CN110064878A - 一种电池模块焊接工装 - Google Patents

Abstract

本发明属于电池制造技术领域，公开了一种电池模块焊接工装，包括底板、顶板、左侧板、右侧板、前挡板和后挡板，前挡板和后挡板上均开设有若干个焊接通孔，后挡板的内壁开设有限位槽；左侧板与底板的左端垂直连接，右侧板与底板的右端垂直连接，后挡板的左右两端分别与左侧板和右侧板垂直连接；顶板分别与左侧板、右侧板、后挡板活动连接；前挡板的一端与左侧板铰接，另一端与右侧板活动连接，且前挡板与右侧板之间设有锁定件。本发明的电池模块焊接工装操作简单，工装的组装效率高，工件拿取方便，增强了员工的可操作性，缩短了产品的制作时间，能够大大提高生产效率。

Description

一种电池模块焊接工装

技术领域

本发明属于电池制造技术领域，具体涉及一种电池模块焊接工装。

背景技术

由于新能源汽车的需求日益增加，新能源电池的使用也越来越广泛。新能源电池一般由电芯和保护电路板组成，电芯具有重量轻、容量大、无记忆效应等优点，尤其是18650锂离子电芯，其得到了广泛应用。从电芯到电池，必须通过电芯的组焊形成小模块，再由小模块装配形成大模块，将大模块串接起来才能形成电池，因此电池的形成中电芯的组焊是必不可少的工序。而电芯的焊接技术也随着先进技术的发展而发展：由平放的单面凸焊发展为立放的双面凸焊。在平放的单面凸焊中，电池模块中的模块本身和汇流排可通过焊接设备实现焊接中的固定和压紧，但在立放的双面凸焊中，由于设备的限制无法在焊接设备上实现模块于汇流排的固定和压紧，需设计制作专用的焊接夹具以实现固定和压紧，从而实现焊接的进行和焊接后的可靠性。

现有技术中，由于电池模块形式为全新设计制作的模块，因此电池模块的焊接中的焊接夹具需全新设计制作。一般企业在生产电池模块时，焊接中使用焊接夹具具体为：采用底座上两侧连接可翻转挡板，挡板上将焊针位置处打孔，将待焊接模块放入夹具后将挡板翻转固定汇流排再放入凸焊机中进行焊接。其主要存在以下缺点：(1)固定不可靠：两侧固定汇流排的挡板均与底板采用铰链连接，为活动部件，翻转固定汇流排后通过顶部镶嵌的磁铁与顶板连接，固定不可靠；(2)效率低：初始模块需先摆放在焊接夹具底座上，再安装两侧汇流排，然后翻转两侧挡板将模块压紧，操作复杂效率低。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种电池模块焊接工装，其操作简单，工件拿取方便，能够缩短产品的制作时间，大大提高生产效率。

本发明所采用的技术方案为：一种电池模块焊接工装，包括底板、顶板、左侧板、右侧板、前挡板和后挡板，所述前挡板和后挡板上均开设有若干个焊接通孔，所述后挡板的内壁开设有限位槽；所述左侧板与底板的左端垂直连接，所述右侧板与底板的右端垂直连接，所述后挡板的左右两端分别与左侧板和右侧板垂直连接，且后挡板的底端与底板垂直连接；所述顶板与底板相互平行，且顶板分别与左侧板、右侧板、后挡板活动连接；所述前挡板的一端与左侧板铰接，前挡板的另一端与右侧板活动连接，且前挡板与右侧板之间设有锁定件，所述前挡板的顶端与顶板之间、前挡板的底端与底板之间均留有间隙。

