CN115395184B - 一种用于纽扣电池极片点焊的方法及点焊装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于纽扣电池极片点焊的方法及点焊装置，包括流水线、第一定位模及第二定位模；流水线包括第一转盘及第二转盘，围绕第一转盘设置第一上料工位、第二上料工位及第一点焊工位，围绕第二转盘设置第三上料工位及第二点焊工位，第一转盘及第二转盘之间设置转移工位；第一定位模设置在第一转盘的盘面边缘上，第一定位模可随第一转盘同步转动；第二定位模设置在第二转盘的盘面边缘上，第二定位模可随第二转盘同步转动；在分别将极片点焊到电芯正负极的过程中，在电芯置于第一定位模内时可以从下方对极片点焊，而电芯无需翻面就能够转移到第二定位模内并再从上方对极片进行点焊，从而大幅提高了点焊效率，降低了点焊方法的操作难度。

Description

一种用于纽扣电池极片点焊的方法及点焊装置

技术领域

本发明涉及纽扣电池技术领域，尤其涉及一种用于纽扣电池极片点焊的方法及点焊装置。

背景技术

目前，在纽扣电池的生产工艺中，需要将极片点焊到纽扣状电芯的正负极上。为了实现批量化生产，纽扣电池的生产工艺也普遍采用流水线生产方式。在纽扣电池的流水线生产中，由于电池正负极分别在纽扣电池的正反面上，而点焊机构通常是从电池正上方将极片点焊到电池的极位上，因此在现有的流水线中需要设置一个工位，将纽扣电池翻个面，这个工位既可以是人工手动作业，也可以采用机械设备完成。

但这种方式有三个问题：其一，工序较为复杂繁琐；其二，纽扣电池体积较小，将其翻面不仅速度慢而且极容易发生失误，导致流水线停机而影响生产；其三，某些纽扣电池电芯上点焊的极片是一个成直角弯折的片状物，在电芯的其中一面点焊上这种直角弯极片后，将电芯翻个面就难以平稳放置，导致无法在电芯的其中一面上点焊极片，致使生产停滞。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种用于纽扣电池极片点焊的方法及点焊装置。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种用于纽扣电池极片点焊的方法，设置一条工序流水线，并在流水线上分别设置至少一个第一定位模及第二定位模；包括以下步骤：

步骤一，沿流水线依次设置第一上料工位、第二上料工位、第一点焊工位、转移工位、第三上料工位及第二点焊工位，第一定位模可随流水线沿第一上料工位、第二上料工位、第一点焊工位及转移工位的顺序往复移动，第二定位模可随流水线沿转移工位、第三上料工位及第二点焊工位的顺序往复移动；

步骤二，在第一上料工位将正极片放入第一定位模内，在第二上料工位将电芯放入第一定位模内，电芯正极朝下并压住正极片，在第一点焊工位将正极片焊接在电芯正极上，在转移工位将焊接有正极片的电芯从第一定位模移动至第二定位模内，并使电芯负极朝上；

步骤三，在第三上料工位将负极片放入第二定位模内，并使负极片贴在电芯负极上，在第二点焊工位将负极片焊接在电芯负极上，焊接完成后可将电芯从第二定位模内出料。

另一方面，本发明还提供了一种用于纽扣电池极片点焊的点焊装置，用于上述方法，包括流水线、第一定位模及第二定位模；流水线包括第一转盘及第二转盘，第一转盘及第二转盘的盘面均水平设置，围绕第一转盘设置第一上料工位、第二上料工位及第一点焊工位，围绕第二转盘设置第三上料工位及第二点焊工位，第一转盘及第二转盘之间设置转移工位；至少一个第一定位模设置在第一转盘的盘面边缘上，第一定位模可随第一转盘同步转动；至少一个第二定位模设置在第二转盘的盘面边缘上，第二定位模可随第二转盘同步转动。

在以上技术方案的基础上，优选的，第一上料工位、第二上料工位、第一点焊工位及转移工位沿逆时针方向围绕第一转盘设置，且转移工位、第三上料工位及第二点焊工位同样沿逆时针方向围绕第二转盘设置。

