组合盖帽的超声波焊接方法
【专利摘要】本发明公开了一种所述组合盖帽的超声波焊接方法，包括步骤：调节超声波焊接压力至预设压力值，调节超声波频率至预设频率值，所述预设频率值在0～50.0K赫兹范围内，并且调节输入电功率至预设功率值；将所述组合盖帽和电池本体放置于焊接底座上；校正所述电池本体的轴向垂直度，以及将所述组合盖帽的极片对准于于焊接底座上定位槽中；调节焊接头靠近所述组合盖帽，并对所述组合盖帽进行预压；启动超声波焊接机，对所述组合盖帽进行高频振动；保持焊接时间0.1～2S后，停止焊接，进行保压冷却。使得焊接精度提高，同时减小了所述组合盖帽的焊接形变，使得所述组合盖帽的超声波焊接方法提高了焊接效率，增加产品的良率。
【专利说明】
组合盖帽的超声波焊接方法
技术领域
[0001]本发明涉及电池焊接领域，尤其涉及一种组合盖帽的超声波焊接方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展进步和新能源技术的推广应用，人们对新型的电池提出了更高的要求，圆柱锂电池由于能量体积比高，从而在新兴的电池领域中占有一席之地。
[0003]目前，国内生产圆柱型锂电的厂家，在对组合盖帽进行焊接时，多选用激光进行点焊或者超声波焊接。
[0004]激光焊接只能焊接4-6点，当焊接点数增加时，可能导致盖帽和极耳过热而影响到电池性能；当焊接点数过少，又影响了导电性能，直接增加了电池内阻。另外，传统的激光焊接需要二人配合操作，操作效率低下。
[0005]而超声波焊接，通常会由于焊接压力过大，损坏所述组合盖帽，尤其是针对带热敏电阻的组合盖帽的焊接，由于组合盖帽的焊接铝片相对较薄，更是容易在焊接时导致产品变形，影响产品质量，存在安全隐患。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种提高焊接效率的所述组合盖帽的超声波焊接方法。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种组合盖帽的超声波焊接方法，
[0008]具体包括如下步骤:
[0009]提供一包括热敏电阻的组合盖帽；
[0010]调节超声波焊接压力至预设压力值，调节超声波频率至预设频率值，所述预设频率值在O?50.0K赫兹范围内，并且调节输入电功率至预设功率值；
[0011 ] 将所述组合盖帽和电池本体放置于焊接底座上；
[0012]校正所述电池本体的轴向垂直度，以及将所述组合盖帽的极片对准于于焊接底座上定位槽中；
[0013]调节焊接头靠近所述组合盖帽，并对所述组合盖帽进行预压；
[0014]启动超声波焊接机，对所述组合盖帽进行高频振动；
[0015]保持焊接时间0.1?2S后，停止焊接，进行保压冷却。
[0016]其中，所述调节超声波焊接压力至预设压力值的步骤中，所述预设压力值为
0.1?5N，所述预设频率值为35?50.0K赫兹，所述预设功率值为400?2000W。
[0017]其中，所述将所述组合盖帽和电池本体放置于焊接底座上的步骤中，利用水平仪测量所述焊接底座是否水平。
[0018]其中，所述将所述组合盖帽和电池本体放置于焊接底座上的步骤中，利用万能表检测所述电池本体的电性参数。
[0019]其中，所述校正所述电池本体的轴向垂直度的步骤中，利用直角尺测量所述电池本体的轴向垂直度。
[0020]其中，所述校正所述电池本体的轴向垂直度的步骤中，将所述电池极片卡于所述卡槽中，并压平所述电池极片。
[0021]其中，所述调节焊接头靠近所述组合盖帽的步骤中，利用焊接机的气缸驱动所述焊接头移动预设行程，所述预设行程为3?7mm。
[0022]其中，所述调节焊接头靠近所述组合盖帽的步骤中，所述焊接头的下行速度为20mm/S ?50mm/S。
[0023]其中，所述启动超声波焊接机的步骤中，调节所述焊接头的振幅为15?60μπι。
[0024]其中，所述步骤保持焊接时间0.1?2S后，停止焊接的步骤中，退回所述焊接头，冷却I?3S后取出产品。
[0025]本发明的所述组合盖帽的超声波焊接方法，通过调节所述预设频率值在O?45Κ赫兹范围内，并且在焊接所述组合盖帽之前先校正所述电池本体的轴向垂直度，以及将所述组合盖帽的极片对准于于焊接底座上定位槽中使得焊接精度提高，同时调节焊接头靠近所述组合盖帽，并对所述组合盖帽进行预压，减小了所述组合盖帽的焊接形变，使得所述组合盖帽的超声波焊接方法提高了焊接效率，增加产品的良率。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是本发明提供的所述组合盖帽的超声波焊接方法的流程图。
【具体实施方式】
[0028]下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0029]请参阅图1，本发明实施方式提供的一种所述组合盖帽的超声波焊接方法，所述组合盖帽的超声波焊接方法包括如下步骤:
[0030]步骤101:提供一包括热敏电阻的组合盖帽。
[0031]步骤102:调节超声波焊接压力至预设压力值，调节超声波频率至预设频率值，所述预设频率值在O?50.0K赫兹范围内，并且调节输入电功率至预设功率值。
[0032]本实施方式中，提供一超声波焊接机，所述超声波焊接机包括焊接座和超声波发生器，所述超声波发生器可以设置焊接压力参数、超声波频率参数、输入电功率参数、焊接时间参数、下行速度参数、焊接行程参数、焊接时间参数和保压时间参数等。在对所述超声波焊接机接通220V电源后，在所述超声波发生器上预先调节所述焊接压力参数、超声波频率参数和输入电功率参数，即在所述超声波发生器上调节所述预设压力值为0.1?
