CN113809481B - 负极极柱盘、锂离子电池和锂电池的焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种负极极柱盘、锂离子电池和锂电池的焊接方法，所述负极极柱盘包括：本体，所述本体上设有铜极柱、金属铜层、第一绝缘层、第二绝缘层和防爆阀，所述铜极柱与所述负极极柱盘同轴设置，所述金属铜层位于所述铜极柱的外周侧，所述第一绝缘层设于所述金属铜层的远离所述铜极柱的一侧表面上，所述第二绝缘层设于所述金属铜层的靠近所述铜极柱的一侧表面上，所述防爆阀位于所述铜极柱和所述第二绝缘层之间。根据本发明具体实施例的负极极柱盘，提高了所述圆柱电芯与与所述铝壳的焊接能力，提高了良品率。

Description

负极极柱盘、锂离子电池和锂电池的焊接方法

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其是涉及一种负极极柱盘、锂离子电池和锂电池的焊接方法。

背景技术

目前，锂离子电池焊接技术日益多样化，包括电阻焊、插针焊、点底焊、铜渡镍片和双通铝壳/钢壳激光焊接。不过这些焊接工艺都存在有明显缺陷，电阻焊需要焊接时间过长，无法满足现有电池的生产流程；插针焊拔出后，结构向内膨胀；点底焊或者铜渡镍片的导热效果较差，双通铝壳/钢壳激光焊接成品率高，但产能低。双通铝壳内部有空腔，在长时间的工况震动运行中，容易导致内部卷芯上下错位，使得电芯提前失效。锂离子电池极耳与外壳底部焊接形成底部电气回路，如果底部焊接不良，电池在后期所使用的振动环境当中容易造成高内阻，自放电过大；或者断路，无法使用等不良因素，从而降低电池的使用寿命，提前报废。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种负极极柱盘，改善铝壳和电芯的连接效果。

本发明的另一个目的在于提出一种锂离子电池，所述锂离子包括上述负极极柱盘。

本发明的再一个目的在于提出一种锂离子电池的焊接方法。

根据本发明第一个方面实施例的负极极柱盘，包括：本体，所述本体上设有铜极柱、金属铜层、第一绝缘层、第二绝缘层和防爆阀，所述铜极柱与所述负极极柱盘同轴设置，所述金属铜层位于所述铜极柱的外周侧，所述第一绝缘层设于所述金属铜层的远离所述铜极柱的一侧表面上，所述第二绝缘层设于所述金属铜层的靠近所述铜极柱的一侧表面上，所述防爆阀位于所述铜极柱和所述第二绝缘层之间。

根据本发明具体实施例的负极极柱盘，提高了所述圆柱电芯与与所述铝壳的焊接能力。通过所述负极极柱盘与所述铝壳焊接，形成稳定的负极，所述负极极柱盘上的铜极柱确保电池导电性能好，所述第一绝缘层、所述第二绝缘层能够有效隔断金属铜层和铝壳。

根据本发明的一些实施例，所述第一绝缘层为软性绝缘材料；所述第二绝缘层为硬性绝缘材料。

根据本发明的一些实施例，所述第一绝缘层为橡胶；所述第二绝缘层为聚丙烯。

根据本发明第二个方面实施例的锂离子电池，包括：铝壳；电芯，所述电芯包括卷芯和负极极柱盘。

根据本发明的一些实施例，所述锂离子电池进一步包括：正极集流盘和负极集流盘。

根据本发明的第三个方面实施例的焊接方法，包括如下步骤：

1)通过加热***将所述卷芯正极直接焊接在所述铝壳的底部完成正极焊接；

2)通过加热***将所述卷芯负极直接焊接所述负极极柱盘上完成负极焊接。

根据本发明的一些实施例，所述焊接方法包括如下步骤：

1)正极焊接：通过加热***将所述正极集流盘和所述铝壳的底部焊接，所述正极集流盘与所述卷芯正极焊接；

2)负极焊接：通过加热***将所述负极极柱盘和所述负极集流盘焊接；所述负极集流盘和所述卷芯负极焊接。

根据本发明的一些实施例，所述正极焊接包括正极助焊材料，所述正极助焊材料包括铝粉、正极助焊材料用其他金属粉和正极助焊剂，所述铝粉、所述正极助焊材料用其他金属粉和所述正极助焊剂的重量比为30～99：0～69：1～70；

