[发明专利]一种极耳错位方形锂离子电池及极耳焊接装置

说明书

本发明公开了一种极耳错位方形锂离子电池及极耳焊接装置，旨在解决现有的超厚极组在超声波焊接极耳层数瓶颈的问题。该发明包括由极片采用叠片工艺组成极组，极片上设有极耳，极片极耳之间采用错位叠加，错位叠加的极片极耳一端设有连接片。本发明通过极片叠片工艺叠加，使正、负极极片交叉叠加，且极片极耳相互交错，再通过超声波焊接方式焊接在连接片上使得原本超厚的极组一分为二，极耳焊接层数减少一半，有效规避了超声焊接瓶颈问题；从而有效避免了激光焊接时因超厚极组（极耳超过60层以上）而导致的焊渣导致电芯出线短路风险，且对电芯极耳造成严重伤害等弊端。

技术领域

本发明涉及新能源相关技术领域，更具体地说，它涉及一种极耳错位方形锂离子电池及极耳焊接装置。

背景技术

随着锂电行业的发展，锂离子电池向着更高容量和更高体积能量密度方向发展。然而极耳超声焊接层数却成为阻碍其发展的一个瓶颈。目前极耳焊接采用通常采用超声波焊接的方式，其焊接能力一般不超过60层极耳，若超过该层数就会出现极耳虚焊，断裂等风险性事故。该焊接方式不能实现超过60层极耳的厚极组焊接，随着储能，动力的需求，大容量超厚电芯需求势在必行。

与本发明相似的，超过60层超厚极组焊接，行业内也有采用激光焊接的，但激光焊接会产生焊渣导致电芯出线短路风险，且对电芯极耳造成严重伤害。因此该方案存在一定的弊端。

发明内容

本发明克服了现有的超厚极组在超声波焊接极耳层数瓶颈的问题，提供了一种极耳错位方形锂离子电池及极耳焊接装置，它能将原本超厚的极组（极耳超过60层以上）极耳一分为二，降低单次焊接层数，从而有效解决超声波极耳层数瓶颈问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种极耳错位方形锂离子电池及极耳焊接装置，包括：由极片采用叠片工艺组成极组，极片上设有极耳，极片极耳之间采用错位叠加，错位叠加的极片极耳一端设有连接片。本发明通过极片叠片工艺叠加，使正、负极极片交叉叠加，且极片极耳相互交错，再通过超声波焊接方式焊接在连接片上使得原本超厚的极组一分为二，极耳焊接层数减少一半，有效规避了超声焊接瓶颈问题；从而有效避免了激光焊接时因超厚极组（极耳超过60层以上）而导致的焊渣导致电芯出线短路风险，且对电芯极耳造成严重伤害等弊端。

作为优选，极片采用叠片工艺形成由两组电芯组成的极组，两组电芯内的极片极耳相互交错设置。该两组电芯的创新点在于两组电芯极耳相互交错，通过超声波焊接方式焊接在连接片上，使得原本超厚的极组一分为二，极耳焊接层数减少一半，有效规避了超声焊接瓶颈问题。

作为优选，极组由若干极组单元叠加组成，极组单元由四个极片叠加组成，极组单元内极片极耳之间相互交叉设置。通过超声波焊接方式将上述结构焊接在连接片上，使得原本超厚的极组一分为二，极耳焊接层数减少一半，有效规避了超声焊接瓶颈问题。

作为优选，极耳包括正极耳和负极耳，极组单元上的所有正极耳在一侧，所有负极耳在另一侧。该结构每张极片极耳相互交叉，所有极片采用叠片工艺叠成一个极组。该极组的特点是一个极组有四个极耳且所有正极耳在一侧，所有负极耳在一侧。通过超声波焊接方式焊接在连接片上，使得原本超厚的极组一分为二，极耳焊接层数减少一半，有效规避了超声焊接瓶颈问题。

一种极耳焊接装置，包括底座、设置于底座上的两个立柱、设置于两立柱之间的超声波焊接装置、超声波焊接装置上设有两个可横向移动的驱动块、驱动块上设有可升降的焊接头；底座上设有可前后移动的焊接箱，焊接箱上设有用于放置电芯的定位槽和用于极耳与连接片焊接的焊接定位槽。该装置中的驱动块能够通过液压或者电动控制，使两个焊接头同步进行相向或者背向移动，第一步，控制驱动块移动到端部极片正上方，再驱动两焊接头同步进行下降对叠加后的极片极耳进行超声波焊接，完成端部错位极耳焊接，然后驱动两焊接头上升复位到初始高度；第二步，控制驱动块移动到两端极片内侧的极片正上方，然后通过上述第一步焊接流程实现内侧错位极耳的焊接。