一種圓柱鋰電池組集流體的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于新能源動力鋰電池領域，具體涉及一種圓柱鋰電池組集流體。
【背景技術】
[0002]隨著新能源汽車的發展，對動力電池的需求變得日益增強。動力鋰電池組制造方法目前有很多種，采用的單體有軟包的、塑殼方形的、圓柱鋼殼的，有采用大容量單體串并聯的，也有采用小容量單體串并聯的，大容量單體之間串并聯一般是通過螺栓螺母來進行緊固，連接片一般是銅片或是銅條，小容量單體通常采用18650或是26650鋼殼圓柱，鋼殼圓柱的互連方式通常是電阻點焊，互連材料通常采用鍍鎳鋼帶、鍍鎳鐵帶、不銹鋼帶或是純鎳帶，這些材料電阻率都比較大，鐵的電阻率是97.Im Ω *mm2/m，鎳是70m Ω *mm2/m，不銹鋼的是1.6 Ω*_2/πι，對于小電流的電池組而言，材料發熱并不大，都夠用了，但是對于大電流電池組，這些材料的發熱都會很大，不適合做大電流集流體。
[0003]銅的電阻率只有16.8m Ω *mm2/m，是不銹鋼的九十分子一，鐵的六分之一，鎳的四分之一，價格只有鎳的六分之一，是非常理想的電流集流體材料。但是由于銅的電阻率低、熔點高而傳熱性能好，所以電阻點焊難以實現。
[0004]為了既能夠點焊互連又實現大電流導通，需要將兩種材料結合，一種是適合點焊的純鎳、鍍鎳鐵帶、鍍鎳鋼帶或是不銹鋼帶，一種是適合導通大電流的銅材。目前常用的方法包括:I)直接使用銅鎳復合材料，成本較高，焊接難度高，仍然不適合做大電流集流體;2)將銅鎳復合材料制成小的連接片，然后和銅片通過超聲鍵合，點焊容易，成本仍然高；3)將鍍鎳鋼帶、鍍鎳鐵帶、不銹鋼帶或是純鎳帶，通過電阻對焊的方法復合在一起，這種方法需要大功率的點焊機，對點焊機磨損較大，效率低。
[0005]有鑒于上述現有集流體存在的缺陷，本發明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的經驗及專業知識，積極加以研究創新，以期創設一種圓柱鋰電池組集流體，使集流體既易點焊又能實現大電流導通，從而使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，終于創設出確具實用價值的本發明。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種圓柱鋰電池組集流體，采用回流工藝，將易于焊接的材料，例如鍍鎳鋼帶、鍍鎳鐵帶、不銹鋼帶或是純鎳帶等，和易于導通大電流不易焊接的材料連接在一起，實現了焊接和導通大電流的雙重目的，而且成本低，制作效率高，極大地促進了新能源汽車的發展。
[0007]本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。
[0008]依據本發明提出的一種圓柱鋰電池組集流體，其中，所述集流體為兩層結構，分為A層和B層，其中A層由電阻率大、易焊接的材料制成，B層由電阻率小、易導通大電流的材料制成；
[0009]所述A層上設置有通孔I和定位孔2，B層上設置有通孔3和定位孔4，所述A層上的通孔I與B層上的通孔3數量相等且對應設置，A層上的定位孔2與B層上的定位孔4數量相等且對應設置；
[0010]所述A層和B層錫焊為一體。
[0011]本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。
[0012]前述的一種圓柱鋰電池組集流體，其中，所述A層上的通孔I為“一”字型或“十”字型或“工”字型;所述B層上的通孔3為方形或圓形。
[0013]前述的一種圓柱鋰電池組集流體，其中，所述A層為鎳片、鍍鎳鐵帶、鍍鎳鋼帶或不銹鋼帶中的一種，B層為銅片。
[0014]前述的一種圓柱鋰電池組集流體，其中，用焊錫膏將A層和B層錫焊為一體。
[0015]前述的一種圓柱鋰電池組集流體，其中，在A層或B層涂抹焊錫膏或在A、B兩層均涂抹焊錫膏。
[0016]—種前述的圓柱鋰電池組集流體的制備方法，其中，包括以下步驟:
[0017]I)準備好模切好的A層和B層；
[0018]2)在A層或B層或A、B兩層上涂焊錫膏，再將A、B兩層通過定位孔對齊壓緊；
[0019]3)將壓緊對齊的A、B兩層放入回流機或加熱烘箱中，通過回流程序或烘箱將焊錫融化，使A、B兩層實現焊接；
[0020]4)清洗:將殘留的助焊劑和污物清除，即得到用于圓柱鋰電池組的集流體。
[0021]前述的集流體的制備方法，其中，步驟(2)通過固定的夾具對齊壓緊。
[0022]前述的集流體的制備方法，其中，步驟(2)為:先在A層或B層的焊錫結合處開孔，然后將A層和B層對齊，在開孔處涂焊錫膏，焊錫膏所涂的尺寸大于開孔的尺寸，使焊錫膏同時接觸A層和B層。
[0023]本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果，借由上述技術方案，本發明一種圓柱鋰電池組集流體可達到相當的技術進步性及實用性，并具有產業上的廣泛利用價值，其至少具有下列優點:
[0024](I)、本發明的結構簡單，并且采用回流工藝，將易于焊接的材料和易于導通大電流不易焊接的銅材料連接在一起，實現了焊接和導通大電流的雙重目的，解決了當前圓柱電芯互連點焊的難題。
[0025](2)、本發明制作方法簡單，因而制作起來非常迅速，極大的提高了工作效率，傳統方法制作一個集流體需要5-10min的時間，而采用本發明的方法則只需1s的時間。