在以上技术方案的基础上，优选的，第一定位模远离地面的端面上开设第一孔槽，第一孔槽内可设置电芯，第一孔槽的槽底面上开设窗口，窗口内设置正极片，电芯正极朝下并压住正极片。

更进一步优选的，第二定位模远离地面的端面上开设第二孔槽，第二孔槽与第一孔槽相同，第二孔槽内可设置电芯及正极片，电芯正极朝下并将正极片压在电芯正极与第二孔槽的槽底面之间，电芯负极朝上并可在电芯负极上设置负极片；第二定位模上设置有限位部，限位部用于限制负极片相对于电芯移动。

更进一步优选的，窗口两侧内壁对称设置有凸缘，两个凸缘之间留有间隙，各凸缘延伸方向的其中一端开设有缺口；第二孔槽的槽底面上开设第一穿孔，第一穿孔的轴心与第二孔槽的轴心偏心设置；正极片包括垂直连接的片板及插针；正极片放置在第一定位模内时，片板设置在窗口内并放置在两个凸缘上，插针穿过缺口朝向地面延伸；正极片放置在第二定位模内时，片板夹在电芯正极与第二孔槽的槽底面之间，插针穿过穿孔朝向地面延伸。

更进一步优选的，第二孔槽的槽底面上开设第二穿孔，第二穿孔的轴心与第二孔槽的轴心重合，使正极片暴露至外部环境。

更进一步优选的，限位部远离地面的端面上开设有插槽，插槽位于第二孔槽外；负极片包括垂直连接的片板及插针，片板紧贴在电芯负极上，插针朝向地面延伸并***插槽内。

更进一步优选的，插槽远离地面的一端为扩径开口。

在以上技术方案的基础上，优选的，第一定位模可拆卸式的设置在第一转盘上，第二定位模可拆卸式的设置在第二转盘上。

本发明的一种用于纽扣电池极片点焊的方法及点焊装置相对于现有技术具有以下有益效果：

（1）本发明的点焊方法在分别将极片点焊到电芯正负极的过程中，在电芯置于第一定位模内时可以从下方对极片点焊，而电芯无需翻面就能够转移到第二定位模内并再从上方对极片进行点焊，从而大幅提高了点焊效率，降低了点焊方法的操作难度，缩短了电焊流程。

（2）本发明的点焊设备占地较小，流程设计合理，适合批量化及自动化生产的流水线要求。

（3）本发明针对直角弯极片，针对性的设计了两个定位模分别用于电芯正负极片点焊时，对正负极片进行定位固定，而且能够避免在点焊的过程中需要对电芯进行翻面。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的点焊装置的立体图；

图2为本发明的第一转盘的各工位布设俯视图；

图3为本发明的第二转盘的各工位布设俯视图；

图4为本发明的第一定位模的侧剖图；

图5为本发明的第二定位模的侧剖图；

图6为本发明的第一点焊工位的放大示意图；

图7为本发明的第一定位模的立体图；

图8为本发明的第一定位模在第一上料工位的立体图；

图9为本发明的第一定位模在第二上料工位的立体图；

图10为本发明的第一定位模在第一点焊工位的立体图；

图11为本发明的第二定位模的立体图；

图12为本发明的第二定位模在第三上料工位的立体图。

图中：1、流水线；101、第一上料工位；102、第二上料工位；103、第一点焊工位；104、转移工位；105、第三上料工位；106、第二点焊工位；11、第一转盘；12、第二转盘；2、第一定位模；21、凸缘；201、第一孔槽；202、窗口；203、缺口；3、第二定位模；31、限位部；301、第二孔槽；302、第一穿孔；303、第二穿孔；304、插槽；4、正极片；41、片板；42、插针；5、负极片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明的初衷是为了解决传统工艺中，在纽扣电芯正极端面上分别点焊正极片4后，需要将纽扣电芯翻个面，使纽扣电芯负极端面朝上后再在其上点焊负极片5，造成工序繁琐的问题。为了解决这个问题，本发明人想到，如果两次点焊分别从电芯上方及电芯下方进行点焊，就无需对电芯进行翻面的步骤。