0.3MPa，具体的优选0.12MPa ;作为优选方案，所述预设频率值为35?50.0K赫兹，具体的优选43K赫兹；所述预设功率值为400?2000W，具体的优选600W。当然，在其他实施方式中，所述预设压力值还可以是0.13?0.29MPa，所述预设频率还可以是O?41.9K赫兹或者42.0?50.0K赫兹，所述预设功率值还可以是2000?6500W。
[0033]步骤103:将所述组合盖帽和电池本体放置于焊接底座上。
[0034]本实施方式中，所述焊接座设置有所述焊接底座，所述焊接底座上用于放置所述组合盖帽和电池本体。在焊接所述组合盖帽和电池本体时，为了保证所述组合盖帽和电池本体焊接精度度，需要保证所述焊接底座的放置面水平设置，以避免所述组合盖帽和电池本体的焊接位置偏离。具体的，利用水平仪测量所述焊接底座的放置面是否水平，当水平仪显示所述放置面不水平时，调节所述焊接底座的四个螺母，使得所述放置面水平设置。当然，在其他实施方式中，还可以将所述焊接底座放置于水平台上。
[0035]步骤104:校正所述电池本体的轴向垂直度，以及将所述组合盖帽的极片对准于于焊接底座上定位槽中。
[0036]本实施方式中，所述电池本体为圆柱体，在所述焊接底座上设置有圆形凹槽，将所述电池本体放置于所述凹槽内，使得所述圆形凹槽的内壁与电池本体的外壁间隙配合。再利用直角尺测量所述电池本体的轴向垂直度。具体的，将直角尺的直角放置于电池外壁于凹槽端面的夹角处，观察直角尺的两直角边于电池外壁和凹槽端面是否对齐，当两者均对齐时，所述电池本体轴向竖直设置，从而保证了所述组合盖帽和电池本体的焊接面水平设置，保证了焊接精度。当然，在其他实施方式中，还可以是利用激光测试仪测试所述电池本体的轴向垂直度。
[0037]由于在方放置电池本体和所述组合盖帽时，无法保证电池本体和所述组合盖帽的相对位置，所以在所述凹槽顶端设置所述卡槽，在放置所述组合盖帽时，将所述组合盖帽的电池极片放置于所述卡槽中定位，并压平所述电池极片，使得所述组合盖帽与所述电池本体相对固定。当然，在其他实施方式中，还可以是在所述凹槽顶端设置定位柱。
[0038]本实施方式中，为了减小不良产品的焊接，在对所述组合盖帽对所述电池本体进行焊接之前，需先对所述电池本体的各项电性参数进行测试。具体的，利用万能表检测所述电池本体的电性参数，所述电性参数包括所述电池本体的电池容量、输出电压、输出电流、电池内阻以及电感容量等。在测试完所述电池本体的各项电性参数后，对各项电性参数进行记录，并将电性参数不满足合格条件的电池进行报废处理。当然，在其他实施方式中，也可以是预先对焊接电池进行批量检测。
[0039]步骤105:调节焊接头靠近所述组合盖帽，并对所述组合盖帽进行预压。
[0040]本实施方式中，所述焊接座驱动焊接头移动的驱动方式为气缸驱动，使得所述焊接头的移动形成准确，移动速度准确。具体的，利用所述焊接机的气缸驱动所述焊接头移动预设行程，在所述超声波发生器上调节所述移动行程参数，即调节所述预设行程3?7mm,在本实施方式中，所述预设行程还可以是所述焊接头至所述组合盖帽的初始距离加上
0.1?0.3mm，具体为0.2mm。使得所述焊接头在抵靠于所述组合盖帽时，形成预压力，充分保证所所述组合盖帽与所述电池本体的接触。当然，在其他实施方式中，所述预设行程还可以是所述焊接头至所述组合盖帽的初始距离加上0.3?0.5_。
[0041]本实施方式中，为了保证所述焊接头在预压所述组合盖帽时，对所述组合盖帽行程过大的冲撞力，需要在所述超声波发生器上调节所述下行速度参数。具体的，调节所述焊机头的下行速度为20mm/S?50mm/S,具体为25mm/S。当然,在其他实施方式中,所述下行速度还可以是50_?100mm/S。
[0042]步骤106:启动超声波焊接机，对所述组合盖帽进行高频振动。
[0043]本实施方式中，在完成所述焊机头预压所述组合盖帽后，启动所述超声波焊接机的超声波输出，使得所述焊接头进行高频振动，进行使得所述组合盖帽与所述电池本体形成高频振动，利用高频振动产生的热能使得所述组合盖帽和电池本体的接触面相熔融。为了使得所述组合盖帽和电池本体的焊接强度达到要求，需要在所述超声波发生器上调节所述焊接头的振幅参数，即调节所述焊接头的振幅为15?60 μ m，具体为20 μ m。当然，在其他实施方式中，所述焊接头振幅还可以是在60?70 μ m。