所述负极焊接包括负极助焊材料，所述负极助焊材料包括铜粉、负极助焊材料用其他金属粉和负极助焊剂，所述铜粉、所述负极助焊材料用其他金属粉和所述负极助焊剂的重量比为30～99：0～69：1～70。

根据本发明的一些实施例，所述正极助焊材料用其他金属粉为：锡、锑、铋、锌、铟和铊中的一种或多种；所述正极助焊剂包括松香、有机酸、载体和活性剂；

所述负极助焊材料用其他金属粉为：铝、锡、锑、铋、锌、铟和铊中的一种或多种；所述负极助焊剂包括松香、有机酸、载体和活性剂。

根据本发明的一些实施例，所述有机酸为乳酸、柠檬酸、盐酸二甲胺、环六丙氨酸氢氯化物和盐酸胺中的一种或多种混合物；所述载体为丙三醇或聚乙烯乙二醇；所述活性剂为氟碳表面活性剂。

根据本发明的一些实施例，所述铝粉和正极助焊材料用其他金属粉为球形，粒度为d₁，其中，所述d₁满足：0.1um≤d₁≤1000um；所述铜粉和所述负极助焊材料用其他金属粉为球形，粒度为d₂，其中，所述d₂满足：0.1um≤d₂≤1000um。

根据本发明的一些实施例，所述加热***的加热功率为P,其中，所述P满足：0.001KW≤P≤2KW；所述加热***加热环直径为r₃,其中，所述r₃满足：5mm≤r₃≤200mm；所述加热时长为t,其中，所述t满足：0.001min≤t≤1min。

根据本发明的一些实施例，所述正极集流盘上设置有第一助焊槽，所述第一助焊槽的深度为h₁，其中，所述h₁满足：0.1mm≤h₁≤5mm；所述第一助焊槽的内径为r₁,其中，所述r₁满足：1mm≤r₁≤200mm；所述负极集流盘上设置有第二助焊槽，所述第二助焊槽深度为h₂，其中，所述h₂满足：0.1mm≤h₂≤5mm；所述第二助焊槽内径为r₂,其中，所述r₂满足：1mm≤r₂≤200mm。

根据本发明的一些实施例，所述的焊接方法，包括如下步骤：

1)卷芯制作：将正极、负极、隔膜卷绕成圆柱电芯，其中正、负极采用全极耳技术，将卷芯正负极极耳揉平；

2)正极集流盘焊接：采用激光焊接将所述正极集流盘与所述卷芯的揉平正极极耳焊接；

3)正极焊接；

4)负极集流盘焊接：采用激光焊接将所述负极集流盘与所述揉平负极极耳焊接；

5)负极焊接；

6)电池密封：采用辊槽对电池进行密封，所述铝壳倒扣在所述第二绝缘层上；

7)电芯活化：对电芯加入电解液进行活化下线。

根据本发明的一些实施例，所述正极集流盘的组成材料为铝；和/或所述负极集流盘的组成材料为铜。

根据本发明的一些实施例，所述正极助焊材料的熔点为M₁,其中，所述M₁满足：M₁≤350℃；和/或所述正极助焊材料的熔点为M₂,其中，所述M₂满足：M₂≤350℃。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是加热***结构示意图；

图2是负极极柱盘结构示意图；

图3是集流盘结构示意图；

图4是电芯结构示意图。

附图标记：

100：电芯；

1：卷芯；

2：负极集流盘；21：第二助焊槽；

3：负极极柱盘；31：铜极柱；32：金属铜层；33：第一绝缘层；34:第二绝缘层；35：防爆阀；

4：正极集流盘；41：第一助焊槽；

5：铝壳。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

结合图1-图4所示，下面具体描述根据本发明的具体实施例。本发明具体实施例的负极极柱盘3，如图2所示，包括：本体，本体上设有铜极柱31、金属铜层32、第一绝缘层33、第二绝缘层34和防爆阀35；铜极柱31与负极极柱盘3同轴设置，金属铜层32位于铜极柱31的外周侧，第一绝缘层33设于金属铜层32的远离铜极柱31的一侧表面上，第二绝缘层34设于金属铜层32的靠近铜极柱31的一侧表面上，防爆阀位35于铜极柱31和第二绝缘层34之间。

