組合蓋帽的超聲波焊接方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種所述組合蓋帽的超聲波焊接方法，包括步驟：調(diào)節(jié)超聲波焊接壓力至預(yù)設(shè)壓力值，調(diào)節(jié)超聲波頻率至預(yù)設(shè)頻率值，所述預(yù)設(shè)頻率值在0～50.0K赫茲范圍內(nèi)，并且調(diào)節(jié)輸入電功率至預(yù)設(shè)功率值；將所述組合蓋帽和電池本體放置于焊接底座上；校正所述電池本體的軸向垂直度，以及將所述組合蓋帽的極片對(duì)準(zhǔn)于于焊接底座上定位槽中；調(diào)節(jié)焊接頭靠近所述組合蓋帽，并對(duì)所述組合蓋帽進(jìn)行預(yù)壓；啟動(dòng)超聲波焊接機(jī)，對(duì)所述組合蓋帽進(jìn)行高頻振動(dòng)；保持焊接時(shí)間0.1～2S后，停止焊接，進(jìn)行保壓冷卻。使得焊接精度提高，同時(shí)減小了所述組合蓋帽的焊接形變，使得所述組合蓋帽的超聲波焊接方法提高了焊接效率，增加產(chǎn)品的良率。
【專利說明】
組合蓋帽的超聲波焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電池焊接領(lǐng)域，尤其涉及一種組合蓋帽的超聲波焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步和新能源技術(shù)的推廣應(yīng)用，人們對(duì)新型的電池提出了更高的要求，圓柱鋰電池由于能量體積比高，從而在新興的電池領(lǐng)域中占有一席之地。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)圓柱型鋰電的廠家，在對(duì)組合蓋帽進(jìn)行焊接時(shí)，多選用激光進(jìn)行點(diǎn)焊或者超聲波焊接。
[0004]激光焊接只能焊接4-6點(diǎn)，當(dāng)焊接點(diǎn)數(shù)增加時(shí)，可能導(dǎo)致蓋帽和極耳過熱而影響到電池性能；當(dāng)焊接點(diǎn)數(shù)過少，又影響了導(dǎo)電性能，直接增加了電池內(nèi)阻。另外，傳統(tǒng)的激光焊接需要二人配合操作，操作效率低下。
[0005]而超聲波焊接，通常會(huì)由于焊接壓力過大，損壞所述組合蓋帽，尤其是針對(duì)帶熱敏電阻的組合蓋帽的焊接，由于組合蓋帽的焊接鋁片相對(duì)較薄，更是容易在焊接時(shí)導(dǎo)致產(chǎn)品變形，影響產(chǎn)品質(zhì)量，存在安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種提高焊接效率的所述組合蓋帽的超聲波焊接方法。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種組合蓋帽的超聲波焊接方法，
[0008]具體包括如下步驟:
[0009]提供一包括熱敏電阻的組合蓋帽；
[0010]調(diào)節(jié)超聲波焊接壓力至預(yù)設(shè)壓力值，調(diào)節(jié)超聲波頻率至預(yù)設(shè)頻率值，所述預(yù)設(shè)頻率值在O?50.0K赫茲范圍內(nèi)，并且調(diào)節(jié)輸入電功率至預(yù)設(shè)功率值；
[0011 ] 將所述組合蓋帽和電池本體放置于焊接底座上；
[0012]校正所述電池本體的軸向垂直度，以及將所述組合蓋帽的極片對(duì)準(zhǔn)于于焊接底座上定位槽中；
[0013]調(diào)節(jié)焊接頭靠近所述組合蓋帽，并對(duì)所述組合蓋帽進(jìn)行預(yù)壓；
[0014]啟動(dòng)超聲波焊接機(jī)，對(duì)所述組合蓋帽進(jìn)行高頻振動(dòng)；
[0015]保持焊接時(shí)間0.1?2S后，停止焊接，進(jìn)行保壓冷卻。
[0016]其中，所述調(diào)節(jié)超聲波焊接壓力至預(yù)設(shè)壓力值的步驟中，所述預(yù)設(shè)壓力值為
