超聲焊接裝置、制造可再充電電池的方法以及可再充電電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]這里描述的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例涉及一種超聲焊接裝置、一種用于利用超聲焊接裝置來(lái)制造可再充電電池的方法和一種可再充電電池。
【背景技術(shù)】
[0002]移動(dòng)裝置的普及和使用已經(jīng)增加了對(duì)包括但不限于圓柱型、棱柱型和袋型電池的所有類(lèi)型的可再充電電池的需求。
[0003]袋型的可再充電電池包括位于袋中的電極組件。結(jié)合到電極的未涂覆區(qū)域的電極引線(xiàn)可以從袋延伸，電極接線(xiàn)片可以焊接到電極引線(xiàn)。電極引線(xiàn)和電極接線(xiàn)片可以通過(guò)超聲焊接而互連。正電極引線(xiàn)可以由鋁形成并且可以用作正電極集流體。負(fù)電極引線(xiàn)可以由銅形成，并且可以用作負(fù)電極集流體。
[0004]由于正極引線(xiàn)和負(fù)極引線(xiàn)由不同的材料形成，因此用于將正電極接線(xiàn)片焊接到正電極引線(xiàn)的條件與用于將負(fù)電極接線(xiàn)片焊接到負(fù)電極引線(xiàn)的條件不同。然而，超聲焊接裝置使用具有相同結(jié)構(gòu)的焊頭(horn)。結(jié)果，即使當(dāng)焊接條件不同時(shí)，仍單獨(dú)地執(zhí)行用于將正電極接線(xiàn)片焊接到正電極引線(xiàn)的工藝和用于將負(fù)電極接線(xiàn)片焊接到負(fù)電極引線(xiàn)的工藝。
[0005]另外，在袋型的可再充電電池中，即使正電極引線(xiàn)和負(fù)電極引線(xiàn)彼此分開(kāi)并且平行突出，仍需要單獨(dú)的工藝來(lái)將正電極接線(xiàn)片和負(fù)電極接線(xiàn)片分別焊接到正電極引線(xiàn)和負(fù)電極引線(xiàn)，同時(shí)移動(dòng)焊頭。這增加了焊接時(shí)間。
[0006]此外，在超聲焊接裝置中配置不同的條件來(lái)將正電極接線(xiàn)片和負(fù)電極接線(xiàn)片焊接到正電極引線(xiàn)和負(fù)電極引線(xiàn)。這使焊接工藝復(fù)雜化，因此使可再充電電池的整體制造方法復(fù)雜化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，超聲焊接裝置包括:超聲波振蕩器，產(chǎn)生超聲波；以及焊頭結(jié)構(gòu)，結(jié)合到超聲波振蕩器，通過(guò)將負(fù)電極接線(xiàn)片和正電極接線(xiàn)片分別設(shè)置在可再充電電池的負(fù)電極引線(xiàn)和正電極引線(xiàn)上同時(shí)施加壓力，焊頭結(jié)構(gòu)執(zhí)行超聲焊接，其中，焊頭結(jié)構(gòu)包括分別按壓負(fù)電極接線(xiàn)片和正電極接線(xiàn)片的負(fù)電極焊頭和正電極焊頭，以及負(fù)電極焊頭和正電極焊頭一體地設(shè)置在主體中并且具有不同形狀的按壓圖案。
[0008]負(fù)電極焊頭的按壓圖案形成的密集度可以比正電極焊頭的按壓圖案的密集度小。負(fù)電極焊頭的按壓圖案的節(jié)距可以介于大約0.4mm和大約0.8mm之間，正電極焊頭的按壓圖案的節(jié)距可以介于大約0.1mm至大約0.3mm之間。在正電極焊頭和負(fù)電極焊頭中按壓圖案的邊緣線(xiàn)可以基本平行于振幅方向和基本垂直于振幅方向。
[0009]負(fù)電極焊頭的按壓圖案的端部可以比正電極焊頭的按壓圖案的端部更遲鈍地形成。負(fù)電極焊頭和正電極焊頭的按壓圖案的邊緣線(xiàn)可以在不同方向上。在負(fù)電極焊頭中按壓圖案的邊緣線(xiàn)可以平行于振幅方向和垂直于振幅方向，在正電極焊頭中按壓圖案的邊緣線(xiàn)可以相對(duì)于振幅方向以預(yù)定的角度傾斜。主體可以具有大體上方柱形狀，焊頭可以在主體的四個(gè)側(cè)面上。