根据本发明的具体实施例的负极极柱盘3，通过负极极柱盘3与负极集流盘2焊接，形成稳定的负极，负极极柱盘3上的铜极柱31确保电池导电性能好，第一绝缘层33、第二绝缘层34能够有效隔断金属铜层32和铝壳5。

根据本发明的一些实施例，第一绝缘层33为软性绝缘材料，优选地，为橡胶；第二绝缘层为硬性绝缘材料，优选地，为聚丙烯。由此，能够有效隔断金属铜层32和铝壳5，同时起到支撑作用。

根据本发明第二个方面实施例的锂离子电池，如图4所示，包括：铝壳5；电芯100，电芯100包括卷芯1和负极极柱盘3。可选，铝壳5为单通圆柱铝壳，电芯100为圆柱电芯，但不限于此。

根据本发明的一些实施例，如图4锂离子电池进一步包括：正极集流盘4和负极集流盘2。

根据本发明的第三个方面实施例的焊接方法，包括如下步骤：1)通过加热***将卷芯正极直接焊接在铝壳5的底部完成正极焊接；2)通过加热***将卷芯负极直接焊接在负极极柱盘3上完成负极焊接。

根据本发明的一些实施例的焊接方法，通过解热***增加了铝壳底部与卷芯正极的连接效果，降低虚焊风险，提高良品率；同时提高卷芯负极与铝壳5的连接效果。

根据本发明的一些实施例，焊接方法包括如下步骤：1)正极焊接：通过加热***将正极集流盘4和铝壳5的底部焊接，正极集流盘4与卷芯正极焊接；2)负极焊接：通过加热***将负极极柱盘2和负极集流盘2焊接；负极集流盘2和卷芯负极焊接。

根据本发明的一些实施例焊接方法，通过解热***增加了铝壳底部与卷芯正极的连接效果，降低虚焊风险，提高良品率；同时提高卷芯负极与铝壳5的连接效果。通过加入加入正极集流盘4和负极集流盘2使电芯100结构更加完善，焊接更加稳固。

根据本发明的一些实施例，正极焊接包括正极助焊材料，正极助焊材料包括铝粉、正极助焊材料用其他金属粉和正极助焊剂，铝粉、正极助焊材料用其他金属粉和正极助焊剂的重量比为30～99：0～69：1～70；

负极焊接包括负极助焊材料，负极助焊材料包括铜粉、负极助焊材料用其他金属粉和负极助焊剂，铜粉、负极助焊材料用其他金属粉和负极助焊剂的重量比为30～99：0～69：1～70。

根据本发明实施例的锂离子电池助焊材料，通过在电池焊接过程中添加锂离子电池助焊材料，能够增加铝壳5底部与卷芯正极的连接效果，降低虚焊风险，提高良品率。其中，正极助焊材料和负极助焊不同，分别适应铝壳5和铜极柱31。

进一步地，铝粉、正极助焊材料用其他金属粉和正极助焊剂的重量比为70：20：10；铜粉、负极助焊材料用其他金属粉和负极助焊剂的重量比为70：20：10。以该重量比的助焊材料，能够达到更好的助焊效果，例如效果优于以单一的铝粉作为负极助焊材料，同时以单一的铜粉作为正极助焊材料，这是由于，铝粉、其他金属粉和助焊剂发生了协同作用；铜粉、其他金属粉和助焊剂发生了协同作用。

根据本发明的一些实施例，正极助焊材料用其他金属粉为：锡、锑、铋、锌、铟和铊中的一种或多种；正极助焊剂包括松香、有机酸、载体和活性剂；负极助焊材料用其他金属粉为：铝、锡、锑、铋、锌、铟和铊中的一种或多种；负极助焊剂包括松香、有机酸、载体和活性剂。进一步地，有机酸为乳酸、柠檬酸、盐酸二甲胺、环六丙氨酸氢氯化物和盐酸胺中的一种或多种混合物；载体为丙三醇或聚乙烯乙二醇；活性剂为氟碳表面活性剂。优选地，松香、有机酸、载体和活性剂的重量比为松香：有机酸：载体：活性剂＝1：1：7：1。

根据本发明的一些具体实施例，正极助焊物质或负极助焊物质中，各组分之间的协同作用如下：其他金属粉降低助焊材料的熔点；助焊剂中载体使助焊材料成膏状，易于上料；有机酸及活化剂去除焊接对象表面氧化物，易于焊接。

