超声波焊接装置及由此制造的电极组件的制作方法

专利检索2025-02-09  33


本发明涉及一种用于焊接电极组件的多个电极接片的超声波焊接装置,以及由超声波焊接装置制造的电极组件。


背景技术:

1、与原电池不同,二次电池是可充电的,而且体积小、容量大的可能性也很大。因此,近年来,对二次电池正在进行大量的研究。随着技术的发展和对移动设备需求的增加,对二次电池作为能源的需求正在迅速增加。

2、可充电电池根据电池壳体的形状分为硬币型电池、圆柱型电池、棱柱型电池和袋式电池。在这种二次电池中,安装在电池壳体中的电极组件是具有电极和隔膜被堆叠的结构的可充电和可放电的发电装置。

3、电极组件可大致分为其中隔膜插入在正极和负极之间,正极和负极的每一个均以用活性材料涂覆薄片的形式设置,然后,正极、隔膜和负极被卷绕在一起的果冻卷式电极组件;其中多个电极和位于多个电极之间的隔膜被依次堆叠的堆叠式电极组件;以及其中堆叠式单元电池与具有较长长度的隔膜膜卷绕在一起的堆叠折叠式电极组件。

4、特别地,堆叠式或堆叠折叠式电极组件中的每一个都包括连接到多个电极的电极接片,并且通常通过超声波焊接装置将多个电极接片彼此焊接。然而,由于每个电极接片的厚度只有几微米,超声波焊接的部分很容易被干扰等破坏。因此,需要解决这些问题的超声波焊接装置。


技术实现思路

1、技术问题

2、本发明用于解决这种问题的一个目的是提供一种使多个电极接片焊接所在的焊接部分发生断裂或裂纹的风险最小化的超声波焊接装置。

3、本发明用于解决上述问题的另一个目的是提供一种由超声波焊接装置制造的电极组件。

4、技术方案

5、超声波焊接装置可将电极组件的多个电极接片彼此焊接。超声波焊接装置可包括:设置在多个电极接片的一侧的铁砧;设置为面对铁砧的焊头,多个电极接片设置在铁砧和焊头之间;以及突出部件,设置在铁砧和焊头的至少一个上以面对多个电极接片;其中突出部件包括:内突出部件,沿平行于电极接片的宽度方向的第一方向在内突出部件中布置多个第一突起;以及一对外突出部件,沿与第一方向正交的第二方向设置在内突出部件的两侧,并且在一对外突出部件中以比多个第一突起之间的间隔宽的间隔布置多个第二突起。

6、突出部件在第一方向上的长度可以小于每个电极接片的宽度。

7、突出部件的两端的每一个与电极接片的两个边缘的每一个之间的间隔可以是电极接片宽度的1/45至1/30。

8、内突出部件在第一个方向上的长度可以大于外突出部件的长度。

9、一对外突出部件相对于内突出部件可具有相对于内突出部件对称的形状。

10、在内突出部件中,多个第一突起可以沿第一方向布置以形成多个列。

11、在外突出部件中,多个第二突起可以沿虚拟曲线布置。

12、曲线可以形成椭圆的一部分。

13、内突出部件与外突出部件之间在第二方向上的距离可在第一方向上逐渐向外减小。

14、内突出部件和外突出部件之间在第二方向上的最大距离可以是内突出部件在第二方向上的宽度的0.5倍至0.75倍。

15、一种电极组件可包括:多个电极,多个电极之间堆叠有隔膜;连接到多个电极的多个电极接片;以及待焊接部分,通过将多个电极接片彼此焊接而形成。待焊接部分可包括:内浮凸图案,沿平行于每个电极接片的宽度方向的第一方向延伸;以及外浮凸图案,设置在内浮凸图案在与第一方向正交的第二方向上的两侧,并以比内浮凸图案之间的间隔更宽的间隔形成。

16、待焊接部分可以包括设置在宽度方向上的两侧的部分处的平坦部分,并且在平坦部分上不形成内浮凸图案和外浮凸图案。

17、平坦部分的宽度可以是电极接片的宽度的1/45至1/30。

18、在第一方向上,内浮凸图案的长度可以大于外浮凸图案的长度。

19、一对外浮凸图案可具有相对于内浮凸图案的对称形状。

20、内浮凸图案可在第一方向上形成多个列。

21、外浮凸图案可沿虚拟曲线形成。

22、曲线可形成椭圆的一部分。

23、第二方向上的内浮凸图案和外浮凸图案之间的距离可在第一方向上逐渐向外减小。

24、在第二方向上的内浮凸图案和外浮凸图案之间的最大距离可以是在第二方向上的内浮凸图案宽度的0.5倍至0.75倍。

25、有益效果

26、根据本发明的优选实施方式,在外浮凸图案中设置的多个第二浮凸之间的距离可以大于构成内浮凸图案的多个第一浮凸之间的距离。因此,由于干扰而在焊接边界发生断裂或裂纹的可能性就会降低,并且即使发生了断裂或裂纹,也可以使断裂或裂纹的扩展最小化。

