CN104493367B - 圆柱电池极板的焊接装置及焊接方法 - Google Patents

圆柱电池极板的焊接装置及焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种圆柱电池极板的焊接装置及焊接方法，焊接装置，包括：两个夹板，两个夹板以预定间距相对设置，两个夹板相正对的表面上设置有与电芯中心管配合的定位凸起，并在两个夹板上设置有至少两个定位孔和若干激光孔；至少两根定位柱，至少两根定位柱设置于两个夹板之间，且定位柱的两端分别***两个夹板的定位孔内，在定位柱的两端均设置有螺钉孔；以及定位钉，定位钉穿过定位孔与定位柱两端的螺钉孔螺纹连接，将定位柱与两个夹板固定连接。本发明的圆柱电池极板的焊接装置，能使正极极板和负极极板与电芯端面达到紧密连接效果，不容易出现虚焊等不良问题，适于在量产中广泛使用；而且，结构简单，容易操作。

Description

圆柱电池极板的焊接装置及焊接方法
技术领域
本发明涉及电池的制造技术领域，特别是涉及一种圆柱电池极板的焊接装置及焊接方法。
背景技术
随着电动汽车、储能行业的大力发展，大容量的圆柱电池的研究受到广泛的关注。
随着圆柱电池容量的增大，越来越多的研究针对全极耳结构的圆柱电池。全极耳结构的圆柱电池一般采用与电池端面结构一致的圆形盖板作为极板引出电流。极板与圆柱电池端面全覆盖，一般采用激光焊接方式实现紧密连接。由于端面上集流体是垂直于极板，直接将极板焊接该在电池端面，激光难以穿透极板并使极板与电池端面集流体实现电连接，容易出现虚焊，无法实现全极耳连接甚至断开连接，从而影响电池电化学性能。
发明内容
针对上述现有技术现状，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种有效提高电芯与极板的紧密性的圆柱电池极板焊接装置及其焊接方法。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种圆柱电池极板的焊接装置，包括：
两个夹板，两个所述夹板以预定间距相对设置，两个所述夹板相正对的表面上设置有与电芯中心管配合的定位凸起，并在两个所述夹板上设置有至少两个定位孔和若干激光孔；
至少两根定位柱，至少两根所述定位柱设置于两个所述夹板之间，且所述定位柱的两端分别***两个所述夹板的所述定位孔内，在所述定位柱的两端均设置有螺钉孔；以及
定位钉，所述定位钉穿过所述定位孔与所述定位柱两端的螺钉孔螺纹连接，将所述定位柱与两个所述夹板固定连接。
在其中一个实施例中，所述夹板为圆形板。
在其中一个实施例中，多个所述激光孔沿所述夹板的圆周方向间隔设置。
在其中一个实施例中，所述激光孔沿所述夹板的半径方向延伸。
在其中一个实施例中，所述定位凸起为圆柱体形。
在其中一个实施例中，所述定位孔包括大孔段和小孔段，所述大孔段靠近所述定位柱侧，且所述大孔段的横截面积大于所述小孔段的横截面积。
在其中一个实施例中，所述大孔段具有位于所述夹板外周面上的侧开口。
在其中一个实施例中，所述定位孔为两个，两个所述定位孔相对地设置于所述夹板的边缘上。
在其中一个实施例中，两个所述夹板相正对的表面上设置有环形凹槽。
本发明所提供的一种上述的焊接装置焊接电芯与电池极板的焊接方法，其特征在于，所述电芯为已完成卷绕的全极耳电芯，所述方法包括：
(1)将至少两根所述定位柱的一端***其中一个夹板的所述定位孔内，用定位钉穿过该其中一个夹板的定位孔后旋入所述定位柱的一端内，将所述定位柱的一端与所述其中一个夹板固定；
(2)将负极极板或者正极极板的中心孔和所述电芯中心管一端的中心孔依次对准并***所述其中一个夹板的所述定位凸起；