作为优选方式，所述锁定件包括锁扣和与所述锁扣适配的锁钩，且所述锁扣和所述锁钩分别设置在所述右侧板和所述前挡板上。

作为优选方式，所述右侧板上设有若干个贯穿所述右侧板的伸缩调节件。

作为优选方式，所述伸缩调节件为调节螺栓。

作为优选方式，所述顶板上设有插销孔，所述后挡板的顶部设有与所述插销孔适配的插销件。

作为优选方式，所述左侧板和右侧板的顶部均嵌设有第一磁体，所述顶板上嵌设有与所述第一磁体相互吸合的第二磁体。

作为优选方式，作为优选方式，所述前挡板的一端通过一合页与所述左侧板铰接。

作为优选方式，所述底板上设有安装定位块。

作为优选方式，所述焊接通孔为长条状。

作为优选方式，所述底板、顶板、左侧板、右侧板、前挡板和后挡板均为电木板。

本发明的有益效果为：

1、本发明提供的电池模块焊接工装，左侧板、右侧板和后挡板均连接在底板上，顶板分别与左侧板、右侧板、后挡板活动连接，前挡板的一端与左侧板铰接，前挡板的另一端与右侧板活动连接，且前挡板与右侧板之间设有锁定件。待焊接工件在放入前，先取下顶板，再打开锁定件，装入电池模块后再将前挡板与右侧板通过锁定件锁止，焊接完成后再取下顶板，打开锁定件，取出焊接完成的工件。由于本发明的顶板和前挡板均通过活动安装的方式，其操作简单，工装的组装效率高，工件拿取方便，增强了员工的可操作性，缩短了产品的制作时间，能够大大提高生产效率。

2、本发明提供的电池模块焊接工装，前挡板的顶端与顶板之间、前挡板的底端与底板之间均留有间隙，方便了焊接首件的对针工作。

3、本发明提供的电池模块焊接工装，右侧板上设有若干个贯穿右侧板的伸缩调节件，通过伸缩调节件能够将工件抵紧，可实现因工件尺寸公差及工装磨损形成的间隙，实现工件的各方位夹紧，保证工件的焊接质量。

4、本发明提供的电池模块焊接工装，顶板上设有插销孔，后挡板的顶部设有与插销孔适配的插销件。左侧板和右侧板的顶部均嵌设有第一磁体，顶板上嵌设有与第一磁体相互吸合的第二磁体。顶板与后挡板通过插销件连接，顶板与左侧板和右侧板通过磁吸作用连接，顶板与左侧板、右侧板和后挡板的连接稳定性较高，并且顶板的取放也较方便，其操作简单，能够提高工装的组装效率，从而提高工件的焊接质量和焊接效率。

附图说明

图1是本发明提供的一种电池模块焊接工装的立体示意图；

图2是本发明提供的一种电池模块焊接工装的***示意图；

图3是本发明提供的一种电池模块焊接工装中底板的结构示意图；

图中：1-底板；2-顶板；3-左侧板；4-右侧板；5-前挡板；6-后挡板；7-焊接通孔；8-限位槽；9-锁扣；10-锁钩；11-调节螺栓；12-插销件；13-第一磁体；14-第二磁体；15-安装定位块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本实施例提供了一种电池模块焊接工装，包括底板1、顶板2、左侧板3、右侧板4、前挡板5和后挡板6，所述前挡板5和后挡板6上均开设有若干个焊接通孔7，前挡板5和后挡板6上的焊接通孔7数量相同，且一一对应设置，焊接通孔7的数量不受限制，可根据实际生产时电池模块的电芯数量进行设置。焊接通孔7的形状不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，既可以是圆形，也可以是方形，还可以是不规则的形状。在本实施方式中，所述焊接通孔7为长条状。所述后挡板6的内壁开设有限位槽8，限位槽8用于对待焊接的电池模块进行限位，有利于电池模块的固定。

所述左侧板3与底板1的左端垂直连接，所述右侧板4与底板1的右端垂直连接，左侧板3和右侧板4相互平行设置，所述后挡板6的左右两端分别与左侧板3和右侧板4垂直连接，且后挡板6的底端与底板1垂直连接。具体地，在底板1上设置多个固定螺栓，左侧板3、右侧板4和后挡板6均通过固定螺栓固定在底板1上。后挡板6分别与左侧板3和右侧板4也可以设置固定螺栓进行连接。所述顶板2与底板1相互平行，且顶板2分别与左侧板3、右侧板4、后挡板6活动连接。顶板2主要作用为覆盖电池模块，将电池模块封装在整个焊接工装内。

所述前挡板5的一端与左侧板3铰接，前挡板5的另一端与右侧板4活动连接，且前挡板5与右侧板4之间设有锁定件。底板1、顶板2、左侧板3、右侧板4、前挡板5和后挡板6连接形成一个框体结构，电池模块固定在框体结构内，通过前挡板5和后挡板6上的焊接通孔7对电池模块的两侧同时进行焊接。本发明的结构简单，使用方便，工人劳动强度低，而且工作安全可靠。