具体来说，如图1所示，结合图4、图5和图6，本发明的一种用于纽扣电池极片点焊的方法，包括以下步骤：

首先，需要设置一条工序流水线1，并在流水线1上分别设置至少一个第一定位模2及第二定位模3。

然后，沿流水线1依次设置第一上料工位101、第二上料工位102、第一点焊工位103、转移工位104、第三上料工位105及第二点焊工位106，第一定位模2可随流水线1沿第一上料工位101、第二上料工位102、第一点焊工位103及转移工位104的顺序往复移动，第二定位模3可随流水线1沿转移工位104、第三上料工位105及第二点焊工位106的顺序往复移动；这一步骤的作用是设计好各工序的顺序。

再次，进行第一次点焊作业，具体来说，在第一上料工位101将正极片4放入第一定位模2内，在第二上料工位102将电芯放入第一定位模2内，电芯正极朝下并压住正极片4，在第一点焊工位103将正极片4焊接在电芯正极上，在转移工位104将焊接有正极片4的电芯从第一定位模2移动至第二定位模3内，并使电芯负极朝上；本步骤与传统工艺的区别在于，传统工艺中普遍的做法是先将电芯上料，在将极片上料贴在电芯上，所以传统工艺需要从上方点焊；而本发明采取的步骤，是先将正极片4上料，再将电芯上料并使电芯压住正极片4，因此可以从电芯下方进行点焊，这样就避免了需要对电芯进行翻面的工序。

最后，进行第二次点焊作业，具体来说，在第三上料工位105将负极片5放入第二定位模3内，并使负极片5贴在电芯负极上，在第二点焊工位106将负极片5焊接在电芯负极上，焊接完成后可将电芯从第二定位模3内出料；第二次点焊作业和传统工序没有区别，是从电芯上方进行点焊。

实施例二

本实施例二旨在为了实施例一的点焊方法提供想配套的点焊装置。

如图1所示，结合图2和图3，一种用于纽扣电池极片点焊的点焊装置，用于上述方法，包括流水线1、第一定位模2及第二定位模3。

其中，流水线1包括第一转盘11及第二转盘12。

第一转盘11及第二转盘12的盘面均水平设置，围绕第一转盘11设置第一上料工位101、第二上料工位102及第一点焊工位103，第一上料工位101、第二上料工位102、第一点焊工位103及转移工位104沿逆时针方向围绕第一转盘11设置。

围绕第二转盘12设置第三上料工位105及第二点焊工位106，第一转盘11及第二转盘12之间设置转移工位104。具体来说，转移工位104、第三上料工位105及第二点焊工位106同样沿逆时针方向围绕第二转盘12设置。

至少一个第一定位模2设置在第一转盘11的盘面边缘上，第一定位模2可随第一转盘11同步转动。

至少一个第二定位模3设置在第二转盘12的盘面边缘上，第二定位模3可随第二转盘12同步转动。

实施例三

在实施例二中，尽管从实施例一的原理上确实能够实现点焊过程不需要对电芯进行翻面的目的，然而在实际生产过程中，如果从电芯下方进行点焊，就必须要避免电芯掉出第一定位模2，同时还要保证电芯正极点焊上正极片4后，还能够快速从第一定位模2内取出并准确放入第二定位模3内，以便完成后续工序。本实施例三旨在解决这个问题。

如图1所示，结合图8和图9，第一定位模2远离地面的端面上开设第一孔槽201，第一孔槽201内可设置电芯，第一孔槽201的槽底面上开设窗口202，窗口202内设置正极片4，电芯正极朝下并压住正极片4，从而使正极片4提供窗口202暴露在外界环境中，以便点焊机构从下方进入窗口202，并将正极片4点焊到电芯正极上。

为了避免正极片4从窗口202掉出，窗口202两侧内壁对称设置有凸缘21，两个凸缘21之间留有间隙，正极片4可放置在凸缘21上，同时也不会阻碍点焊作业。

实施例四

在实施例三的基础上，完成对正极片4的点焊后，电芯被转移到第二定位模3内，并会在方向朝上的电芯负极端面上放置负极片5，为了避免负极片5脱离电芯或者避免负极片5位置偏移出预设点焊位置，本实施例四通过以下手段解决这个问题。

