以各种的串、并联方 式组合成动力电池模组。因此，在制造动力电池模组过程中，需要将多个 锂离子动力电池的集流体连接起来。

按包装形式分类，锂离子动力电池通常有圆柱形、方形硬壳、方形软 包这几大类。焊接是锂离子动力电池生产中必不可少的工序，由于锂离子 电池负极和正极集流体分别采用铜箔和铝箔，这类超薄板材很难采用电弧 焊焊接。圆柱形和方形硬壳锂离子动力电池封口焊一般采用激光焊接，方 形软包锂离子动力电池的集流体和顶盖的导电柱一般采用超声波焊接。

超声波焊接也是多个方形软包锂离子动力电池集流体连接的主要方 法。通常认为，金属超声波焊接时，既不向工件输送电流，也不向工件引 入高温热源，只是在静压力下将弹性振动能量转变为工件间的摩擦功、形 变能及随后有限的温升。接头间的冶金结合是在母材不发生熔化的情况下 实现的，因而是一种固态焊接。

实际生产中，电池模组超声波焊接接头由一组多个焊点组成，每个焊 点的焊接接头抗剪强度与母材抗剪强度有较大差距；此外，电池模组超声 波焊接接头质量受焊接母材、焊头表面状况、加压机构气路气压影响较大， 容易出现焊接质量波动。

目前，也有研究者将激光焊应用于多个方形软包锂离子动力电池集流 体连接。激光焊是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接 方法，要求焊件装配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移。 这是因为激光聚焦后光斑尺寸小，焊缝窄。如工件装配精度或光束定位精 度达不到要求，很容易造成焊接缺陷。

实际生产中，有时因不能满足上述要求，而无法采用激光焊接技术。 因此，要应用激光焊，焊件位置需非常精确，务必在激光束的聚焦范围内； 焊件需使用夹治具时，必须确保焊件的最终位置需与激光束将冲击的焊点 对准。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中电池模组中 集流体的焊接接头为超声波焊接接头或激光焊接接头从而存在超声波焊接 接头强度差、激光焊接接头焊接难度高的缺陷，从而提供强度高，焊接操 作容易的电池模组超声激光复合焊结构。

为解决上述技术问题，本实用新型的一种电池模组超声激光复合焊结 构，包括至少两个电池主体，从单个所述电池主体中引出的正、负极两集 流体，电池主体之间的集流体对应层叠设置，还包括在层叠的所述集流体 之间，将所述集流体连接的焊接接头，所述焊接接头包括先后依次焊接的 超声焊焊接接头以及激光焊焊接接头。

在本实用新型的电池模组超声激光复合焊结构中，还包括连接两所述 集流体的集流体连接片，所述焊接接头将所述集流体与所述集流体连接片 连接。

在本实用新型的电池模组超声激光复合焊结构中，所述激光焊为激光 点焊或激光连续焊。

在本实用新型的电池模组超声激光复合焊结构中，所述激光点焊可覆 盖超声焊焊点，或者与所述超声焊焊点相交，或避开所述超声焊焊点。

在本实用新型的电池模组超声激光复合焊结构中，所述激光连续焊的 焊缝呈“I”形，或“S”形，或“U”形，或“Z”形。

在本实用新型的电池模组超声激光复合焊结构中，所述集流体呈“L” 形，“V”形，“Z”形。

在本实用新型的电池模组超声激光复合焊结构中，最边缘的超声焊焊 点与集流体的边缘的距离不小于2mm。

在本实用新型的电池模组超声激光复合焊结构中，所述集流体连接片 为纯铝材质，或铝合金材质，或纯铜材质，或铜合金材质，所述集流体连 接片表面设有镍层。

在本实用新型的电池模组超声激光复合焊结构中，铝制的所述集流体 厚度为0.05mm至0.1mm，铝制的所述集流体连接片厚度为1mm至1.5mm。

在本实用新型的电池模组超声激光复合焊结构中，铜制的所述集流体 的厚度为0.05mm至0.1mm，铜制的所述集流体连接片的厚度为1mm至1.5mm。

本实用新型技术方案，具有如下优点：