(3)将正极极板或者负极极板的中心孔对准所述电芯中心管另一端的中心孔，将另一个夹板的定位凸起***所述正极极板或者所述负极极板的中心孔和所述电芯中心管另一端的中心孔；
(4)将至少两根所述定位柱的另一端***所述另一个夹板的所述定位孔，用定位钉穿过该另一个夹板的定位孔后旋入所述定位柱的另一端内，将所述定位柱的另一端与所述另一个夹板固定；
(5)将所述定位钉锁紧，使所述电芯两端面与所述正极极板和所述负极极板紧贴；以及
(6)用激光穿过所述激光孔，打进所述正极极板或所述负极极板，使所述正极极板或所述负极极板与所述电芯端面紧密连接。
本发明提供的圆柱电池极板的焊接装置及焊接方法，通过两个夹板、至少两根定位柱和定位钉使正极极板和负极极板与电芯端面紧贴，在夹板上设置定位凸起，便于夹板与电芯定位，在所述夹板上设置有激光孔，便于激光焊接时激光穿过打进正极极板或负极极板，使正极极板或负极极板与电芯端面紧密连接。该焊接装置能使极板与电芯达到紧密连接效果，不容易出现虚焊等不良问题，适于在量产中广泛使用；而且，结构简单，容易操作。
本发明附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书具体实施方式部分进行说明。
附图说明
图1为本发明实施例中的圆柱电池极板的焊接装置的立体结构示意图；
图2为本发明实施例中的圆柱电池极板的焊接装置的夹板的正面视图；
图3为本发明实施例中的圆柱电池极板的焊接装置的夹板的背面视图。
附图标记说明：10、夹板；11、定位孔；12、激光孔；13、定位凸起；16、环形凹槽；20、定位柱；30、定位钉。
具体实施方式
下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1为本发明实施例中的圆柱电池极板的焊接装置的立体结构示意图。如图1所示，本发明实施例中的圆柱电池极板的焊接装置包括两个夹板、两根定位柱20和定位钉30，其中，两个所述夹板10以预定间距相对设置，两个所述夹板10之间的间距根据电芯的长度和负极极板、正极极板的厚度确定；两根所述定位柱20设置于两个所述夹板10之间，并通过定位钉30与两个所述夹板10固定连接。
图2为本发明实施例中的圆柱电池极板的焊接装置的夹板的正面视图，图3为本发明实施例中的圆柱电池极板的焊接装置的夹板的视图。如图2、3所示，所述夹板10的形状为圆形(当然也可以为方形)，两个夹板10相正对的表面的中心设置有圆柱形定位凸起13，定位凸起13与电芯中心管(图中未示出)配合，用于对夹板10定位。在定位凸起13的周围设置有若干供激光穿过的激光孔12。优选地，多个所述激光孔12沿所述夹板10的圆周方向间隔设置。进一步地，所述激光孔12沿所述夹板10的半径方向延伸。激光孔12采用此种结构，可以提高电芯与极板的紧密性。在所述夹板10的边缘设置有两个定位孔11，两根所述定位柱20的两端分别***两个所述夹板10的定位孔11内。优选地，所述定位孔11包括大孔段11a和小孔段11b，所述大孔段11a靠近所述定位柱20侧，且所述大孔段11a的横截面积大于所述小孔段11b的横截面积。进一步地，所述大孔段11a具有位于所述夹板10外周面上的侧开口11c，以放入***述定位柱20。优选地，所述夹板10的所述正面上设置有环形凹槽16，环形凹槽16用于避让正极极板、负极极板的折弯处，且凹槽还有固定、限制正极板、负极板位置的功能，使焊接更精确及牢固。
本发明另一个实施例中，还提供了一种使用上述实施例中的焊接装置焊接电芯与电池极板的焊接方法，所述电芯为已完成卷绕的全极耳电芯，所述方法包括：
步骤1将两根所述定位柱20的一端***其中一个夹板10的所述定位孔11内，用定位钉30穿过该其中一个夹板10的定位孔11后旋入所述定位柱20的一端内，将所述定位柱20的一端与所述其中一个夹板10固定；