[0044]步骤107:保持焊接时间0.1?2S后，进行保压冷却。
[0045]本实施方式中，在所述组合盖帽和所述电池本体在进行高频振动焊接时，为了保证所述组合盖帽和所述电池本体的焊接充分，需要调节所述焊接时间为0.1?2S，具体为
0.3S。在所述组合盖帽和电池本体充分焊接后，停止焊接，即停止所述焊接头的焊接，但是并不移动所述焊接头上行，而是需要对所述组合盖帽和电池本体进行冷却，避免所述组合盖帽和电池本体的焊接分离，具体的，调节所述焊接头退回，使得所述组合盖帽在室内温度下冷却，冷却时间为I?3S，具体为2S。当然，在其他实施方式中，还可以是设置所述保冷却时间为3?5S。
[0046]本发明的所述组合盖帽的超声波焊接方法，通过调节所述预设频率值在O?50.0K赫兹范围内，并且在焊接所述组合盖帽之前先校正所述电池本体的轴向垂直度，以及将所述组合盖帽的极片对准于于焊接底座上定位槽中使得焊接精度提高，同时调节焊接头靠近所述组合盖帽，并对所述组合盖帽进行预压，减小了所述组合盖帽的焊接形变，使得所述组合盖帽的超声波焊接方法提高了焊接效率，增加产品的良率。
[0047]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种组合盖帽的超声波焊接方法，其特征在于，具体包括如下步骤: 提供一包括热敏电阻的组合盖帽； 调节超声波焊接压力至预设压力值，调节超声波频率至预设频率值，所述预设频率值在O?50.0K赫兹范围内，并且调节输入电功率至预设功率值； 将所述组合盖帽和电池本体放置于焊接底座上； 校正所述电池本体的轴向垂直度，以及所述组合盖帽的极片对准于于焊接底座上定位槽中； 调节焊接头靠近所述组合盖帽，并对所述组合盖帽进行预压； 启动超声波焊接机，对所述组合盖帽进行高频振动； 保持焊接时间0.1?2S后，停止焊接。2.根据权利要求1所述的组合盖帽的超声波焊接方法，其特征在于，所述调节超声波焊接压力至预设压力值的步骤中，所述预设压力值为0.1?0.3MPa，所述预设频率值为35?50.0K赫兹，所述预设功率值为400W?2000W。3.根据权利要求2所述的组合盖帽的超声波焊接方法，其特征在于，所述将组合盖帽和电池本体放置于焊接底座上的步骤中，利用水平仪测量所述焊接底座是否水平。4.根据权利要求3所述的组合盖帽的超声波焊接方法，其特征在于，所述将所述组合盖帽和电池本体放置于焊接底座上的步骤中，利用万能表检测所述电池本体的电性参数。5.根据权利要求4所述的组合盖帽的超声波焊接方法，其特征在于，所述校正所述电池本体的轴向垂直度的步骤中，利用直角尺测量所述电池本体的轴向垂直度。6.根据权利要求5所述的组合盖帽的超声波焊接方法，其特征在于，所述校正所述电池本体的轴向垂直度的步骤中，将所述电池极片卡于所述卡槽中，并压平所述电池极片。7.根据权利要求6所述的组合盖帽的超声波焊接方法，其特征在于，所述调节焊接头靠近所述组合盖帽的步骤中，利用焊接机的气缸驱动所述焊接头移动预设行程，所述预设行程为3?7mm。8.根据权利要求7所述的组合盖帽的超声波焊接方法，其特征在于，所述调节焊接头靠近所述组合盖帽带的步骤中，所述焊接头的下行速度为20mm/S?50mm/S。9.根据权利要求8所述的组合盖帽的超声波焊接方法，其特征在于，所述启动超声波焊接机的步骤中，调节所述焊接头的振幅为15?60μπι。10.根据权利要求9所述的组合盖帽的超声波焊接方法，其特征在于，所述步骤保持焊接时间0.1?2S后，停止焊接的步骤中，退回所述焊接头，冷却I?3S后取出产品。
【文档编号】B23K20/26GK105880825SQ201410471936
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年9月11日
【发明人】夏祖荣, 韩子锋
【申请人】深圳市华普森科技有限公司