根据本发明的一些实施例，铝粉和正极助焊材料用其他金属粉为球形，粒度为d₁，其中，d₁满足：0.1um≤d₁≤1000um；铜粉和负极助焊材料用其他金属粉为球形，粒度为d₂，其中，d₂满足：0.1um≤d₂≤1000um。由此，控制d₁和d₂确保助焊物质有利于焊接。

根据本发明的一些实施例，加热***结构示意图如图1所示：加热***的加热功率为P,其中，P满足：0.001KW≤P≤2KW；加热***加热环直径为r₃,其中，r₃满足：5mm≤r₃≤200mm；加热时长为t,其中，t满足：0.001min≤t≤1min。

根据本发明实施例的焊接方法，确定加热***有稳定的加热功率、加热时间，加热环直径范围确定，能够准确为焊接位置提供热量，准确加热，一方面避免热量不足造成焊接不牢，另一方面避免过热造成电池损害。

根据本发明的一些实施例，集流盘结构如图3所示：正极集流盘4上设置有第一助焊槽41，第一助焊槽的深度为h₁，其中，h₁满足：0.1mm≤h₁≤5mm；第一助焊槽的内径为r₁,其中，r₁满足：1mm≤r₁≤200mm；负极集流盘2上设置有第二助焊槽21，第二助焊槽深度为h₂，其中，h₂满足：0.1mm≤h₂≤5mm；第二助焊槽内径为r₂,其中，r₂满足：1mm≤r₂≤200mm。由此，第一助焊槽41与第二助焊槽21具有一定的深度和内径能够更准确的确定助焊材料的用量和位置，精准限定焊接位置，增加连接效果，提高散热。杜绝电芯100在工况震动运行中，卷芯1错位。

根据本发明的一些实施例的焊接方法，包括如下步骤：

1)卷芯制作：将正极、负极、隔膜卷绕成圆柱电芯，其中正、负极采用全极耳技术，将卷芯正负极极耳揉平；

2)正极集流盘焊接：采用激光焊接将正极集流盘与卷芯的揉平正极极耳焊接；

3)正极焊接；

4)负极集流盘焊接：采用激光焊接将负极集流盘与揉平负极极耳焊接；

5)负极焊接；

6)电池密封：采用辊槽对电池进行密封，铝壳倒扣在第二绝缘层上；

7)电芯活化：对电芯加入电解液进行活化下线。

本发明实施例的单通铝壳5底部焊接方法更加完整。

根据本发明的一些实施例，通过卷芯1制作将正极、负极和隔膜卷绕成圆柱卷芯1，其中正、负极采用全极耳技术，将卷芯正负极极耳揉平，由此，使焊接的厚度减小，便于焊接能量的渗透，方便焊接，避免出现虚焊和极耳焊破现象，提高焊接质量。通过正极集流盘4焊接将正极集流盘4采用激光焊接在卷芯1的揉平正极极耳上。进一步地，负极集流盘2焊接为：将负极集流盘2采用激光焊接焊在揉平负极极耳上。可选地，采用无集流盘。激光焊接具有焊接速度快、深宽比大的特点。能够实现精准焊接和牢固焊接。能够降低电池内阻，提高能量效率；增加连接效果，提高散热。杜绝电芯100在工况震动运行中，卷芯1错位。电池密封为：采用辊槽方式对电池进行密封，铝壳5倒扣在第二绝缘层34上，第二绝缘层34为硬性绝缘材料，优选地，第二绝缘层34为PP(聚丙烯)。由此，实现铝壳5和电芯100的牢固连接。电芯100活化为：对电芯100加入电解液进行活化下线。由此，提高电池电芯100的储电量。

根据本发明的一些具体实施例，正极集流盘4的组成材料为铝。可选地，采用无集流盘。同时，负极集流盘2的组成材料为铜。可选地，采用无集流盘。若采用无集流盘，那么正极揉平铝箔面与铝壳5直接接触；负极揉平铜箔面与负极极柱盘3接触；助焊物质直接涂抹在正负极揉平箔材上，然后再用加热盘做加热焊接。如此，正极集流盘4的组成材料与铝壳5相同，负极集流盘2的组成材料与负极极柱盘3相同。满足焊接性能和电阻低的需求。