0.1?5N，所述預(yù)設(shè)頻率值為35?50.0K赫茲，所述預(yù)設(shè)功率值為400?2000W。
[0017]其中，所述將所述組合蓋帽和電池本體放置于焊接底座上的步驟中，利用水平儀測(cè)量所述焊接底座是否水平。
[0018]其中，所述將所述組合蓋帽和電池本體放置于焊接底座上的步驟中，利用萬能表檢測(cè)所述電池本體的電性參數(shù)。
[0019]其中，所述校正所述電池本體的軸向垂直度的步驟中，利用直角尺測(cè)量所述電池本體的軸向垂直度。
[0020]其中，所述校正所述電池本體的軸向垂直度的步驟中，將所述電池極片卡于所述卡槽中，并壓平所述電池極片。
[0021]其中，所述調(diào)節(jié)焊接頭靠近所述組合蓋帽的步驟中，利用焊接機(jī)的氣缸驅(qū)動(dòng)所述焊接頭移動(dòng)預(yù)設(shè)行程，所述預(yù)設(shè)行程為3?7mm。
[0022]其中，所述調(diào)節(jié)焊接頭靠近所述組合蓋帽的步驟中，所述焊接頭的下行速度為20mm/S ?50mm/S。
[0023]其中，所述啟動(dòng)超聲波焊接機(jī)的步驟中，調(diào)節(jié)所述焊接頭的振幅為15?60μπι。
[0024]其中，所述步驟保持焊接時(shí)間0.1?2S后，停止焊接的步驟中，退回所述焊接頭，冷卻I?3S后取出產(chǎn)品。
[0025]本發(fā)明的所述組合蓋帽的超聲波焊接方法，通過調(diào)節(jié)所述預(yù)設(shè)頻率值在O?45Κ赫茲范圍內(nèi)，并且在焊接所述組合蓋帽之前先校正所述電池本體的軸向垂直度，以及將所述組合蓋帽的極片對(duì)準(zhǔn)于于焊接底座上定位槽中使得焊接精度提高，同時(shí)調(diào)節(jié)焊接頭靠近所述組合蓋帽，并對(duì)所述組合蓋帽進(jìn)行預(yù)壓，減小了所述組合蓋帽的焊接形變，使得所述組合蓋帽的超聲波焊接方法提高了焊接效率，增加產(chǎn)品的良率。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施方式中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1是本發(fā)明提供的所述組合蓋帽的超聲波焊接方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施方式中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0029]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施方式提供的一種所述組合蓋帽的超聲波焊接方法，所述組合蓋帽的超聲波焊接方法包括如下步驟:
[0030]步驟101:提供一包括熱敏電阻的組合蓋帽。
[0031]步驟102:調(diào)節(jié)超聲波焊接壓力至預(yù)設(shè)壓力值，調(diào)節(jié)超聲波頻率至預(yù)設(shè)頻率值，所述預(yù)設(shè)頻率值在O?50.0K赫茲范圍內(nèi)，并且調(diào)節(jié)輸入電功率至預(yù)設(shè)功率值。
[0032]本實(shí)施方式中，提供一超聲波焊接機(jī)，所述超聲波焊接機(jī)包括焊接座和超聲波發(fā)生器，所述超聲波發(fā)生器可以設(shè)置焊接壓力參數(shù)、超聲波頻率參數(shù)、輸入電功率參數(shù)、焊接時(shí)間參數(shù)、下行速度參數(shù)、焊接行程參數(shù)、焊接時(shí)間參數(shù)和保壓時(shí)間參數(shù)等。在對(duì)所述超聲波焊接機(jī)接通220V電源后，在所述超聲波發(fā)生器上預(yù)先調(diào)節(jié)所述焊接壓力參數(shù)、超聲波頻率參數(shù)和輸入電功率參數(shù)，即在所述超聲波發(fā)生器上調(diào)節(jié)所述預(yù)設(shè)壓力值為0.1?