如图1所示，结合图12，第二定位模3远离地面的端面上开设第二孔槽301，第二孔槽301与第一孔槽201相同，第二孔槽301内可设置电芯及正极片4，电芯正极朝下并将正极片4压在电芯正极与第二孔槽301的槽底面之间，电芯负极朝上并可在电芯负极上设置负极片5。

其中，第二定位模3上设置有限位部31，限位部31用于限制负极片5相对于电芯移动。

实施例五

在实际生产中，正极片4会弯折成直角，正极片4包括垂直连接的片板41及插针42。为了适配这种正极片4，在实施例三的基础上，本实施例五通过以下手段实现。

如图1所示，结合图7和图10，在第一定位模2中，各凸缘21延伸方向的其中一端开设有缺口203。

在第二定位模3中，第二孔槽301的槽底面上开设第一穿孔302，第一穿孔302的轴心与第二孔槽301的轴心偏心设置。

因此，当正极片4放置在第一定位模2内时，片板41设置在窗口202内并放置在两个凸缘21上，插针42穿过缺口203朝向地面延伸；而当正极片4放置在第二定位模3内时，片板41夹在电芯正极与第二孔槽301的槽底面之间，插针42穿过穿孔朝向地面延伸，就避免了直角弯折的正极片4无法放入第一定位模2或者第二定位模3的问题。

实施例六

在点焊工艺中，将极片点焊到电芯上后，还需要对电芯进行测电，以便确定电芯没有被点焊损坏，因此需要使电芯的正负极上可外接测量机构的接头。

因此，作为可选实施例的，第二孔槽301的槽底面上开设第二穿孔303，第二穿孔303的轴心与第二孔槽301的轴心重合，使正极片4暴露至外部环境，以便使正极片4可外接测量机构的接头。

实施例七

在实际生产中，同样的负极片5也会弯折成直角，负极片5也包括垂直连接的片板41及插针42。为了适配这种负极片5，在实施例三的基础上，本实施例七通过以下手段实现。

如图1所示，结合图12，限位部31远离地面的端面上开设有插槽304，插槽304位于第二孔槽301外。

因此，当将负极片5放入第二定位模3内与电芯搭接时，片板41紧贴在电芯负极上，插针42朝向地面延伸并***插槽304内；限位部31还能够避免负极片5从电芯上脱落，以及避免负极片5相对于电芯移动。

实施例八

在实施例七的基础上，为了引导插针42进入插槽304内，插槽304远离地面的一端为扩径开口。

实施例九

在实施例二的基础上，作为可选实施例的，第一定位模2可拆卸式的设置在第一转盘11上，第二定位模3可拆卸式的设置在第二转盘12上，从而能够根据电芯的大小以及极片的规格，对第一定位模2及第二定位模3进行更换。

实施例十

在不存在技术冲突的情况下，本发明的点焊装置还包括实施例二至九的任意组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于纽扣电池极片点焊的点焊装置，其特征在于：包括流水线（1）、第一定位模（2）及第二定位模（3）；

所述流水线（1）包括第一转盘（11）及第二转盘（12），所述第一转盘（11）及第二转盘（12）的盘面均水平设置，围绕所述第一转盘（11）设置第一上料工位（101）、第二上料工位（102）及第一点焊工位（103），围绕所述第二转盘（12）设置第三上料工位（105）及第二点焊工位（106），所述第一转盘（11）及第二转盘（12）之间设置转移工位（104）；

至少一个所述第一定位模（2）设置在第一转盘（11）的盘面边缘上，所述第一定位模（2）可随第一转盘（11）同步转动；

至少一个所述第二定位模（3）设置在第二转盘（12）的盘面边缘上，所述第二定位模（3）可随第二转盘（12）同步转动；

所述第一定位模（2）远离地面的端面上开设第一孔槽（201），所述第一孔槽（201）内可设置电芯，所述第一孔槽（201）的槽底面上开设窗口（202），所述窗口（202）内设置正极片（4），电芯正极朝下并压住正极片（4）；