根据本发明的一些实施例，正极助焊材料的熔点为M₁,其中，M₁满足：M₁≤350℃；和/或正极助焊材料的熔点为M₂,其中，M₂满足：M₂≤350℃。

进一步地，正极助焊材料为膏状，无流动性；述负极助焊材料也为膏状，无流动性。正极助焊材料和负极助焊材料熔点均较低，无流动性，方便焊接和准确定位，杜绝电芯100在工况震动运行中，卷芯1错位。

下面详细描述本发明的实施例，需要说明的是下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。另外，如果没有明确说明，在下面的实施例中所采用的所有试剂均为市场上可以购得的，或者可以按照本文或已知的方法合成的，对于没有列出的反应条件，也均为本领域技术人员容易获得的。

下面通过具体实施例结合实施例及对比例对本发明的单通铝壳的焊接方法及其锂离子电池进行说明。

按照实施例1-4和对比例1-4的方法分别制得了相应的铝壳锂离子电池，并将得到的电池进行性能测试：包括产能、电芯内阻、内阻≥50mΩ的比率、1C放电平台电压、电芯外部大表面1C放电升温、电芯1C放电负极极柱与电芯表面温差和电芯做正负极方向的震动测试(振幅5mm，频率50Hz)测试、测试结果如下表1所示。

其中，1C放电平台电压采用1C放出能量/1C放出容量得到：电池以1C 3.65V恒流恒压充电至电流≤0.05C，静置30min，以1C放电至2.5V，其中C为电池2小时率放电的容量；

电芯外部大表面1C放电升温：在电芯大面中心加NTC温度感应探头，对电芯以1C3.65V恒流恒压充电至电流≤0.05C，静置6h后进行放电至2.5V，测试的电池大面温度；

震动测试参照GTB 36972-2018震动测试。

具体实施例对比例，及其所得电池性能测试如下。

实施例1

制作直径为40mm，高度为200mm的LFP电芯3.2V30Ah电芯，制作电池卷芯，极耳为全极耳设计，对极耳进行揉平；将卷芯放入电池铝壳中，其中铝壳为双通；正极与正集流盘、负极与负集流盘均采用激光焊接；正极集流盘和负极集流盘均为平整的金属圆盘，直径为30mm，正极为铝，负极为铜；正极极柱与正极集流盘采用铝条焊接，负极极柱与负极集流盘采用铜条焊接，铝条和铜条的过流能力符合设计最大的充放电电流。正极极柱固定在铝制圆盘中心，两者之间用绝缘材料绝缘，以下统称正极盖板；负极极柱固定在铝制圆盘中心，两者之间用绝缘材料绝缘，以下统称负极盖板；将正极盖板和负极盖板分别用激光焊接的方式与双通铝壳的正负极进行激光密封焊接，并在电芯中加入电解液进行活化下线。

实施例2

制作直径为40mm，高度为200mm的LFP电芯3.2V30Ah电芯，制作电池卷芯，极耳为全极耳设计，对极耳进行揉平；将卷芯放入电池铝壳中，其中铝壳为单通；正极与正集流盘、负极与负集流盘均采用激光焊接；正极集流盘和负极集流盘均为平整的金属圆盘，直径为30mm，正极为铝，负极为铜；正极极柱与铝壳底部采用超声点焊焊接，负极极柱与负极集流盘采用铜条焊接，铜条的过流能力符合设计最大的充放电电流。负极极柱固定在铝制圆盘中心，两者之间用绝缘材料绝缘，以下称负极盖板；将负极盖板分别采用辊槽方式密封。对电芯加入电解液进行活化下线。

实施例3

制作直径为40mm，高度为200mm的LFP电芯3.2V30Ah电芯，根据发明技术方案制作电芯，对电芯加入电解液进行活化下线。其中正极助焊材料的成分为铝粉+其他金属粉+助焊剂，重量比例为70：20：10；负极助焊材料的成分为铜粉+其他金属粉+助焊剂，重量比例为70：20：10；加热功率为1000W，加热环直径r₃为45mm，加热时长0.4S；第一助焊槽的深度h₁，第二助焊槽的深度h₂，均为1mm，第一助焊槽的内径为r_1、第一助焊槽的内径为r₂均为20mm。负极极柱盘的第一绝缘层为橡胶，第二绝缘层为pp。其中，正极助焊材料用其他金属粉为：锡、锑、铋、锌、铟和铊的等重量的混合物；负极助焊材料用其他金属粉为：铝、锡、锑、铋、锌、铟和铊的等重量的混合物；正极助焊剂包括松香、有机酸、载体和活性剂；负极助焊剂包括松香、有机酸、载体和活性剂，松香：有机酸：载体：活性剂＝1：1：7：1。有机酸为乳酸、柠檬酸、盐酸二甲胺、环六丙氨酸氢氯化物和盐酸胺的等重量份的混合物；载体为丙三醇；活性剂为氟碳表面活性剂。