所述前挡板5的顶端与顶板2之间、前挡板5的底端与底板1之间均留有间隙，即前挡板5的横截面积小于后挡板6的横截面积，由于前挡板5的顶端与顶板2之间、前挡板5的底端与底板1之间均留有间隙，方便了焊接首件的对针工作。

如图2所示，具体地，所述锁定件包括锁扣9和与锁扣9适配的锁钩10，且锁扣9设置在右侧板4上，锁钩10设置在前挡板5上。当然，也可以将锁扣9和锁钩10分别设置在右侧板4和前挡板5上。前挡板5的一端与左侧板3铰接，前挡板5的另一端通过锁定件与右侧板4活动连接。使用时先打开锁扣9，使前挡板5和右侧板4分离，再装入电池模块，电池模块的位置固定好后再将锁扣9与锁钩10相互配合，将电池模块安装在焊接工装内。

在本实施方式中，所述右侧板4上设有若干个贯穿所述右侧板4的伸缩调节件，伸缩调节件的一端伸入焊接工装内，并与电池模块相互接触，通过调节伸缩调节件，使伸缩调节件将电池模块抵紧，加强电池模块的固定效果。优选地，右侧板4上设有四个贯穿所述右侧板4的伸缩调节件，四个伸缩调节件分布在右侧板4的不同位置，使电池模块受力均匀，保证了电池模块在焊接过程中的稳定性、一致性，提高了生产效率，减少了不良品的产生，大大降低了生产成本。

优选地，所述伸缩调节件为调节螺栓11，调节螺栓11与右侧板4螺纹连接，通过旋动调节螺栓11，从而控制调节螺栓11对电池模块的固定效果。进一步地，所述调节螺栓11为内六角弹珠螺丝，可实现因工件尺寸公差及工装磨损形成的间隙，实现工件的压紧，保证工件的焊接质量。

在本实施方式中，所述顶板2上设有插销孔，所述后挡板6的顶部设有与所述插销孔适配的插销件12。顶板2上设有两个插销孔，后挡板6与顶板2通过插销件12与插销孔的相互配合连接。

所述左侧板3和右侧板4的顶部均嵌设有第一磁体13，所述顶板2上嵌设有与所述第一磁体13相互吸合的第二磁体14。通常左侧板3和右侧板4的顶部均设有两组第一磁体13，第二磁体14设置在顶板2的边缘，第二磁体14与第一磁体13相互吸合，使顶板2盖在左侧板3和右侧板4上方。第一磁体13和第二磁体14均为圆柱形的强磁铁，保证有足够吸力。顶板2与后挡板6通过插销件12连接，顶板2与左侧板3和右侧板4通过磁吸作用连接，顶板2与左侧板3、右侧板4和后挡板6的连接稳定性较高，并且顶板2的取放也较方便，其操作简单，能够提高工装的组装效率，从而提高工件的焊接质量和焊接效率。

在本实施方式中，所述前挡板5的一端通过一合页与左侧板3铰接，前挡板5通过合页与左侧板3连接，前挡板5的另一端与右侧板4的开合方便，能够提高生产效率。

如图3所示，在本实施方式中，所述底板1上设有安装定位块15，底板1的截面为T形，安装定位块15通过螺栓固定在底板1的底部，底板1放置在工作台上后，焊接设备能够通过安装定位块15确定焊接工装的位置，方便对电池模块进行焊接操作。

在本实施方式中，所述底板1、顶板2、左侧板3、右侧板4、前挡板5和后挡板6均为电木板，电木板的成本低，实现简单，并且有很好的绝缘性，能够提高操作安全性。

本发明的电池模块焊接工装使用方法如下：

(1)、将顶板2取下，并将整个焊接工装翻转使后挡板6朝下平放在工作台面上；

(2)、将前挡板5上的锁扣9打开，并且翻转前挡板5使处于前挡板5完全打开状态；

(3)、将待焊接电池模块装入汇流排后，从顶板2朝向底板1方向装入待焊接电池模块；

(4)、将汇流排装配到位后，翻转前挡板5使前挡板5关闭但不进行锁止，然后调整右挡板上四个内六角弹珠螺丝，使内六角弹珠螺丝顶紧焊接工件并保证工件与左挡板顶紧，然后将前挡板5上的锁扣9与右侧板4上的锁钩10相互配合进行锁止；