所述第二定位模（3）远离地面的端面上开设第二孔槽（301），所述第二孔槽（301）与第一孔槽（201）相同，所述第二孔槽（301）内可设置电芯及正极片（4），电芯正极朝下并将所述正极片（4）压在电芯正极与第二孔槽（301）的槽底面之间，电芯负极朝上并可在电芯负极上设置负极片（5）；

所述第二定位模（3）上设置有限位部（31），所述限位部（31）用于限制负极片（5）相对于电芯移动；

所述窗口（202）两侧内壁对称设置有凸缘（21），两个所述凸缘（21）之间留有间隙，各所述凸缘（21）延伸方向的其中一端开设有缺口（203）；

所述第二孔槽（301）的槽底面上开设第一穿孔（302），所述第一穿孔（302）的轴心与第二孔槽（301）的轴心偏心设置；

所述正极片（4）包括垂直连接的片板（41）及插针（42）；

所述正极片（4）放置在第一定位模（2）内时，所述片板（41）设置在窗口（202）内并放置在两个凸缘（21）上，所述插针（42）穿过缺口（203）朝向地面延伸；

所述正极片（4）放置在第二定位模（3）内时，所述片板（41）夹在电芯正极与第二孔槽（301）的槽底面之间，所述插针（42）穿过穿孔朝向地面延伸；

所述第二孔槽（301）的槽底面上开设第二穿孔（303），所述第二穿孔（303）的轴心与第二孔槽（301）的轴心重合，使所述正极片（4）暴露至外部环境；

所述限位部（31）远离地面的端面上开设有插槽（304），所述插槽（304）位于第二孔槽（301）外；

所述负极片（5）包括垂直连接的片板（41）及插针（42），所述片板（41）紧贴在电芯负极上，所述插针（42）朝向地面延伸并***插槽（304）内。

2.根据权利要求1所述一种用于纽扣电池极片点焊的点焊装置，其特征在于：所述第一上料工位（101）、第二上料工位（102）、第一点焊工位（103）及转移工位（104）沿逆时针方向围绕第一转盘（11）设置，且所述转移工位（104）、第三上料工位（105）及第二点焊工位（106）同样沿逆时针方向围绕第二转盘（12）设置。

3.根据权利要求1所述一种用于纽扣电池极片点焊的点焊装置，其特征在于：所述插槽（304）远离地面的一端为扩径开口。

4.根据权利要求1所述一种用于纽扣电池极片点焊的点焊装置，其特征在于：所述第一定位模（2）可拆卸式的设置在第一转盘（11）上，所述第二定位模（3）可拆卸式的设置在第二转盘（12）上。

5.一种用于纽扣电池极片点焊的方法，其使用权利要求1至4任意一项所述的用于纽扣电池极片点焊的点焊装置，其特征在于：设置一条工序流水线（1），并在流水线（1）上分别设置至少一个第一定位模（2）及第二定位模（3），包括以下步骤，

步骤一，沿所述流水线（1）依次设置第一上料工位（101）、第二上料工位（102）、第一点焊工位（103）、转移工位（104）、第三上料工位（105）及第二点焊工位（106），所述第一定位模（2）可随流水线（1）沿第一上料工位（101）、第二上料工位（102）、第一点焊工位（103）及转移工位（104）的顺序往复移动，所述第二定位模（3）可随流水线（1）沿转移工位（104）、第三上料工位（105）及第二点焊工位（106）的顺序往复移动；

步骤二，在所述第一上料工位（101）将正极片（4）放入第一定位模（2）内，在所述第二上料工位（102）将电芯放入第一定位模（2）内，电芯正极朝下并压住正极片（4），在所述第一点焊工位（103）将正极片（4）焊接在电芯正极上，在所述转移工位（104）将焊接有正极片（4）的电芯从第一定位模（2）移动至第二定位模（3）内，并使电芯负极朝上；

步骤三，在所述第三上料工位（105）将负极片（5）放入第二定位模（3）内，并使负极片（5）贴在电芯负极上，在所述第二点焊工位（106）将负极片（5）焊接在电芯负极上，焊接完成后可将电芯从所述第二定位模（3）内出料。