CN110120490A - 一种锂离子电池极柱的加工方法 - Google Patents

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刘义
慈晟
慈艳
谢建辉
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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池极柱的加工方法，具体包括：步骤一，准备基材，将铜柱的一端加工成阶梯状凸起部，将铝板加工成与铜柱阶梯状凸起部相匹配的凹槽；步骤二，对铜柱的凸起部表面进行电镀；步骤三，在铜柱的凸起部和铝板的凹槽处涂覆金属钎焊料，铜柱与铝板进行装配；步骤四，将装配好的铜柱和铝板进行钎焊；步骤五，将铜铝复合极柱的表面氧化层及脏污剔除；步骤六，进行除油清洗。本发明比铜铝摩擦焊接工艺机加工材料利用率高，批量生产效率高，整体成本降低了30%左右。这种加工方法生产出来的铜铝复合极柱不易出现脱焊，产品的整体稳定性提高，整体重量轻。该加工方法可实现批量化生产，设备投资小，生产效率高，可降低生产成本。

Description

一种锂离子电池极柱的加工方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池极柱的加工方法。
背景技术
铜铝复合极柱是应用于方形盖板上必要的零部件之一，因铜材密度大，价格贵，单位体积铜材要比铝材重很多，价格也要高很多，所以盖板设计要需尽量减少铜材的使用，除必要的负极电芯连接处，其余位置均由铝材代替，故现有工艺应用旋转摩擦焊接，将铝材复合到铜材上，做成复合材料零件，该工艺对设备要求高，单台机器单位时间生产效率低，材料报废率偏高，容易浪费材料，导致电池盖板生产的综合成本高，且容易出现脱焊的情况，难以达到产品运用所需要的性能。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题提供了一种锂离子电池极柱的加工方法，这种加工方法解决了现有加工方法生产效率低、成本高、易脱焊等技术问题。
一种锂离子电池极柱的加工方法，具体包括以下步骤：
步骤一，准备基材：铜柱和铝板，按照需要的尺寸将铜柱的一端加工成阶梯状凸起部，将铝板轴中心位置加工成与铜柱阶梯状凸起部相匹配的凹槽；
步骤二，对铜柱的阶梯状凸起部表面进行电镀；
步骤三，在铜柱的凸起部和铝板的凹槽处涂覆一层金属钎焊料，铜柱与铝板进行装配，金属钎焊料的熔点低于基材的熔点；
步骤四，将装配好的铜柱和铝板放入隧道炉内进行钎焊，形成铜铝复合极柱；
步骤五，将铜铝复合极柱的表面氧化层及脏污剔除，加工到需要的尺寸；
步骤六，将加工好的铜铝复合极柱进行除油清洗。
其中，所述的隧道炉为集加温、焊接、冷却为一体的结构。
其中，所述的步骤四具体为将装配好的铜柱和铝板送入隧道炉内进行高温熔化，待金属钎焊料完全熔化后，铜柱和铝板进行焊接，待铜柱和铝板焊接后，进行冷却，冷却后形成铜铝复合极柱。
其中，铜柱和铝板在隧道炉内钎焊的时间为18min~25min, 铜柱和铝板在隧道炉内冷却的时间为8min~12min。
其中，隧道炉内的温度为380℃~420℃。
其中，所述的金属钎焊料的厚度为0.08-0.12mm。
其中，铜柱电镀采用的镀层为镍，镀层的厚度为7.5 um~10um。
其中，所述的隧道炉内的冷却部位内充满了氮气。
本发明提供一种锂离子电池极柱的加工方法，该铜铝钎焊复合工艺比铜铝摩擦焊接工艺机加工材料利用率高，批量生产效率高，整体成本降低了30%左右。这种方法采用钎焊的方式将需要的铜柱和铝板直接钎焊在一起，将加温、焊接、冷却集成于隧道炉内完成，减少了生产流程，生产工艺简化，降低了生产成本低，且各个步骤易于控制，提高材料利用率，减少材料浪费，降低不良品的产生，提高了经济效益。这种加工方法生产出来的铜铝复合极柱不易出现脱焊，产品的整体稳定性提高，整体重量轻，减轻了电池包/电池组的整体重量。该加工方法可实现批量化生产，设备投资小，生产效率高，可降低生产成本。
附图说明
图1 本发明生产的铜铝复合极柱的结构示意图。
具体实施方式
为了让本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，以下对本发明作进一步阐述。
如附图1所示的一种铜铝复合极柱，铜柱1，铝板2。
一种锂离子电池极柱的加工方法，具体包括以下步骤：
步骤一，准备基材：铜柱和铝板，按照需要的尺寸将铜柱的一端加工成阶梯状凸起部，将铝板轴中心位置加工成与铜柱阶梯状凸起部相匹配的凹槽；