步骤2将负极极板或者正极极板的中心孔和所述电芯中心管一端的中心孔依次对准并***所述其中一个夹板10的所述定位凸起13；
步骤3将正极极板或者负极极板的中心孔对准所述电芯中心管另一端的中心孔，将另一个夹板10的定位凸起13***所述正极极板或者所述负极极板的中心孔和所述电芯中心管另一端的中心孔；
步骤4将两根所述定位柱20的另一端***所述另一个夹板10的所述定位孔11，用定位钉30穿过该另一个夹板10的定位孔11后旋入所述定位柱20的另一端内，将所述定位柱20的另一端与所述另一个夹板10固定；
步骤5将所述定位钉30锁紧，使所述电芯两端面与所述正极极板和所述负极极板紧贴；以及
步骤6用激光穿过所述激光孔12，打进所述正极极板或所述负极极板，使所述正极极板或所述负极极板与所述电芯端面紧密连接。
综上，本发明提供的圆柱电池极板的焊接装置及焊接方法，通过两个夹板10、至少两根定位柱20和定位钉30使正极极板和负极极板与电芯端面紧密连接，在夹板上设置定位凸起，便于夹板与电芯定位，在所述夹板上设置有激光孔，便于激光焊接时按预定的途径扫描。该装置简单易行，容易操作，且能使极板与电芯达到紧密连接效果，不容易出现虚焊等不良效果，适于在量产中广泛使用。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种使用焊接装置焊接电芯与电池极板的焊接方法，其特征在于，所述焊接装置包括：
两个夹板(10)，两个所述夹板(10)以预定间距相对设置，两个所述夹板(10)相正对的表面上设置有与电芯中心管配合的定位凸起(13)，并在两个所述夹板(10)上设置有至少两个定位孔(11)和若干沿所述夹板(10)的半径方向延伸的激光孔(12)，且若干所述激光孔(12)沿所述夹板(10)的圆周方向间隔设置，两个所述夹板(10)相正对的表面上设置有环形凹槽(16)；
至少两根定位柱(20)，至少两根所述定位柱(20)设置于两个所述夹板(10)之间，且所述定位柱(20)的两端分别***两个所述夹板(10)的所述定位孔(11)内，在所述定位柱(20)的两端均设置有螺钉孔；以及
定位钉(30)，所述定位钉(30)穿过所述定位孔(11)与所述定位柱(20)两端的螺钉孔螺纹连接，将所述定位柱(20)与两个所述夹板(10)固定连接；
所述电芯为已完成卷绕的全极耳电芯，所述方法包括：
(1)将至少两根所述定位柱(20)的一端***其中一个夹板(10)的所述定位孔(11)内，用定位钉(30)穿过该其中一个夹板(10)的定位孔(11)后旋入所述定位柱(20)的一端内，将所述定位柱(20)的一端与所述其中一个夹板(10)固定；
(2)将负极极板或者正极极板的中心孔和所述电芯中心管一端的中心孔依次对准并***所述其中一个夹板(10)的所述定位凸起(13)；
(3)将正极极板或者负极极板的中心孔对准所述电芯中心管另一端的中心孔，将另一个夹板(10)的定位凸起(13)***所述正极极板或者所述负极极板的中心孔和所述电芯中心管另一端的中心孔；
(4)将至少两根所述定位柱(20)的另一端***所述另一个夹板(10)的所述定位孔(11)，用定位钉(30)穿过该另一个夹板(10)的定位孔(11)后旋入所述定位柱(20)的另一端内，将所述定位柱(20)的另一端与所述另一个夹板(10)固定；
(5)将所述定位钉(30)锁紧，使所述电芯两端面与所述正极极板和所述负极极板紧贴；以及
(6)用激光穿过所述激光孔(12)，打进所述正极极板或所述负极极板，使所述正极极板或所述负极极板与所述电芯端面紧密连接。
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