0.3MPa，具體的優(yōu)選0.12MPa ;作為優(yōu)選方案，所述預(yù)設(shè)頻率值為35?50.0K赫茲，具體的優(yōu)選43K赫茲；所述預(yù)設(shè)功率值為400?2000W，具體的優(yōu)選600W。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，所述預(yù)設(shè)壓力值還可以是0.13?0.29MPa，所述預(yù)設(shè)頻率還可以是O?41.9K赫茲或者42.0?50.0K赫茲，所述預(yù)設(shè)功率值還可以是2000?6500W。
[0033]步驟103:將所述組合蓋帽和電池本體放置于焊接底座上。
[0034]本實(shí)施方式中，所述焊接座設(shè)置有所述焊接底座，所述焊接底座上用于放置所述組合蓋帽和電池本體。在焊接所述組合蓋帽和電池本體時(shí)，為了保證所述組合蓋帽和電池本體焊接精度度，需要保證所述焊接底座的放置面水平設(shè)置，以避免所述組合蓋帽和電池本體的焊接位置偏離。具體的，利用水平儀測(cè)量所述焊接底座的放置面是否水平，當(dāng)水平儀顯示所述放置面不水平時(shí)，調(diào)節(jié)所述焊接底座的四個(gè)螺母，使得所述放置面水平設(shè)置。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，還可以將所述焊接底座放置于水平臺(tái)上。
[0035]步驟104:校正所述電池本體的軸向垂直度，以及將所述組合蓋帽的極片對(duì)準(zhǔn)于于焊接底座上定位槽中。
[0036]本實(shí)施方式中，所述電池本體為圓柱體，在所述焊接底座上設(shè)置有圓形凹槽，將所述電池本體放置于所述凹槽內(nèi)，使得所述圓形凹槽的內(nèi)壁與電池本體的外壁間隙配合。再利用直角尺測(cè)量所述電池本體的軸向垂直度。具體的，將直角尺的直角放置于電池外壁于凹槽端面的夾角處，觀察直角尺的兩直角邊于電池外壁和凹槽端面是否對(duì)齊，當(dāng)兩者均對(duì)齊時(shí)，所述電池本體軸向豎直設(shè)置，從而保證了所述組合蓋帽和電池本體的焊接面水平設(shè)置，保證了焊接精度。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，還可以是利用激光測(cè)試儀測(cè)試所述電池本體的軸向垂直度。
[0037]由于在方放置電池本體和所述組合蓋帽時(shí)，無法保證電池本體和所述組合蓋帽的相對(duì)位置，所以在所述凹槽頂端設(shè)置所述卡槽，在放置所述組合蓋帽時(shí)，將所述組合蓋帽的電池極片放置于所述卡槽中定位，并壓平所述電池極片，使得所述組合蓋帽與所述電池本體相對(duì)固定。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，還可以是在所述凹槽頂端設(shè)置定位柱。
[0038]本實(shí)施方式中，為了減小不良產(chǎn)品的焊接，在對(duì)所述組合蓋帽對(duì)所述電池本體進(jìn)行焊接之前，需先對(duì)所述電池本體的各項(xiàng)電性參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。具體的，利用萬能表檢測(cè)所述電池本體的電性參數(shù)，所述電性參數(shù)包括所述電池本體的電池容量、輸出電壓、輸出電流、電池內(nèi)阻以及電感容量等。在測(cè)試完所述電池本體的各項(xiàng)電性參數(shù)后，對(duì)各項(xiàng)電性參數(shù)進(jìn)行記錄，并將電性參數(shù)不滿足合格條件的電池進(jìn)行報(bào)廢處理。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，也可以是預(yù)先對(duì)焊接電池進(jìn)行批量檢測(cè)。
[0039]步驟105:調(diào)節(jié)焊接頭靠近所述組合蓋帽，并對(duì)所述組合蓋帽進(jìn)行預(yù)壓。
