本发明要解决的技术问题是提出一种锂离子电池的极耳装配方法,通过夹具一次固定定位,完成极耳装配的整个工艺过程。
本发明的锂离子电池的极耳装配方法包括以下步骤:(1)用夹具将电芯定位固定;(2)在电芯端部焊接极耳金属带;(3)对电芯进行检测试验;(4)将电芯从夹具中释放。
上述锂离子电池的极耳装配方法中,所述步骤(2)具体包括以下步骤:(21)对电芯端部伸出的多片正、负极耳进行预焊;(22)对预焊后的极耳进行切边;(23)焊接正极耳金属带、负极耳金属带;(24)对正极耳金属带和负极耳金属带的焊接位贴保护胶。
所述步骤(2)还包括以下步骤:(25)在电芯表面贴尾胶。
所述步骤(3)的检测试验包括电芯耐压测试。
与
现有技术相比,本发明所具有的有益效果是,采用夹具固定电芯,在极耳预焊、防粘、极耳切边、极耳金属带焊接、贴胶、测试的全过程中一次性固定电芯,防止电芯极耳在装配中由于工艺衔接转换而导致的移位现象,提高了装配质量和效率。
附图说明
图1为具体实施方式的
流程图;
图2为具体实施方式中夹具的结构图;
图3为具体实施方式中极耳预焊接的结构示意图;
图4为图3的侧视图;
图5为具体实施方式中焊接极耳金属带的结构示意图;
图6为具体实施方式中极耳焊接位贴保护胶的示意图;
图7为图6的侧视图;
图8为具体实施方式中电芯贴终止胶的示意图;
图9为具体实施方式中电芯进行耐压测试的示意图。
如图1所示的一种锂离子电池的极耳装配方法,包括以下步骤:
步骤一,电芯入夹具。
锂离子动
力电池的正、负极片在经过全自动叠片机叠片之后,形成一定厚度的方型裸电芯,该外包隔膜的电芯在最外层的搭接处贴有一处胶纸,以保证隔膜不松开,这时的电芯无论是正、负极的对齐度,还是与隔膜的对齐都是达到标准的,为保证在以后的各个工艺步骤中不对电芯的对齐度产生影响,将电芯固定在夹具中,一步步地完成各个工位的动作,直到整个电芯已全部贴胶,才打开夹具。如图2所示,夹具包括夹具盖05、下载具06、
锁紧板01、螺旋销02、导向销03、
弹簧压板04。电芯轻放在夹具的下载具06上,然后盖上夹具盖05,在
气缸的作用下,压下锁紧板01,由于导向销03固定不动,旋转销02上带有旋转槽,这样螺旋销02在力的作用下就旋转。弹簧压板04里面带有弹簧与
钢球,这样便于旋转销02旋转而不上下移动。旋转销02旋转90度后带动压板01锁紧上盖板05,将上下夹具就会连在一起,夹紧电芯。
步骤二,正、负极耳的预焊。
预焊分为正极耳预焊,负极耳预焊,如图3和图4所示,分别用于电芯1的所有正极片伸出的正极极耳21焊在一起,或负极极耳22焊在一起,以便于下一步的极耳金属带TAB的焊接,因为只有预焊到一起,才方便TAB片的定位与
超声波焊接。该步骤包括正、负极片的整形,正、负极耳的
超声波预焊接,正、负极耳的防粘。预焊接前,正、负极耳在夹具的压力下极耳已定位成形,再进行极耳的整形并保持以便进行预焊接。极耳整形是指把电芯的极耳由平直状态或松散状态,用一根钢丝去压去极耳部分,使之成为一个收缩状态,使用钢丝的原因是不占空间,且能非常靠近电芯的极耳的根部,这样便于预焊。采用超声波焊接的方式完成极耳的预焊接。在两个不同工位,对电池的正、负极耳分别进行焊接,焊点3的工艺:3*25mm。防粘是超声波在焊接后防止极片与超声波的下模底座粘在一起,便于极耳装配完成后取电芯。
步骤三,正、负极耳的切边
电芯极耳预焊接好以后,流到切极耳工位,此工序是为了
修剪极耳在经过预焊之后所形成的边不齐而采用的工序,保证正、负极极耳露出隔膜的长度相等,方便下步骤中TAB片焊接。切极耳机构能够实现宽度方向MAX:250mm,长度方向MAX:50mm的极耳切断。正极裁切余量:3.5mm,负极裁切余量:5.0mm。切完的废料采用专
门的废料回收机构,以免影响下一个电芯的切断。该机构配有除尘装置,以免影响电芯品质。
步骤四,焊接正、负极耳金属带TAB片。
此步骤包括电芯的定位,TAB片的供料,TAB片的在极耳位的定位,超声波焊接,正、负极的防粘,用于极耳的引出,便于电池的
接线柱的连接。
如图5所示,当夹具运动至正、负极耳焊接的工作
位置时,超声波焊接机进行正极耳TAB片41、负极耳TAB片42的焊接,正、负极分两工位焊接。焊接前,正、负极耳已在上一步骤将极耳切齐,便于TAB片的供料定位。夹具及电芯送到超声波焊头位置,在两个工作位,对电池的正、负极片分别进行焊接,焊点5的工艺:4*25mm,焊TAB的位置与预焊重叠位置为小于焊印5的2/3。
步骤五,正、负极耳焊接位贴保护胶。
此步骤是防止电池的TAB位的毛刺造成对电池的影响,在电池的正、负极耳焊接位置双面贴保护
胶带,包括上、下胶纸的备纸、贴胶工序。
如图6、图7所示,贴胶采用双面滚贴的方式,极耳左右位置胶带对贴在一起,正、负极耳两侧焊接位分别贴有上胶纸61、下胶纸62,每个胶带宽度为8mm,胶带与热熔胶的距离为0.5mm。
步骤六,电芯贴终止胶。
此步骤是在裸电芯的对侧采用人工的方式贴胶,防止电芯在拆开夹具之后影响电芯极片、隔膜的对齐度。
电芯在夹具内,压紧电芯的同时,预留了贴胶带的位置。当夹具运动至贴终止胶带的工作位置时,贴胶带机进行电芯贴终止胶带。如图8所示,贴胶带位置为电芯的侧面。胶带按工艺要求备好后,夹具不动,贴胶带组件移动,先将胶带7粘住侧面,再粘住
正面和
反面,使电芯的首尾极片通过胶带包扎在一起,当下一步骤打开夹具时,保证电芯极片不会移位、电芯不会
变形。贴胶数量视电池的结构、尺寸而定。
步骤七,电芯检查测试。
电芯检查测试包括CCD检测、HI-POT耐压测试。CCD检测项目为:TAB的中心距、TAB与电芯的边距、sealand与电芯的边缘尺寸。电芯HI-POT测试对电芯进行耐压测试,防止电芯内部出现
短路现象。HI-POT测试采用恒定
电压测
电阻,电压范围:50-250V。如图9所示,在电芯表面施压,用探针8分别去
接触电芯的正、负极耳金属带,观测两个探针间的电压,如过电压很低,则表示已短路,如过很高,则表示没短路。
步骤八,电芯出夹具。
完成所有上述步骤后,手动打开上夹具盖板,取出电芯,为下一步的入
铝塑箔做准备。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。