[发明专利]用于电池端子的冲击焊接的设备

说明书

本文公开了一种用于电池锅炉的磁焊接的设备，该设备包括线圈保持器；其中所述线圈保持器包括一个或多个电线圈，所述电线圈可操作为被电流激励；箔保持固定装置；其中所述箔保持固定装置包括多个臂；其中每对相邻臂可操作为朝向彼此移动以压接多个电池箔；以及砧座；其中所述砧座可操作为支撑电池突片和所述电池箔。

技术领域

本文公开了一种用于电池端子的冲击焊接的设备。更具体地，本文公开了一种用于焊接异种金属以减少缺陷并更耐受表面氧化物/污染物的设备。

背景技术

用于车辆和其他高功率应用的锂离子电池组可包括电连接在一起的多个锂离子电池单元。每个电池单元包括多个锂离子电极对，所述多个锂离子电极对被封闭在密封的袋状外壳内。每个电极对包括负电极、正电极和将负电极和正电极物理分离和电隔离的隔板。为了促进锂离子迁移，在隔板内可以存在传导锂离子的电解质。电解质允许锂离子穿过正极和负极之间的隔板，以平衡在锂离子电池单元的充电和放电循环期间绕过隔板并通过外部电路在电极之间移动的电子的流动。取决于它们的化学性质，由于电极的电化学电势差，每个锂离子电池单元具有最大或充电电压(完全充电时的电压)。例如，每个锂离子电池单元可以具有在3V至5V范围内的充电电压和在3.5V至4V范围内的标称开路电压。锂离子电池单元可以串联、并联或串联和并联连接，这取决于指定的电池组设计。

多个电极对并联电连接以电化学储存和释放电力。每个电极对包括阳极和阴极，其中隔板设置在阳极和阴极之间。每个阳极具有带负极箔的阳极集电器，并且每个阴极具有带正极箔的阴极集电器。所述多个电极对的所述阳极的所述负极箔并联电连接并且电连接到突出穿过所述袋的负端子突片，并且所述多个电极对的所述阴极的所述正极箔并联电连接并且电连接到突出穿过所述袋的正端子突片。

在每个电池单元内，负端子突片与负极集流器电连通，所述负极集流器与电极对的负电极接触并交换电子，并且正端子突片与正极集流器电连通，所述正极集流器与电极对的正电极接触并交换电子。锂离子电池单元能够在许多循环中放电和再充电。

多个电极对的阳极的负极箔可以并联电连接并且使用激光焊接电连接到负端子突片。同样，多个电极对的阳极的正极箔可以并联电连接并且使用激光焊接电连接到正端子突片。

激光焊接是一种金属接合工艺，其中激光束指向金属工件的堆叠体以提供能够在重叠的组成金属工件之间产生熔焊接头的集中能量源。金属工件的层可以相对于彼此堆叠和对准，使得它们的接合表面重叠以在预期的焊接部位内建立接合界面(或多个接合界面)。然后将激光束引导到工件堆叠的顶表面处或附近。由激光束供应的能量的吸收产生的热量引发金属工件的熔化并在工件堆叠内建立熔融焊池。熔融焊池穿透由激光束撞击的金属工件并进入下面的一个或多个金属工件中，达到与所有建立的接合界面相交的深度。激光束在撞击工件堆叠的顶表面时快速产生熔融焊池。该熔融焊池固化以形成焊接接头，该焊接接头由来自金属工件的所有层的再固化材料组成。来自金属工件的重叠层的材料的这种熔合形成焊接接头。

已知由于箔表面和突片表面上的氧化物吸收的水分而沿着箔的激光焊接熔合线形成孔隙和/或裂纹。箔的超声预焊接用于固结箔，并去除一些或全部吸收的水分和一些氧化物。随后，对准预焊接位置的突片/箔的激光焊接将导致具有减少的孔隙率/裂纹的焊接。可以表现为工件堆叠体中的层之间的间隙和/或一个或多个工件中的空隙的局部材料空隙可以影响焊接接头的使用寿命，并且因此影响包括焊接接头的部件的使用寿命。当工件堆叠体包括焊接到电池突片的多个箔时，局部材料空隙的出现可能损害焊接接头的强度并影响一个或多个箔与电池突片之间的导电性。

因此，期望开发用于将电池箔粘合到接片或用于将箔粘合在一起的新方法。

发明内容

本文公开了一种用于电池锅炉的磁焊接的设备，该设备包括线圈保持器；其中所述线圈保持器包括一个或多个电线圈，所述电线圈可操作为被电流激励；箔保持固定装置；其中所述箔保持固定装置包括多个臂；其中每对相邻臂可操作为朝向彼此移动以压接多个电池箔；以及砧座；其中所述砧座可操作为支撑电池突片和所述电池箔。