[0040]本實(shí)施方式中，所述焊接座驅(qū)動(dòng)焊接頭移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方式為氣缸驅(qū)動(dòng)，使得所述焊接頭的移動(dòng)形成準(zhǔn)確，移動(dòng)速度準(zhǔn)確。具體的，利用所述焊接機(jī)的氣缸驅(qū)動(dòng)所述焊接頭移動(dòng)預(yù)設(shè)行程，在所述超聲波發(fā)生器上調(diào)節(jié)所述移動(dòng)行程參數(shù)，即調(diào)節(jié)所述預(yù)設(shè)行程3?7mm,在本實(shí)施方式中，所述預(yù)設(shè)行程還可以是所述焊接頭至所述組合蓋帽的初始距離加上
0.1?0.3mm，具體為0.2mm。使得所述焊接頭在抵靠于所述組合蓋帽時(shí)，形成預(yù)壓力，充分保證所所述組合蓋帽與所述電池本體的接觸。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，所述預(yù)設(shè)行程還可以是所述焊接頭至所述組合蓋帽的初始距離加上0.3?0.5_。
[0041]本實(shí)施方式中，為了保證所述焊接頭在預(yù)壓所述組合蓋帽時(shí)，對(duì)所述組合蓋帽行程過大的沖撞力，需要在所述超聲波發(fā)生器上調(diào)節(jié)所述下行速度參數(shù)。具體的，調(diào)節(jié)所述焊機(jī)頭的下行速度為20mm/S?50mm/S,具體為25mm/S。當(dāng)然,在其他實(shí)施方式中,所述下行速度還可以是50_?100mm/S。
[0042]步驟106:啟動(dòng)超聲波焊接機(jī)，對(duì)所述組合蓋帽進(jìn)行高頻振動(dòng)。
[0043]本實(shí)施方式中，在完成所述焊機(jī)頭預(yù)壓所述組合蓋帽后，啟動(dòng)所述超聲波焊接機(jī)的超聲波輸出，使得所述焊接頭進(jìn)行高頻振動(dòng)，進(jìn)行使得所述組合蓋帽與所述電池本體形成高頻振動(dòng)，利用高頻振動(dòng)產(chǎn)生的熱能使得所述組合蓋帽和電池本體的接觸面相熔融。為了使得所述組合蓋帽和電池本體的焊接強(qiáng)度達(dá)到要求，需要在所述超聲波發(fā)生器上調(diào)節(jié)所述焊接頭的振幅參數(shù)，即調(diào)節(jié)所述焊接頭的振幅為15?60 μ m，具體為20 μ m。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，所述焊接頭振幅還可以是在60?70 μ m。
[0044]步驟107:保持焊接時(shí)間0.1?2S后，進(jìn)行保壓冷卻。
[0045]本實(shí)施方式中，在所述組合蓋帽和所述電池本體在進(jìn)行高頻振動(dòng)焊接時(shí)，為了保證所述組合蓋帽和所述電池本體的焊接充分，需要調(diào)節(jié)所述焊接時(shí)間為0.1?2S，具體為
0.3S。在所述組合蓋帽和電池本體充分焊接后，停止焊接，即停止所述焊接頭的焊接，但是并不移動(dòng)所述焊接頭上行，而是需要對(duì)所述組合蓋帽和電池本體進(jìn)行冷卻，避免所述組合蓋帽和電池本體的焊接分離，具體的，調(diào)節(jié)所述焊接頭退回，使得所述組合蓋帽在室內(nèi)溫度下冷卻，冷卻時(shí)間為I?3S，具體為2S。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，還可以是設(shè)置所述保冷卻時(shí)間為3?5S。
[0046]本發(fā)明的所述組合蓋帽的超聲波焊接方法，通過調(diào)節(jié)所述預(yù)設(shè)頻率值在O?50.0K赫茲范圍內(nèi)，并且在焊接所述組合蓋帽之前先校正所述電池本體的軸向垂直度，以及將所述組合蓋帽的極片對(duì)準(zhǔn)于于焊接底座上定位槽中使得焊接精度提高，同時(shí)調(diào)節(jié)焊接頭靠近所述組合蓋帽，并對(duì)所述組合蓋帽進(jìn)行預(yù)壓，減小了所述組合蓋帽的焊接形變，使得所述組合蓋帽的超聲波焊接方法提高了焊接效率，增加產(chǎn)品的良率。