(5)、将装配完成的工件和工装翻转，使底板1朝下放置在工作台上，然后盖上顶板2；

(6)、将装有待焊接工件的工装按规定方向放入焊接机轨道中，启动焊接设备进行工件的焊接；

(7)、焊接完成后从焊接设备另一侧取出工装，取下顶板2，并将整个焊接工装翻转使后挡板6朝下平放在工作台上，打开锁扣9并翻转前挡板5取出焊接完成的工件，并检查焊接情况；

(8)、取出工件后将工装还原返还到前工位。

本发明提供的电池模块焊接工装，左侧板3、右侧板4和后挡板6均连接在底板1上，顶板2分别与左侧板3、右侧板4、后挡板6活动连接，前挡板5的一端与左侧板3铰接，前挡板5的另一端与右侧板4通过锁定件活动连接。待焊接工件在放入前，先取下顶板2，再打开锁定件，装入电池模块后，通过对调节螺栓11进行调节实现工件的各方位夹紧，再将前挡板5与右侧板4通过锁定件锁止；焊接完成后再取下顶板2，打开锁定件，取出焊接完成的工件。由于本发明的顶板2和前挡板5均通过活动安装的方式，其操作简单，工装的组装效率高，工件拿取方便，增强了员工的可操作性，缩短了产品的制作时间，能够大大提高生产效率。同时右侧板4上的伸缩调节件能够将工件抵紧，可实现因工件尺寸公差及工装磨损形成的间隙，实现工件的各方位夹紧，保证工件的焊接质量。

本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种电池模块焊接工装，其特征在于，包括底板(1)、顶板(2)、左侧板(3)、右侧板(4)、前挡板(5)和后挡板(6)，所述前挡板(5)和后挡板(6)上均开设有若干个焊接通孔(7)，所述后挡板(6)的内壁开设有限位槽(8)；所述左侧板(3)与底板(1)的左端垂直连接，所述右侧板(4)与底板(1)的右端垂直连接，所述后挡板(6)的左右两端分别与左侧板(3)和右侧板(4)垂直连接，且后挡板(6)的底端与底板(1)垂直连接；所述顶板(2)与底板(1)相互平行，且顶板(2)分别与左侧板(3)、右侧板(4)、后挡板(6)活动连接；所述前挡板(5)的一端与左侧板(3)铰接，前挡板(5)的另一端与右侧板(4)活动连接，且前挡板(5)与右侧板(4)之间设有锁定件，所述前挡板(5)的顶端与顶板(2)之间、前挡板(5)的底端与底板(1)之间均留有间隙。

2.根据权利要求1所述的电池模块焊接工装，其特征在于，所述锁定件包括锁扣(9)和与所述锁扣(9)适配的锁钩(10)，且所述锁扣(9)和所述锁钩(10)分别设置在所述右侧板(4)和所述前挡板(5)上。

3.根据权利要求1所述的电池模块焊接工装，其特征在于，所述右侧板(4)上设有若干个贯穿所述右侧板(4)的伸缩调节件。

4.根据权利要求3所述的电池模块焊接工装，其特征在于，所述伸缩调节件为调节螺栓(11)。

5.根据权利要求1所述的电池模块焊接工装，其特征在于，所述顶板(2)上设有插销孔，所述后挡板(6)的顶部设有与所述插销孔适配的插销件(12)。

6.根据权利要求1所述的电池模块焊接工装，其特征在于，所述左侧板(3)和右侧板(4)的顶部均嵌设有第一磁体(13)，所述顶板(2)上嵌设有与所述第一磁体(13)相互吸合的第二磁体(14)。

7.根据权利要求1所述的电池模块焊接工装，其特征在于，所述前挡板(5)的一端通过一合页与所述左侧板(3)铰接。

8.根据权利要求1所述的电池模块焊接工装，其特征在于，所述底板(1)上设有安装定位块(15)。

9.根据权利要求1所述的电池模块焊接工装，其特征在于，所述焊接通孔(7)为长条状。

10.根据权利要求1所述的电池模块焊接工装，其特征在于，所述底板(1)、顶板(2)、左侧板(3)、右侧板(4)、前挡板(5)和后挡板(6)均为电木板。