[0010]根據(jù)另一實(shí)施例，一種制造可再充電電池的方法，包括:將連續(xù)設(shè)置的中間材料切割成負(fù)電極接線(xiàn)片和正電極接線(xiàn)片；將負(fù)電極接線(xiàn)片和正電極接線(xiàn)片設(shè)置成分別與可再充電電池的負(fù)電極引線(xiàn)和正電極引線(xiàn)疊置；以及在利用一體地形成的負(fù)電極焊頭和正電極焊頭按壓疊置的負(fù)電極接線(xiàn)片和正電極接線(xiàn)片的同時(shí)，超聲焊接堆疊的負(fù)電極接線(xiàn)片和正電極接線(xiàn)片。
[0011]切割操作可以包括在通過(guò)層疊帶連接負(fù)電極接線(xiàn)片和正電極接線(xiàn)片的同時(shí)，利用超聲焊接裝置切割負(fù)電極接線(xiàn)片和正電極接線(xiàn)片。利用超聲焊接裝置將層疊帶設(shè)置成與負(fù)電極接線(xiàn)片和正電極接線(xiàn)片疊置?？梢岳贸暫附友b置超聲焊接負(fù)電極焊頭和正電極焊頭，負(fù)電極焊頭和正電極焊頭可以具有不同密度的按壓圖案?？梢岳贸暫附友b置超聲焊接負(fù)電極焊頭和正電極焊頭，負(fù)電極焊頭和正電極焊頭可以包括按壓圖案的在不同方向上的轉(zhuǎn)角線(xiàn)。
[0012]根據(jù)另一實(shí)施例，一種可再充電電池包括:將被充電和放電的電極組件；袋，包括電極組件；負(fù)電極引線(xiàn)和正電極引線(xiàn)，在袋中并且分別電結(jié)合到電極組件的負(fù)極區(qū)和正極區(qū)，負(fù)電極引線(xiàn)和正電極引線(xiàn)在袋外側(cè)突出；以及負(fù)電極接線(xiàn)片和正電極接線(xiàn)片，與負(fù)電極引線(xiàn)和正電極引線(xiàn)中的相應(yīng)負(fù)電極引線(xiàn)和正電極引線(xiàn)疊置，負(fù)電極接線(xiàn)片和正電極接線(xiàn)片通過(guò)超聲焊接結(jié)合到負(fù)電極引線(xiàn)和正電極引線(xiàn)中的相應(yīng)的負(fù)電極引線(xiàn)和正電極引線(xiàn)，其中，使負(fù)電極引線(xiàn)與負(fù)電極接線(xiàn)片連接的負(fù)電極連接圖案和使正電極引線(xiàn)與正電極接線(xiàn)片結(jié)合的正電極連接圖案具有不同的形狀。
[0013]負(fù)電極連接圖案的密度可以小于正電極連接圖案的密度。在負(fù)電極連接圖案和正電極連接圖案中，圖案線(xiàn)可以處于平行于振幅方向和垂直于振幅方向中的至少一者。在負(fù)電極連接圖案和正電極連接圖案中圖案線(xiàn)可以在不同的方向上。
[0014]在負(fù)電極連接圖案中圖案線(xiàn)可以基本平行于振幅方向和基本垂直于振幅方向，在正電極連接圖案中圖案線(xiàn)可以相對(duì)于振幅方向以角度傾斜。正電極引線(xiàn)和負(fù)電極引線(xiàn)可以通過(guò)層疊帶互連。
[0015]根據(jù)另一實(shí)施例，提供了一種超聲焊接裝置的焊頭結(jié)構(gòu)，該焊頭結(jié)構(gòu)包括按壓負(fù)電極接線(xiàn)片的負(fù)電極焊頭和按壓正電極接線(xiàn)片的正電極焊頭，其中，正電極焊頭和負(fù)電極焊頭具有不同的按壓圖案。
【附圖說(shuō)明】
[0016]通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述示例性實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言特征將變得明顯，在附圖中:
[0017]圖1示出了超聲焊接裝置的實(shí)施例；
[0018]圖2示出了恰在通過(guò)超聲焊接裝置焊接電極接線(xiàn)片之前的狀態(tài)的示例；