实施例4

制作直径为40mm，高度为200mm的LFP电芯3.2V30Ah电芯100，根据发明技术方案制作电芯100，对电芯100加入电解液进行活化下线。其中正极助焊材料的成分为铝粉+其他金属粉+助焊剂，重量比例为70：20：10；负极助焊材料的成分为铜粉+其他金属粉+助焊剂，重量比例为70：20：10；加热功率为1000W，加热环直径r₃为45mm，加热时长0.4S；无集流盘(减少集流盘物料及集流盘与正负极揉平位置的焊接工序)。负极极柱盘的第一绝缘层为橡胶，第二绝缘层为pp。其中，正极助焊材料用其他金属粉为：锡、锑、铋、锌、铟和铊的等重量的混合物；负极助焊材料用其他金属粉为：铝、锡、锑、铋、锌、铟和铊的等重量的混合物；正极助焊剂包括松香、有机酸、载体和活性剂；负极助焊剂包括松香、有机酸、载体和活性剂，其重量比为松香：有机酸：载体：活性剂＝1：1：7：1；有机酸为乳酸、柠檬酸、盐酸二甲胺、环六丙氨酸氢氯化物和盐酸胺的等重量份的混合物，载体为丙三醇；活性剂为氟碳表面活性剂。

对比例1

对比例1与实施例3基本相同，其不同之处在于，正极助焊材料成分替换为：铜粉+其他金属粉+助焊剂。正极采用铜粉，可达到焊接效果，但是材料成本更高

对比例2

对比例2与实施例3基本相同，其不同之处在于，负极助焊材料成分替换为：铁粉+其他金属粉+助焊剂。Fe粉焊接温度需要更高，易影响卷芯其他结构件性能，工艺控制更难，良品率不高。

对比例3

对比例3与实施例3基本相同，其不同之处在于，正极助焊材料的成分为铝粉+其他金属粉+助焊剂，重量比为60：20：20。助焊剂偏多，焊接过程中造成空孔，导致焊接不良。

对比例4

对比例4与实施例3基本相同，其不同之处在于，第一助焊槽的深度h₁和第二助焊槽的深度h₂均为0mm，助焊物质涂在集流盘上助焊槽所在位置的表面。表面平整，助焊材料不易附着，焊接效果不佳。

表1：实施例1-实施例4测试结果

注：以实施例2成本为100％(成本含人力、设备、材料成本)

由表1测试结果可知：根据本发明具体实施例3、实施例4的锂离子电池的产能显著高于实施例1和2，内阻≥50mΩ的比率、电芯1C放电负极极柱与电芯表面温差较小，震动测试中没有异常现象。1C放电平台电压为3.20V与实施例1、实施例2相当。

实施例1和实施例2相比，电芯1C放电温升电芯大面中心、电芯1C放电负极极柱与电芯表面温差和电芯做正负极方向的震动测试均相同，实施例1的产能低于实施例2、电芯内阻小于实施例2、1C放电平台电高于实施例2。

结合实施例1-4及表1的结果可知：本发明实施例3、实施例4获得的锂离子电池焊接良好，杜绝电芯在工况震动运行中卷芯错位。并且电池内阻小，能量高、成本低。可见本发明中增加助焊材料、改进焊接方式能够增加铝壳电芯的连接效果，降低虚焊风险，提高了良品率，同时提高了生产效率和产能。

由表1可知，对比例1-4所得锂离子电池：对比例1中助焊粉为铜，价格贵，提高了成本；

对比例2：助焊粉为铁，不易焊接，铁焊接温度很高，电芯外部大表面1C放电升温较高；

对比例3：助焊剂重量比例20％，降低成本，但是易造成焊接中空，焊接不良；

对比例4：有集流盘，相对于实施例4增加成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种锂离子电池的焊接方法，其特征在于，

