[实用新型]一种异形齿的超声波焊头

说明书

本实用新型公开了一种异形齿的超声波焊头，包括焊头主体和标准圆台；焊头主体包括焊头前段和焊头末段；标准圆台、焊头末段、焊头前段依次首尾固定连接；焊头前段的焊接面设置有异形齿；异形齿包括多个凸起焊齿，每个凸起焊齿顶部为平面的近半球形结构，凸起焊齿的圆形轮廓可降低对箔材的损伤；且位于焊头前段的最前排凸起焊齿的齿径和齿深小于后排若干组凸起焊齿的齿径和齿深，后排若干组凸起焊齿可保证焊接强度，同时最前排的凸起焊齿形成的焊印较浅又降低了对箔材的损伤程度，且在焊接过程中，后排凸起焊齿先压箔材，最前排凸起焊齿后压箔材，这样可对箔材的受力起到过度的作用，进一步减小焊接与未焊区域箔材的损伤程度。

技术领域

本实用新型涉及超声波焊接领域，具体为一种异形齿的超声波焊头。

背景技术

超声波焊接具有焊接强度高，电阻率低，效率高，低能耗，无熔珠飞溅等优良特性，因而被越来越多的应用在锂离子电池行业，随之而来的对超声波焊头的质量要求也越来越高。随着锂离子电池能量密度需求不断提高及电芯厚度的不断降低，集流体箔材的厚度也在不断的减薄，目前6um箔材作为集流体越来越多的被应用在锂离子电池生产过程。现有的超声波焊头的焊齿为斜齿或菱形齿的平面焊头齿结构，如专利CN208101083U公开一种用于超声波焊接的菱形齿的模具，而在6um箔材的超声波焊接过程，由于超声波焊头的焊齿垂直向下的作用力，箔材受力形成向下凹陷的焊印，而无论斜齿或菱形齿，由于其边缘菱形齿轮廓对箔材造成损伤巨大，致使焊接和未焊区域连接处破裂，在化成过程箔材断裂层负极片无法进行嵌锂或正极端锂离子无法脱嵌，导致电芯容量缺失。因此，为满足电芯能量密度不断提升的增长需求及发展趋势，针对日益减薄的集流体箔材，研究出一种新型齿形焊头成为目前亟需完成的项目。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于如何解决高能量密度及超薄集流体箔材焊接过程中焊裂的问题。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种异形齿的超声波焊头，包括焊头主体和标准圆台；所述焊头主体包括焊头前段和焊头末段；所述标准圆台、焊头末段、焊头前段依次首尾固定连接；所述焊头前段包括焊接面，所述焊接面上设置有异形齿；所述异形齿包括多个凸起焊齿；多个凸起焊齿规则排列；每个所述凸起焊齿顶部为平面的近半球形结构，且位于焊头前段的最前排凸起焊齿的齿径和齿深小于后排若干组凸起焊齿的齿径和齿深。

本实用新型设置有多个规则排列的凸起焊齿，且每个凸起焊齿顶部为平面的近半球形结构，相比于现有的斜齿或菱形齿，顶部为平面的近半球形结构的圆形轮廓可降低对箔材的损伤；且位于焊头前段的最前排凸起焊齿的齿径和齿深小于后排若干组凸起焊齿的齿径和齿深，后排若干组凸起焊齿可保证焊接强度，同时最前排的凸起焊齿形成的焊印较浅又降低了对箔材的损伤程度，且在焊接过程中，位于后排若干组凸起焊齿先压箔材，最前排凸起焊齿后压箔材，这样可对箔材的受力起到过度的作用，进一步减小焊接与未焊区域箔材的损伤程度。

优选地，位于同一排的每个凸起焊齿呈等间距排列。

优选地，前后排凸起焊齿间隔布置。

优选地，所述异形齿中多个凸起焊齿呈矩形阵列布置。

优选地，矩形阵列的异形齿的长宽尺寸与焊头前段侧面的长宽相等或略小。

优选地，所述凸起焊齿的数量为90个，每排所述凸起焊齿的数量均为30个。

优选地，所述焊头前段为连接在一起的长方体和梯形体结构。

优选地，所述焊头末段为圆柱体结构。

本实用新型的优点在于：