一种电池的制备方法及电池与流程

1.本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种电池的制备方法及电池。


背景技术：

2.由于圆柱钢壳电池具有较大的刚度，抗压力，耐变形，其机械强度要明显优于铝壳电池、塑料壳电池和软包装电池。同时，由于电芯被局限在刚度较好的钢壳内，充放电体积变化不大，更方便模组的空间设计，使得以镀镍钢壳为外壳的电池(圆柱钢壳电池)应用较为普遍。
3.目前，圆柱钢壳电池的负极和/或正极采用汇流盘与极耳一体式设计，通过激光焊接的方式将汇流盘与卷芯、汇流盘与壳体进行焊接，完成封装。
4.在圆柱钢壳电池生产过程中，存在的问题是：激光焊接的生产效率较低，成本高。而且，容易造成壳体外观不良以及壳体表层的镀层破损。此外，激光焊接产生的焊渣容易飞溅进入卷芯，影响电池的导电性能和安全。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的在于提供一种电池的制备方法，以保护壳体的外观与镀层，避免壳体与汇流盘的焊接过程产生焊渣，提高壳体与汇流盘的焊接质量和焊接效率。
6.本发明的另一个目的在于提供一种电池，以保护壳体的外观与镀层，避免壳体与汇流盘的焊接过程产生焊渣，提高壳体与汇流盘的焊接质量和焊接效率。
7.为达此目的，本发明所采用的技术方案是：
8.一种电池的制备方法，包括：
9.s1：制备电池的壳体、卷芯以及汇流盘；
10.s2：将所述卷芯的正极集流体与一个所述汇流盘的底面焊接连接，和/或
11.将所述卷芯的负极集流体与另一个所述汇流盘的底面焊接连接；
12.s3：将所述卷芯安装于所述壳体内，并使所述汇流盘的侧壁抵接于所述壳体的内壁的焊接位置；
13.s4：将所述壳体放置于焊接机的线圈内，并向所述线圈通交变电流，以在所述壳体的焊接位置产生电流，对所述汇流盘与所述壳体进行电阻焊。
14.进一步地，在步骤s2与步骤s3之间还包括步骤
15.s30：在所述汇流盘的侧壁涂覆助焊剂。
16.进一步地，在步骤s4中，通过夹具夹持所述壳体，以将所述壳体固定设置于所述线圈内。
17.进一步地，在步骤s4中，调整所述线圈的位置，以使所述线圈正对所述壳体上的焊接位置。
18.进一步地，在步骤s4中，所述交变电流的频率为400hz～700hz。
19.进一步地，在步骤s4中，所述线圈的通电时间为3s～8s。
20.进一步地，在步骤s4中，当所述壳体与两个汇流盘同时焊接时，所述线圈的数量为两个，并同时向两个所述线圈内通入交变电流。
21.进一步地，在步骤s2中，所述正极集流体与所述汇流盘的底面通过激光焊接连接，和/或
22.所述负极集流体与所述汇流盘的底面通过激光焊接连接。
23.进一步地，在步骤s4之后还包括步骤
24.s5：对所述壳体进行折弯封装，制备得到所述电池。
25.一种电池，所述电池通过上述的电池的制备方法制成。
26.本发明的有益效果为：
27.本发明提出的电池的制备方法，将壳体与汇流盘通过电阻焊进行焊接连接，相对于现有的激光焊接，采用电阻焊提高了壳体与汇流盘的焊接效率，有利于提高电池的生产效率，降低生产成本。同时，电阻焊能够避免对壳体的外观和镀层造成损伤，提高了焊接质量。此外，还能够避免激光焊接时焊渣飞溅进入电池内部，进一步提高了焊接质量。
28.本发明提出的电池通过采用上述电池的制备方法，能够提高壳体与汇流盘的焊接效率，从而提高电池的生产效率，降低生产成本。同时，能够保护壳体的外观和镀层，提高焊接质量。此外，还能够避免激光焊接时焊渣飞溅进入电池内部，进一步提高了焊接质量。
附图说明
29.图1是本发明实施例提供的电池的制备方法的详细流程图；
30.图2是本发明实施例提供的汇流盘的结构示意图；
31.图3是本发明实施例提供的电池进行焊接时的纵截面视图；
32.图4是本发明实施例提供的电池进行焊接时的横截面视图。
33.图中部件名称和标号如下：
34.1、壳体；2、汇流盘；3、助焊剂；4、线圈。
具体实施方式
35.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
36.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
38.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
39.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
40.本实施例公开了一种圆柱钢壳电池，该圆柱钢壳电池包括卷芯(图中未显示)、壳体1以及汇流盘2。在圆柱钢壳电池的生产过程中，圆柱钢壳电池的负极和/或正极采用汇流盘2与极耳一体式设计。
41.现有的生产过程中，通过激光焊接的方式将汇流盘2与卷芯、汇流盘2与壳体1进行焊接，完成封装。由于激光焊接的生产效率较低，成本高，而且容易造成壳体1外观不良以及壳体1表层的镀层破损，需要在焊接完成后进行防腐处理，增加了电池的加工流程。此外，激光焊接产生的焊渣容易飞溅进入卷芯，影响电池的导电性能和安全。
42.为解决上述问题，如图1所示，本实施例公开了一种电池的制备方法，在该电池的制备方法中，通过电阻焊改善圆柱钢壳电池的焊接工艺，实现汇流盘2与壳体1的焊接连接。
