[发明专利]动力电池的电芯极耳与顶盖连接方法及连接结构

说明书

本发明公开了一种动力电池的电芯极耳与顶盖连接方法，电芯极耳与保护片的超声预焊‑超声预焊后的电芯极耳与顶盖极柱的激光焊接；且制备的连接结构，包括顶盖、电芯极耳和保护片，所述电芯极耳位于所述顶盖极柱和所述保护片之间，所述保护片和每一层极耳单片均与所述顶盖极柱焊接。电芯极耳和保护片通过超声预焊直接通过激光焊接在顶盖极柱上，通过连接位置和焊接工艺的控制，在保证连接质量的同时，既使工序简单化，又省去了大功率超声焊接机和连接板物料，大大降低了连接成本，满足了动力电池大倍率充放电的性能要求。

技术领域

本发明属于锂离子动力电池技术领域，具体涉及一种动力电池的电芯极耳与顶盖连接方法及连接结构。

背景技术

电动汽车特别是乘用车对动力电池的大倍率充放电性能要求越来越高，在满足电动汽车大功率充放电性能时，需要考虑动力电池大电流导流问题，如若因温度急剧上升而导致极耳或极柱熔断，就会产生严重的安全问题。因此，电芯极耳和顶盖极柱的连接安全可靠性至关重要。

传统的电芯极耳和顶盖连接方式为：电芯极耳和保护片通过超声预焊在一起，预焊后的电芯极耳通过超声焊接在连接板上，连接板再通过激光焊接在顶盖极柱上，这种连接工艺需要两次超声焊接工序和一次激光焊接工序，且第二次超声焊接机功率大、成本高，同时需要增加一块连接板，这样不仅工序复杂，还增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种工艺简单可靠且大大降低成本的动力电池的电芯极耳与顶盖连接方法及连接结构。

为实现上述目的，本发明所设计的动力电池的电芯极耳与顶盖连接方法，包括如下步骤：

1)电芯极耳与保护片的超声预焊

将保护片放置在电芯极耳的上表面上、且位于电芯极耳的中间位置处，然后将超声焊焊头与保护片上表面相接触焊接一个点形成超声焊点，焊接位置在保护片中间位置；

2)超声预焊后的电芯极耳与顶盖极柱的激光焊接

将预焊后的电芯极耳放置在顶盖极柱上且保护片朝上，焊接夹具将预焊后的电芯极耳与顶盖极柱压合在一起，然后激光焊接形成激光焊印。

进一步地，所述步骤1)中电芯极耳为20～60层极耳单片堆叠而成的电芯极耳，正极的每一层极耳单片厚度为0.010～0.020mm、负极的每一层极耳单片厚度为0.006～0.012mm，且相邻两层极耳单片的错位要求为<±0.5mm；正极电芯极耳焊接时的振幅为30～50um、能量为90～110J、功率为800～1400W，负极电芯极耳焊接时的振幅为40～60um、能量为250～290J、功率为1700～2600W。

进一步地，所述步骤2)中顶盖极柱的厚度为0.5～2mm，正极电芯极耳激光焊接时的焊接功率为3000～4000W、焊接速度为100～140mm/s，负极电芯极耳激光焊接时的焊接功率为5000～6500W、焊接速度为100～140mm/s。

进一步地，所述步骤1)中保护片与电芯极耳的位置偏差<±0.5mm，

进一步地，所述步骤1)中超声焊点焊纹尺寸为5mm×20mm，且超声焊点位置偏差<±0.5mm。

进一步地，所述步骤2)中激光焊印覆盖在超声预焊的超声焊点焊纹上。

一种如上述所述动力电池的电芯极耳与顶盖连接方法制备的连接结构，包括顶盖、电芯极耳和保护片，所述电芯极耳位于所述顶盖极柱和所述保护片之间，所述保护片和每一层极耳单片均与所述顶盖极柱焊接。