一种超声波焊头及焊接设备的制作方法

专利检索2024-11-13  3


本技术涉及超声波焊接加工,尤其涉及一种超声波焊头及焊接设备。


背景技术:

1、二次电池又称为充电电池或蓄电池,是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。电芯作为二次电池的核心部件,由正极极片、隔膜、负极极片通过卷绕或叠片工艺制成,在二次电池的装配过程中,正极极片或负极极片上的多层极耳箔片与转接片通过焊接的方式形成可靠连接进行电流传导。

2、在现有技术中通常采用超声波焊接技术将正负极片上的多层极耳箔片与转接片进行焊接,超声波焊接工作原理是利用换能器把电能转换成高频率的机械振动能量,在加压的情况下,两个需焊接的金属片(极耳箔片与转接片)被夹持在焊头和底座之间,高频振动波沿着焊头传递到上金属片(极耳箔片)表面后,焊头带动上金属片高频振动,底座固定住下金属片(转接片或极耳箔片),从而使两个金属片之间产生高频摩擦,金属片相合处的分子相互渗透而结合在一起,形成紧密的连接。

3、但是现有技术中的超声波焊接方式在使用过程中都存在以下问题,即表层的极耳箔片在超声波焊接过程中,由于极耳箔片很薄(4-15μm左右),沿着焊头高频振动方向最外层的极耳箔片很容易被振碎或振裂,可能会产生金属碎屑,影响电池品质。

4、基于此,亟需一种超声波焊头及焊接设备,以解决上述存在的问题。


技术实现思路

1、基于以上所述,本实用新型的目的在于提供一种超声波焊头及焊接设备,解决了多层极耳箔片焊接过程中经常焊裂,造成电池报废的问题,减少电池不良率和报废率,保证了焊接表面无破损和裂纹,提高了焊接质量,以满足实际生产质量需求。

2、为达上述目的,本实用新型采用以下技术方案:

3、一方面,提供一种超声波焊头,包括焊接头本体,所述焊接头本体设置有超声波焊齿面,所述超声波焊齿面包括焊接区域,所述焊接区域沿第一方向的两侧设置有过渡区域,所述第一方向为所述焊接头本体的振动方向;

4、所述焊接区域均匀设置有多个第一焊齿,所述过渡区域均匀设置有多个第二焊齿,所述第二焊齿的高度低于所述第一焊齿的高度。

5、作为一种超声波焊头的优选技术方案,所述第一焊齿的形状为球形面。

6、作为一种超声波焊头的优选技术方案,所述焊接区域沿第二方向的两侧设置有所述过渡区域,所述第一方向垂直于所述第二方向。

7、作为一种超声波焊头的优选技术方案,所述第二焊齿的高度为所述第一焊齿的高度的一半。

8、作为一种超声波焊头的优选技术方案,所述第二焊齿为椭球面。

9、作为一种超声波焊头的优选技术方案,所述椭球面的长边沿第二方向延伸。

10、作为一种超声波焊头的优选技术方案,所述超声波焊齿面的周向设置有圆角。

11、作为一种超声波焊头的优选技术方案,多个所述第一焊齿呈矩阵排列。

12、作为一种超声波焊头的优选技术方案,所述第一焊齿的高度范围是0.2mm-0.5mm。

13、另一方面,提供一种焊接设备,包括超声波底座和以上任一方案所述的超声波焊头,所述超声波焊头的超声波焊齿面位于所述超声波底座的上方,所述超声波焊齿面和所述超声波底座之间用于焊接待焊接工件。

14、本实用新型的有益效果为:

15、本实用新型提供一种超声波焊头及焊接设备,当焊接头本体沿第一方向振动,对待焊接工件焊接时,由于过渡区域的第二焊齿的高度低于第一焊齿的高度,能够减少对待焊接工件的冲击力,进而实现过渡的效果,更浅的第二焊齿能有效降低周边能量的传递,防止焊接区域周边待焊接工件的破损。使用该超声波焊头焊接多层极耳箔片时,解决了多层极耳箔片焊接过程中经常焊裂,造成电池报废的问题,减少电池不良率和报废率,保证了焊接表面无破损和裂纹,提高了焊接质量,以满足实际生产质量需求。



技术特征:

1.一种超声波焊头,其特征在于,包括焊接头本体(1),所述焊接头本体(1)设置有超声波焊齿面(11),所述超声波焊齿面(11)包括焊接区域,所述焊接区域沿第一方向的两侧设置有过渡区域,所述第一方向为所述焊接头本体(1)的振动方向;

2.根据权利要求1所述的超声波焊头,其特征在于,所述第一焊齿(12)的形状为球形面。

3.根据权利要求1所述的超声波焊头,其特征在于,所述焊接区域沿第二方向的两侧设置有所述过渡区域,所述第一方向垂直于所述第二方向。

4.根据权利要求1所述的超声波焊头,其特征在于,所述第二焊齿(13)的高度为所述第一焊齿(12)的高度的一半。

5.根据权利要求1所述的超声波焊头,其特征在于,所述第二焊齿(13)为椭球面。

6.根据权利要求5所述的超声波焊头,其特征在于,所述椭球面的长边沿第二方向延伸。

7.根据权利要求1所述的超声波焊头,其特征在于,所述超声波焊齿面(11)的周向设置有圆角(14)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的超声波焊头,其特征在于,多个所述第一焊齿(12)呈矩阵排列。

9.根据权利要求1-7任一项所述的超声波焊头,其特征在于,所述第一焊齿(12)的高度范围是0.2mm-0.5mm。

10.一种焊接设备,其特征在于,包括超声波底座(2)和如权利要求1-9任一项所述的超声波焊头,所述超声波焊头的超声波焊齿面(11)位于所述超声波底座(2)的上方,所述超声波焊齿面(11)和所述超声波底座(2)之间用于焊接待焊接工件(10)。


技术总结
本技术涉及超声波焊接加工技术领域,公开一种超声波焊头及焊接设备。其中超声波焊头包括焊接头本体,所述焊接头本体设置有超声波焊齿面,所述超声波焊齿面包括焊接区域,所述焊接区域沿第一方向的两侧设置有过渡区域,所述第一方向为所述焊接头本体的振动方向;所述焊接区域均匀设置有多个第一焊齿,所述过渡区域均匀设置有多个第二焊齿,所述第二焊齿的高度低于所述第一焊齿的高度。使用该超声波焊头焊接多层极耳箔片时,解决了多层极耳箔片焊接过程中经常焊裂,造成电池报废的问题,减少电池不良率和报废率,保证了焊接表面无破损和裂纹,提高了焊接质量,以满足实际生产质量需求。

技术研发人员:施坤,胡毅铭,余招宇,曹辉
受保护的技术使用者:瑞浦兰钧能源股份有限公司
技术研发日:20231017
技术公布日:2024/5/29
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