[0019]圖3示出了超聲焊接裝置的焊頭的實(shí)施例；
[0020]圖4示出了可再充電電池的實(shí)施例；
[0021]圖5示出了可再充電電池的另一示圖；
[0022]圖6A示出了包括在用于制造可再充電電池的方法的一個(gè)實(shí)施例中的操作，圖6B示出了電極接線(xiàn)片和層疊帶的實(shí)施例；
[0023]圖7示出了在圖2中的狀態(tài)之后電極接線(xiàn)片被設(shè)置在電極引線(xiàn)處的狀態(tài)的示例；
[0024]圖8示出了在圖7中的狀態(tài)之后通過(guò)超聲焊接裝置執(zhí)行焊接的狀態(tài)的示例；
[0025]圖9示出了超聲焊接裝置的焊頭的另一實(shí)施例；以及
[0026]圖10示出了通過(guò)圖9中的超聲焊接裝置將電極接線(xiàn)片焊接到電極引線(xiàn)的狀態(tài)的示例。
【具體實(shí)施方式】
[0027]在下文中參照附圖更充分地描述示例實(shí)施例；然而，示例實(shí)施例可以以不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)并且不應(yīng)被解釋為限制于這里闡述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例使得該公開(kāi)將是徹底的和完整的，并且這些實(shí)施例將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)示例性實(shí)現(xiàn)方式。在附圖中，為了示出的清晰，可以夸大層和區(qū)域的尺寸。同樣的附圖始終表示同樣的元件。
[0028]圖1示出了超聲焊接裝置的實(shí)施例，該超聲焊接裝置包括用于產(chǎn)生超聲波的超聲波振蕩器10和結(jié)合到超聲波振蕩器10以執(zhí)行超聲焊接的焊頭20。作為示例，超聲波振蕩器10將60Hz AC電流轉(zhuǎn)換成20kHz或以上的高頻率電流，將電能轉(zhuǎn)換成作為機(jī)械能的超聲波，并將超聲波放大以傳遞到焊頭20。
[0029]圖2示出了恰在通過(guò)圖1中的超聲焊接裝置焊接電極接線(xiàn)片之前的狀態(tài)的示例。參照?qǐng)D1和圖2，在焊頭20結(jié)合到超聲波振蕩器10的同時(shí)，焊頭20通過(guò)將電極接線(xiàn)片(例如，負(fù)電極接線(xiàn)片34和正電極接線(xiàn)片35)設(shè)置在可再充電電池100的電極引線(xiàn)(例如，負(fù)電極引線(xiàn)14和正電極引線(xiàn)15)上并對(duì)它們進(jìn)行按壓來(lái)執(zhí)行超聲焊接。
[0030]焊頭20具有分別按壓負(fù)電極接線(xiàn)片34和正電極接線(xiàn)片35的負(fù)電極焊頭21和正電極焊頭22。負(fù)電極焊頭21和正電極焊頭22可以與主體23 —體地形成或者另外結(jié)合到主體23，并且可以分別具有不同形狀的按壓圖案P1和P2。
[0031]主體23具有預(yù)定的(例如，方柱形)形狀，負(fù)電極焊頭21和正電極焊頭22形成在主體23的四個(gè)側(cè)面上。在其它實(shí)施例中，主體23可以具有不同的形狀。例如，由于在主體23中設(shè)置有四對(duì)負(fù)電極焊頭21和正電極焊頭22，因此當(dāng)位于一側(cè)的負(fù)電極焊頭21和正電極焊頭22被磨損時(shí)，可以立即使用位于其它側(cè)的負(fù)電極焊頭21和正電極焊頭22。因此，可以縮短用于替換負(fù)電極焊頭21和正電極焊頭22的時(shí)間。
[0032]圖3示出了例如可以與圖1的超聲焊接裝置中的焊頭20對(duì)應(yīng)的焊頭的實(shí)施例。參照?qǐng)D3，在該實(shí)施例中，負(fù)電極焊頭21的按壓圖案P1與正電極焊頭22的按壓圖案P2相比可以較小密集地形成。例如