[0047]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種組合蓋帽的超聲波焊接方法，其特征在于，具體包括如下步驟: 提供一包括熱敏電阻的組合蓋帽； 調(diào)節(jié)超聲波焊接壓力至預(yù)設(shè)壓力值，調(diào)節(jié)超聲波頻率至預(yù)設(shè)頻率值，所述預(yù)設(shè)頻率值在O?50.0K赫茲范圍內(nèi)，并且調(diào)節(jié)輸入電功率至預(yù)設(shè)功率值； 將所述組合蓋帽和電池本體放置于焊接底座上； 校正所述電池本體的軸向垂直度，以及所述組合蓋帽的極片對(duì)準(zhǔn)于于焊接底座上定位槽中； 調(diào)節(jié)焊接頭靠近所述組合蓋帽，并對(duì)所述組合蓋帽進(jìn)行預(yù)壓； 啟動(dòng)超聲波焊接機(jī)，對(duì)所述組合蓋帽進(jìn)行高頻振動(dòng)； 保持焊接時(shí)間0.1?2S后，停止焊接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合蓋帽的超聲波焊接方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)超聲波焊接壓力至預(yù)設(shè)壓力值的步驟中，所述預(yù)設(shè)壓力值為0.1?0.3MPa，所述預(yù)設(shè)頻率值為35?50.0K赫茲，所述預(yù)設(shè)功率值為400W?2000W。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合蓋帽的超聲波焊接方法，其特征在于，所述將組合蓋帽和電池本體放置于焊接底座上的步驟中，利用水平儀測(cè)量所述焊接底座是否水平。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合蓋帽的超聲波焊接方法，其特征在于，所述將所述組合蓋帽和電池本體放置于焊接底座上的步驟中，利用萬能表檢測(cè)所述電池本體的電性參數(shù)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合蓋帽的超聲波焊接方法，其特征在于，所述校正所述電池本體的軸向垂直度的步驟中，利用直角尺測(cè)量所述電池本體的軸向垂直度。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合蓋帽的超聲波焊接方法，其特征在于，所述校正所述電池本體的軸向垂直度的步驟中，將所述電池極片卡于所述卡槽中，并壓平所述電池極片。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合蓋帽的超聲波焊接方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)焊接頭靠近所述組合蓋帽的步驟中，利用焊接機(jī)的氣缸驅(qū)動(dòng)所述焊接頭移動(dòng)預(yù)設(shè)行程，所述預(yù)設(shè)行程為3?7mm。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合蓋帽的超聲波焊接方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)焊接頭靠近所述組合蓋帽帶的步驟中，所述焊接頭的下行速度為20mm/S?50mm/S。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合蓋帽的超聲波焊接方法，其特征在于，所述啟動(dòng)超聲波焊接機(jī)的步驟中，調(diào)節(jié)所述焊接頭的振幅為15?60μπι。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組合蓋帽的超聲波焊接方法，其特征在于，所述步驟保持焊接時(shí)間0.1?2S后，停止焊接的步驟中，退回所述焊接頭，冷卻I?3S后取出產(chǎn)品。
【文檔編號(hào)】B23K20/26GK105880825SQ201410471936
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年9月11日
【發(fā)明人】夏祖榮, 韓子鋒
【申請(qǐng)人】深圳市華普森科技有限公司