43.具体地，本实施例的电池的制备方法包括：
44.s1：制备电池的壳体1、卷芯以及汇流盘2。
45.s2：将卷芯的正极集流体与一个汇流盘2的底面焊接连接，和/或
46.将卷芯的负极集流体与另一个汇流盘2的底面焊接连接。
47.s3：将卷芯安装于壳体1内，并使汇流盘2的侧壁抵接于壳体1的内壁的焊接位置。
48.s4：将壳体1放置于焊接机的线圈4内，并向线圈4通交变电流，以在壳体1的焊接位置产生电流，对汇流盘2与壳体1进行电阻焊。
49.在本实施例中，采用电阻焊提高了壳体1与汇流盘2的焊接效率，有利于提高电池的生产效率，降低生产成本。同时，电阻焊能够避免对壳体1的外观和镀层造成损伤，提高了焊接质量。此外，还能够避免激光焊接时焊渣飞溅进入电池内部，进一步提高了焊接质量。
50.如图2所示，本实施例制备的汇流盘2的材质为铜镀镍，具有良好的导电、导热、耐蚀和加工性能，便于汇流盘2与壳体1之间进行电阻焊。具体地，汇流盘2包括圆形底壁和围设于底壁外缘的环形侧壁。汇流盘2可以通过机加工获得，具体的尺寸需要根据电池的设计需求而定，在此不作具体限定。
51.如图3所示，本实施例制备的壳体1为圆筒结构，且壳体1沿其轴向的一端具有开口。具体的，壳体1为镀镍钢壳，以提高制备的电池的结构强度。汇流盘2的数量为一个，卷芯的负极集流体与汇流盘2的底面通过激光焊接连接，以使汇流盘2形成电池的负极。卷芯的正极集流体与壳体1的内底壁通过激光焊接连接，以使壳体1的底壁形成电池的正极。或者，卷芯(图中未显示)的正极集流体与汇流盘2的底面通过激光焊接连接，以使汇流盘2形成电池的正极。卷芯的负极集流体与壳体1的内底壁通过激光焊接连接，以使壳体1的底壁形成电池的负极。由于激光焊接产生的热量较小，能够减少壳体1和汇流盘2的变形量，有利于保证圆柱钢壳电池的结构稳定性。当然，还可以采用其他焊接方式进行卷芯与壳体1以及卷芯与汇流盘2之间的焊接，只需能够实现卷芯的稳固焊接即可。
52.在其他实施例中，壳体1为圆筒结构，且壳体1沿其轴向的两端具有开口。此时，汇流盘2的数量为两个，卷芯的正极集流体与一个汇流盘2的底面通过激光焊接连接，以使该汇流盘2形成电池的负极。卷芯的正极集流体与另一个汇流盘2的底面通过激光焊接连接，以使该汇流盘2形成电池的正极。
53.进一步地，在步骤s2与步骤s3之间还包括步骤s30：在汇流盘2的侧壁涂覆助焊剂3。如图2所示，在汇流盘2安装于壳体1之前，在汇流盘2的侧壁的外表面均匀涂覆助焊剂3，以提高壳体1与汇流盘2的焊接质量。具体地，助焊接3可以为银焊膏等。
54.为了实现电池的良好的密封性，在步骤s4之后还包括步骤s5：对壳体1进行折弯封装，制备得到电池。具体地，如图3所示，在壳体1的焊接位置与壳体1的开口端具有预留部分，当完成汇流盘2的焊接后，通过折弯机将壳体1预留部分的侧壁朝向壳体1内部折弯，并叠置于汇流盘2上，以形成密封结构，进一步提高了电池的密封效果。
55.本实施例的步骤s4中，通过夹具夹持壳体1，以将壳体1固定设置于线圈4内，以实现壳体1稳固放置，保证壳体1与汇流盘2的稳固焊接。本实施例的夹具可以为电池生产线上的夹具，还可以为焊接机上的夹具。夹具只需能够实现夹持固定壳体即可，对于夹具的结构不作具体限定。
56.如图4所示，汇流盘2的数量为一个，卷芯的负极集流体与汇流盘2的底面焊接连接。当壳体1放入焊接机的线圈4内，线圈4与壳体1之间具有间隙。打开焊接机，向线圈4通入高频的交变流电，以使汇流盘2的侧壁与壳体1之间产生电流，并加热汇流盘2与壳体1，在两者之间完成电阻焊。
57.需要说明的是，线圈4与壳体1的焊接位置在壳体1的轴向方向的间距越大，壳体1的焊接位置产生的电流越小。因此，在步骤s4中，调整线圈4的位置，以使线圈4正对壳体1上的焊接位置，以使焊接位置处产生较大的电流，提高焊接效率和焊接质量。
58.在其他实施例中，在步骤s4中，当壳体1与两个汇流盘2同时焊接时，线圈4的数量为两个，并同时向两个线圈4内通入交变电流，壳体1与两个汇流盘2同时进行电阻焊，提高了焊接效率，从而提高电池的生产效率。同样地，调整两个线圈4沿壳体1的轴向的位移，以使两个线圈4分别正对壳体1上的两个焊接位置。
59.具体地，在步骤s4中，本实施例的交变电流的频率为400hz～700hz。例如，交变电流的频率可以为400hz、450hz、500hz、550hz、600hz以及700hz等。线圈4的通电时间为3s～8s。例如，通电时间可以为3s、4s以及5s等。在本实施例中，当焊接机向线圈4内持续通入450hz的交变电流3s～5s时，壳体1与汇流盘2完成焊接。当然，通入交变电流的频率和时间还可以根据具体的焊接需求进行适应性调整，在此不作具体限定。
60.本实施例的电池通过上述的电池的制备方法制成，实现了壳体1与汇流盘2的电阻焊，提高了壳体1与汇流盘2的焊接效率以及电池的生产效率，降低了生产成本。同时，电阻焊能够避免对壳体1的外观和镀层造成损伤，提高了焊接质量。此外，还能够避免激光焊接时焊渣飞溅进入电池内部，进一步提高了焊接质量，保证了电池的安全。
61.以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。