[0026](3)、本發明成本低，制作方法簡單快速，可采用人工或機器操作，因而適合大規模生產，符合成本效益，具有產業上的利用價值，適于產業界廣泛推廣使用。
[0027]綜上所述，本發明一種圓柱鋰電池組集流體在技術上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設計。
[0028]上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發明的A層；
[0030]圖2為本發明的B層；
[0031]圖3為涂有焊錫膏的A層；
[0032]圖4為制作好的集流體。
[0033]【主要元件符號說明】
[0034]1:A層上的通孔2:A層上的定位孔
[0035]3: B層上的通孔4: B層上的定位孔
[0036]5:焊錫膏
【具體實施方式】
[0037]為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的一種圓柱鋰電池組集流體，其【具體實施方式】、結構、特征及其功效，詳細說明如后。
[0038]—種圓柱鋰電池組集流體，為兩層結構，分為A層和B層，其中，A層由電阻率大、易焊接的材料制成，如:鎳片、鍍鎳鐵帶、鍍鎳鋼帶或不銹鋼帶;B層由電阻率小、易導通大電流的銅材料制成。
[0039]所述A層上設置有通孔I和定位孔2，B層上設置有通孔3和定位孔4，所述A層上的通孔I與B層上的通孔3數量相等且對應設置，A層上的定位孔2與B層上的定位孔4數量相等且對應設置;且A層和B層用焊錫膏錫焊為一體。
[0040]所述集流體中，定位孔2或定位孔4的數量可為4個。
[0041]上述集流體，A層上的通孔I為“一”字型或“十”字型或“工”字型；B層上的通孔3為方形或圓形。所述通孔I和通孔3用于后續圓柱電芯點焊需要。
[0042]以鎳片和銅片為例，所述集流體的制備方法包括以下步驟:
[0043]I)準備好模切好的銅片和鎳片；
[0044]2)在鎳片上涂焊錫膏，再將鎳片和銅片通過定位孔對齊壓緊或通過固定的夾具對齊壓緊；
[0045]3)將壓緊對齊的金屬片放入回流機或加熱烘箱中，通過回流程序或烘箱將焊錫融化，使鎳片和銅片實現焊接；
[0046]4)清洗:將殘留的助焊劑和污物清除，即得到用于圓柱鋰電池組的集流體。
[0047]上述制備方法中，步驟(2)也可只在銅片上涂焊錫膏，或者在鎳片和銅片上都涂焊錫膏。
[0048]或者，步驟(2)中，先在銅片或者鎳片的焊錫結合處開孔，然后將銅片和鎳片對齊，在開孔處涂焊錫膏，焊錫膏所涂的尺寸大于開孔的尺寸，使焊錫膏可以同時接觸銅片和鎳片，然后進行步驟(3)。
[0049]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種圓柱鋰電池組集流體，其特征在于所述集流體為兩層結構，分為A層和B層，其中A層由電阻率大、易焊接的材料制成，B層由電阻率小、易導通大電流的材料制成； 所述A層上設置有通孔(I)和定位孔(2)，B層上設置有通孔(3)和定位孔(4)，所述A層上的通孔(I)與B層上的通孔(3)數量相等且對應設置，A層上的定位孔(2)與B層上的定位孔(4)數量相等且對應設置； 所述A層和B層錫焊為一體。2.如權利要求1所述的一種圓柱鋰電池組集流體，其特征在于所述A層上的通孔(I)為“一”字型或“十”字型或“工”字型;B層上的通孔(3)為方形或圓形。3.如權利要求1所述的一種圓柱鋰電池組集流體，其特征在于所述A層為鎳片、鍍鎳鐵帶、鍍鎳鋼帶或不銹鋼帶中的一種，B層為銅片。4.如權利要求1所述的一種圓柱鋰電池組集流體，其特征在于用焊錫膏將A層和B層錫焊為一體。5.如權利要求4所述的一種圓柱鋰電池組集流體，其特征在于在A層或B層涂抹焊錫膏或在A、B兩層均涂抹焊錫膏。6.—種如權利要求1所述的集流體的制備方法，其特征在于包括以下步驟: .1)準備好模切好的A層和B層； .2)在A層或B層或A、8兩層上涂焊錫膏，再將A、B兩層通過定位孔對齊壓緊； .3)將壓緊對齊的A、B兩層放入回流機或加熱烘箱中，通過回流程序或烘箱將焊錫融化，使A、B兩層實現焊接； .4)清洗:將殘留的助焊劑和污物清除，即得到用于圓柱鋰電池組的集流體。7.如權利要求6所述的集流體的制備方法，其特征在于步驟(2)通過固定的夾具對齊壓緊。8.如權利要求6所述的集流體的制備方法，其特征在于步驟(2)為:先在A層或B層的焊錫結合處開孔，然后將A層和B層對齊，在開孔處涂焊錫膏，焊錫膏所涂的尺寸大于開孔的尺寸，使焊錫膏同時接觸A層和B層。
【專利摘要】本發明涉及一種圓柱鋰電池組集流體，所述集流體為兩層結構，分為A層和B層，其中A層由電阻率大、易焊接的材料制成，B層由電阻率小、易導通大電流的材料制成；A層和B層上均設置有通孔和定位孔，A層上的通孔和B層上的通孔數量相等且對應設置，A層上的定位孔與B層上的定位孔數量相等且對應設置；且A層和B層錫焊為一體。本發明采用回流工藝，將易焊接的材料和易導通大電流不易焊接的材料連接在一起，實現了焊接和導通大電流的雙重目的，而且成本低，制作效率高，制作方法簡單快速，易于大規模生產，適于產業界廣泛推廣使用。
【IPC分類】H01M4/66, H01M4/80
【公開號】CN105633417
【申請號】CN201610123585
【發明人】曹光明
【申請人】洛陽鑫光鋰電科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年3月4日