27、此外,外浮凸图案可沿曲线形成。因此,由于干扰而在焊接边界发生断裂或裂纹的可能性可能会更低,并且即使发生了断裂或裂纹,也可以使断裂或裂纹的扩展最小化。

28、此外,由于焊接部分的沿宽度方向的两侧的部分上没有形成浮凸图案,因此在焊接部分的两个边缘发生断裂或裂纹的风险可以最小化。

29、此外,从根据本发明实施方式的结构可以预测对本领域技术人员来说明显的效果。



技术特征:

1.一种超声波焊接装置,将电极组件的多个电极接片彼此焊接,所述超声波焊接装置包括:

2.根据权利要求1所述的超声波焊接装置,其中所述突出部件在所述第一方向上的长度小于每个所述电极接片的宽度。

3.根据权利要求2所述的超声波焊接装置,其中所述突出部件的两端的每一个与所述电极接片的两个边缘的每一个之间的间隔是所述电极接片宽度的1/45至1/30。

4.根据权利要求1所述的超声波焊接装置,其中所述内突出部件在所述第一个方向上的长度大于所述外突出部件的长度。

5.根据权利要求1所述的超声波焊接装置,其中所述一对外突出部件具有相对于所述内突出部件对称的形状。

6.根据权利要求1所述的超声波焊接装置,其中在所述内突出部件中,所述多个第一突起沿所述第一方向布置以形成多个列。

7.根据权利要求1所述的超声波焊接装置,其中在所述外突出部件中,所述多个第二突起沿虚拟曲线布置。

8.根据权利要求7所述的超声波焊接装置,其中所述曲线形成椭圆的一部分。

9.根据权利要求1所述的超声波焊接装置,其中所述内突出部件与所述外突出部件之间在所述第二方向上的距离在所述第一方向上逐渐向外减小。

10.根据权利要求9所述的超声波焊接装置,其中所述内突出部件和所述外突出部件之间在所述第二方向上的最大距离是所述内突出部件在所述第二方向上的宽度的0.5倍至0.75倍。

11.一种电极组件,包括:

12.根据权利要求11所述的电极组件,其中所述待焊接部分包括设置在所述宽度方向上的两侧的部分处的平坦部分,并且在所述平坦部分上不形成所述内浮凸图案和所述外浮凸图案。

13.根据权利要求12所述的电极组件,其中所述平坦部分的宽度是所述电极接片的宽度的1/45至1/30。

14.根据权利要求11所述的电极组件,其中在所述第一方向上所述内浮凸图案的长度大于所述外浮凸图案的长度。

15.根据权利要求11所述的电极组件,其中所述一对外浮凸图案具有相对于所述内浮凸图案对称的形状。

16.根据权利要求11所述的电极组件,其中所述内浮凸图案在第一方向上形成多个列。

17.根据权利要求11所述的电极组件,其中所述外浮凸图案沿虚拟曲线形成。

18.根据权利要求17所述的电极组件,其中所述曲线形成椭圆的一部分。

19.根据权利要求11所述的电极组件,其中内浮凸图案和外浮凸图案之间在第二方向上的距离在第一方向上逐渐向外减小。

20.根据权利要求19所述的电极组件,其中内浮凸图案和外浮凸图案之间在第二方向上的最大距离是内浮凸图案在第二方向上的宽度的0.5倍至0.75倍。


技术总结
一种超声波焊接装置,超声波焊接装置可将电极组件的多个电极接片彼此焊接。超声波焊接装置可包括:设置在多个电极接片的一侧的铁砧;设置为面对铁砧的焊头,多个电极接片设置在铁砧和焊头之间;以及突出部件,突出部件设置在铁砧和焊头的至少一个上以面对多个电极接片;其中突出部件可包括:内突出部件,沿平行于电极接片的宽度方向的第一方向在内突出部件中布置有多个第一突起;以及一对外突出部件,沿与第一方向正交的第二方向设置在内突出部件的两侧,并且在一对外突出部件中以比多个第一突起之间的间隔宽的间隔布置多个第二突起。

技术研发人员:权起焕
受保护的技术使用者:株式会社LG新能源
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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