一种超声波焊头结构及焊接设备的制作方法

本技术涉及锂离子电池制造，具体涉及一种超声波焊头结构及焊接设备。

背景技术：

1、随着锂离子电池技术的快速发展，锂离子电池已逐渐成为人们日常生活中不可缺少的一部分；锂离子电池通常包括阴极、阳极、转接片、极耳等结构，其中，极耳与转接片焊接之前，通常利用超声波焊接对极耳进行预整形。超声波焊接通常需要超声波焊机进行焊接作业，超声波焊机主要由换能器、变幅杆、焊头等结构组成；其利用换能器将电能转换成高频机械振动，焊头将高频机械振动能量转化为极耳金属箔材之间的摩擦热，对极耳进行预焊接整形。

2、焊头结构包括与极耳接触的矩形接触面，矩形接触面上加工有多个焊齿，这些焊齿通常以统一的形状均匀分布上矩形接触面上；在实际加工时，通过向焊头结构施加压力，使得各焊齿能够与极耳发生摩擦。

3、经发明人研究发现，在超声波焊接的过程中，位于焊头外围四角的焊齿存在受力不均匀情况，容易损伤极耳边沿部分(即极耳靠近转接片的根部部分)，即极耳容易因为焊头外围四角的焊齿出现撕裂的情况。

4、因此，有必要研发一种新的焊头结构，以解决现有技术中的焊头结构容易造成撕裂极耳的技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种超声波焊头结构及焊接设备，以解决现有技术中的焊头结构容易造成撕裂极耳的技术问题。

2、为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种超声波焊头结构，包括焊头本体，所述焊头本体配置有焊接面，所述焊接面包括第一焊区和第二焊区，所述第二焊区设置于所述第一焊区与所述焊接面的边沿之间；

4、所述第一焊区上设置有第一焊齿，所述第二焊区上设置有第二焊齿；

5、其中，所述第一焊齿相对于所述焊接面的高度大于所述第二焊齿相对于所述焊接面的高度。

6、可选地，所述第一焊区的轮廓为多边形，所述第一焊区包括若干条首尾相连的边线；

7、所述第一焊齿包括边角焊齿，所述边角焊齿与相邻的两条所述边线相切；且所述边角焊齿被多个所述第二焊齿围绕设置。

8、可选地，所述第一焊区的轮廓为矩形；

9、所述边角焊齿的数量为四个，且分别位于所述第一焊区的四个角部；其中，各所述边角焊齿外分别环绕设置有三个所述第二焊齿。

10、可选地，沿所述第一焊区的长度方向，所述第一焊齿等距设置，且相邻的两个所述第一焊齿的中心间距为0.6-1.6mm；

11、沿所述第一焊区的宽度方向，所述第一焊齿等距设置，相邻的两个所述第一焊齿的中心间距为0.6-1.3mm。

12、可选地，所述第一焊齿于所述焊接面上的投影面积大于所述第二焊齿于所述焊接面上的投影面积。

13、可选地，所述第一焊齿远离所述焊接面的一端上形成弧形面。

14、可选地，所述第一焊齿包括多个第一截面，所述第一截面与所述焊接面平行；其中，沿远离所述焊接面的方向，所述第一截面的尺寸逐渐减少。

15、可选地，所述第一焊齿为凸出于所述焊接面的半球体。

16、可选地，所述焊头本体、所述第一焊齿及所述第二焊齿一体成型。

17、一种焊接设备，包括如上所述的一种超声波焊头结构。

18、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

19、本实用新型提供的超声波焊头结构及焊接设备，其对极耳进行超声波焊接时，第一焊齿先接触待焊接极耳，实现焊接的功能；此时，第二焊齿位于第一焊区与焊接面的边沿之间，且高度小于第一焊齿；因此当极耳与第一焊齿接触时，随着第一焊齿逐渐下压，极耳与第一焊齿接触的地方产生较大的应力，极耳焊接边缘容易产生开裂，而第二焊齿能够起过渡整形极耳边沿的作用，减少极耳与第一焊齿和第二焊齿接触处的应力差，防止极耳边沿被撕裂。因此，本超声波焊头结构及焊接设备具备防止极耳被撕裂的优点。

技术特征：

1.一种超声波焊头结构，其特征在于，包括焊头本体(10)，所述焊头本体(10)配置有焊接面(100)，所述焊接面(100)包括第一焊区(101)和第二焊区(102)，所述第二焊区(102)设置于所述第一焊区(101)与所述焊接面(100)的边沿之间；

2.根据权利要求1所述的一种超声波焊头结构，其特征在于，所述第一焊区(101)的轮廓为多边形，所述第一焊区(101)包括若干条首尾相连的边线(103)；

3.根据权利要求2所述的一种超声波焊头结构，其特征在于，所述第一焊区(101)的轮廓为矩形；

4.根据权利要求3所述的一种超声波焊头结构，其特征在于，沿所述第一焊区(101)的长度方向，所述第一焊齿(20)等距设置，且相邻的两个所述第一焊齿(20)的中心间距为0.6-1.6mm；

5.根据权利要求1所述的一种超声波焊头结构，其特征在于，所述第一焊齿(20)于所述焊接面(100)上的投影面积大于所述第二焊齿(30)于所述焊接面(100)上的投影面积。

6.根据权利要求1所述的一种超声波焊头结构，其特征在于，所述第一焊齿(20)远离所述焊接面(100)的一端上形成弧形面(22)。

7.根据权利要求6所述的一种超声波焊头结构，其特征在于，所述第一焊齿(20)包括多个第一截面，所述第一截面与所述焊接面(100)平行；其中，沿远离所述焊接面(100)的方向，多个所述第一截面的尺寸逐渐减少。

8.根据权利要求7所述的一种超声波焊头结构，其特征在于，所述第一焊齿(20)为凸出于所述焊接面(100)的半球体。

9.根据权利要求1所述的一种超声波焊头结构，其特征在于，所述焊头本体(10)、所述第一焊齿(20)及所述第二焊齿(30)一体成型。

10.一种焊接设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中的任一项所述的一种超声波焊头结构。

技术总结
本技术公开了一种超声波焊头结构及焊接设备，其包括焊头本体，焊头本体配置有第一焊区和第二焊区，第二焊区设置于第一焊区与焊接面的边沿之间；第一焊区上设置有第一焊齿，第二焊区上设置有第二焊齿；对极耳进行超声波焊接时，第一焊齿先接触待焊接极耳，实现焊接的功能；此时，第二焊齿位于第一焊区与焊接面的边沿之间，且高度小于第一焊齿；因此当极耳与第一焊齿接触时，极耳与第一焊齿接触的地方产生较大的应力，极耳焊接边缘容易产生开裂，而第二焊齿能够起过渡整形极耳边沿的作用，减少极耳与第一焊齿和第二焊齿接触处的应力差，防止极耳边沿被撕裂；因此，本超声波焊头结构及焊接设备具备防止极耳被撕裂的优点。

技术研发人员：魏建良
受保护的技术使用者：江苏正力新能电池技术有限公司
技术研发日：20230614
技术公布日：2024/1/15