步骤二，对铜柱的阶梯状凸起部表面进行电镀，铜柱电镀采用的镀层为镍，镀层的厚度为7.5 um~10um；
步骤三，在铜柱的凸起部和铝板的凹槽处涂覆一层金属钎焊料，所述的金属钎焊料的厚度为0.08-0.12mm，铜柱与铝板进行装配，金属钎焊料的熔点低于基材的熔点；
步骤四，将装配好的铜柱和铝板放入隧道炉内进行钎焊，形成铜铝复合极柱；具体为将装配好的铜柱和铝板送入隧道炉内进行高温熔化，隧道炉为集加温、焊接、冷却为一体的结构，待金属钎焊料完全熔化后，铜柱和铝板进行焊接，待铜柱和铝板焊接后，进行冷却，冷却后形成铜铝复合极柱。铜柱和铝板在隧道炉内钎焊的时间为18min~25min, 铜柱和铝板在隧道炉内冷却的时间为8min~12min，隧道炉内的温度为380℃~420℃。所述的隧道炉内的冷却部位内充满了氮气。
步骤五，将铜铝复合极柱的表面氧化层及脏污剔除，加工到需要的尺寸；
步骤六，将加工好的铜铝复合极柱进行除油清洗。
本发明所提供一种锂离子电池铜铝复合极柱的加工方法，该方法简化了铜铝复合连接的生产工序，提高了铜铝复合极柱的生产效率，还可保证焊接强度及稳定性。为了提高新型锂离子电池盖板铜铝复合极柱生产效率及焊接稳定性，将铜棒与铝板通过金属钎焊进行复合连接，焊接完毕后再精加工成成品极柱应用于盖板上。
本发明提供一种锂离子电池极柱的加工方法，该铜铝钎焊复合工艺比铜铝摩擦焊接工艺机加工材料利用率高，批量生产效率高，整体成本降低了30%左右。这种方法采用钎焊的方式将需要的铜柱和铝板直接钎焊在一起，将加温、焊接、冷却集成于隧道炉内完成，减少了生产流程，生产工艺简化，降低了生产成本低，且各个步骤易于控制，提高材料利用率，减少材料浪费，降低不良品的产生，提高了经济效益。这种加工方法生产出来的铜铝复合极柱不易出现脱焊，产品的整体稳定性提高，整体重量轻，减轻了电池包/电池组的整体重量。该加工方法可实现批量化生产，设备投资小，生产效率高，可降低生产成本。
以上为本发明较佳的实现方式，需要说明的是，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种锂离子电池极柱的加工方法， 其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤一，准备基材：铜柱和铝板，按照需要的尺寸将铜柱的一端加工成阶梯状凸起部，将铝板轴中心位置加工成与铜柱阶梯状凸起部相匹配的凹槽；
步骤二，对铜柱的阶梯状凸起部表面进行电镀；
步骤三，在铜柱的凸起部和铝板的凹槽处涂覆一层金属钎焊料，铜柱与铝板进行装配，金属钎焊料的熔点低于基材的熔点；
步骤四，将装配好的铜柱和铝板放入隧道炉内进行钎焊，形成铜铝复合极柱；
步骤五，将铜铝复合极柱的表面氧化层及脏污剔除，加工到需要的尺寸；
步骤六，将加工好的铜铝复合极柱进行除油清洗。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池极柱的加工方法，其特征在于：所述的隧道炉为集加温、焊接、冷却为一体的结构。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池极柱的加工方法，其特征在于：所述的步骤四具体为将装配好的铜柱和铝板送入隧道炉内进行高温熔化，待金属钎焊料完全熔化后，铜柱和铝板进行焊接，待铜柱和铝板焊接后，进行冷却，冷却后形成铜铝复合极柱。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池极柱的加工方法，其特征在于：铜柱和铝板在隧道炉内钎焊的时间为18min~25min, 铜柱和铝板在隧道炉内冷却的时间为8min~12min。
5.根据权利要求5所述的锂离子电池极柱的加工方法，其特征在于：隧道炉内的温度为380℃~420℃。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池极柱的加工方法，其特征在于：所述的金属钎焊料的厚度为0.08-0.12mm。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池极柱的加工方法，其特征在于：铜柱电镀采用的镀层为镍，镀层的厚度为7.5 um~10um。
8.根据权利要求1所述的锂离子电池极柱的加工方法，其特征在于：所述的隧道炉内的冷却部位内充满了氮气。
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