所述锂离子电池包括铝壳、电芯，所述电芯包括卷芯和负极极柱盘，所述负极极柱盘包括本体，所述本体上设有铜极柱、金属铜层、第一绝缘层、第二绝缘层和防爆阀，所述铜极柱与所述负极极柱盘同轴设置，所述金属铜层位于所述铜极柱的外周侧，所述第一绝缘层设于所述金属铜层的远离所述铜极柱的一侧表面上，所述第二绝缘层设于所述金属铜层的靠近所述铜极柱的一侧表面上，所述防爆阀位于所述铜极柱和所述第二绝缘层之间；

所述焊接方法包括：

1)通过加热***将所述卷芯正极直接焊接在所述铝壳的底部完成正极焊接；

2)通过加热***将所述卷芯负极直接焊接所述负极极柱盘上完成负极焊接；

或者，所述锂离子电池还包括正极集流盘和负极集流盘，所述焊接方法包括：

1)正极焊接：通过加热***将所述正极集流盘和所述铝壳的底部焊接，所述正极集流盘与所述卷芯正极焊接；

2)负极焊接：通过加热***将所述负极极柱盘和所述负极集流盘焊接；所述负极集流盘和所述卷芯负极焊接；

所述正极焊接包括正极助焊材料，所述正极助焊材料包括铝粉、正极助焊材料用其他金属粉和正极助焊剂，所述铝粉、所述正极助焊材料用其他金属粉和所述正极助焊剂的重量比为30～99：20～69：1～70；

所述负极焊接包括负极助焊材料，所述负极助焊材料包括铜粉、负极助焊材料用其他金属粉和负极助焊剂，所述铜粉、所述负极助焊材料用其他金属粉和所述负极助焊剂的重量比为30～99：20～69：1～70；

所述正极助焊材料用其他金属粉为：锡、锑、铋、锌、铟和铊中的一种或多种；所述正极助焊剂包括松香、有机酸、载体和活性剂；

所述负极助焊材料用其他金属粉为：铝、锡、锑、铋、锌、铟和铊中的一种或多种；所述负极助焊剂包括松香、有机酸、载体和活性剂。

2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述第一绝缘层为软性绝缘材料；所述第二绝缘层为硬性绝缘材料。

3.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，所述第一绝缘层为橡胶；所述第二绝缘层为聚丙烯。

4.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述有机酸为乳酸、柠檬酸、盐酸二甲胺、环六丙氨酸氢氯化物和盐酸胺中的一种或多种混合物；

所述载体为丙三醇或聚乙烯乙二醇；

所述活性剂为氟碳表面活性剂。

5.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述铝粉和正极助焊材料用其他金属粉为球形，粒度为d1，其中，所述d1满足：0.1um≤d1≤1000um；

所述铜粉和所述负极助焊材料用其他金属粉为球形，粒度为d2，其中，所述d2满足：

0.1um≤d2≤1000um。

6.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述加热***的加热功率为P，

其中，所述P满足：0.001KW≤P≤2KW；所述加热***加热环直径为r3，

其中，所述r3满足：5mm≤r3≤200mm；

所述加热时长为t，其中，所述t满足：0.001min≤t≤1min。

7.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述正极集流盘上设置有第一助焊槽，所述第一助焊槽的深度为h1，

其中，所述h1满足：0.1mm≤h1≤5mm；所述第一助焊槽的内径为r1，

其中，所述r1满足：1mm≤r1≤200mm；所述负极集流盘上设置有第二助焊槽，所述第二助焊槽深度为h2，

其中，所述h2满足0.1mm≤h2≤5mm；

所述第二助焊槽内径为r2,其中，所述r2满足：1mm≤r2≤200mm。

8.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)卷芯制作：将正极、负极、隔膜卷绕成圆柱电芯，其中正、负极采用全极耳技术，将卷芯正负极极耳揉平；

2)正极集流盘焊接：采用激光焊接将所述正极集流盘与所述卷芯的揉平正极极耳焊接；

3)正极焊接；

4)负极集流盘焊接：采用激光焊接将所述负极集流盘与所述揉平负极极耳焊接；

5)负极焊接；

6)电池密封：采用辊槽对电池进行密封，所述铝壳倒扣在所述第二绝缘层上；

7)电芯活化：对电芯加入电解液进行活化下线。

9.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述正极集流盘的组成材料为铝；

和/或所述负极集流盘的组成材料为铜。

10.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述正极助焊材料的熔点为M1，

其中，所述M1满足：M1≤350℃；和/或

所述正极助焊材料的熔点为M2，其中，所述M2满足：M2≤350℃。

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