CN219986593U - 一种极耳焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，公开了一种极耳焊接装置，其包括工作平台、承载件、焊头、驱动件、焊接模具以及固定机构。承载件设置于工作平台上。焊头沿预设方向滑移设置在承载件上，焊头位于工作平台上方。驱动件被配置为驱动焊头竖直滑移。焊接模具设置在工作平台上，焊接模具位于焊头的正下方，焊接模具被配置为承载电芯。固定机构固定设置于焊头上，固定机构位于焊头与电芯之间，固定机构被配置为在焊接过程中对电芯上的极耳进行固定。本实用新型在焊接的过程中，极耳始终由固定机构进行固定，能够规避极耳在焊接过程中因晃动而断裂的情况。另外，由驱动件同时驱动焊头与固定机构的升降，工序简单、成本低、利于实现大规模商业化生产。

Description

一种极耳焊接装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种极耳焊接装置。

背景技术

方壳电池的卷芯通常由多个正极片和多个负极片叠片或卷绕成型，每个正极片和负极片上均有极耳引出，在方壳电池卷芯入壳的工序中，需要将多个正极极耳和多个负极极耳与盖板焊接在一起，一般使用超声波焊接的方式。超声波焊接的原理是利用高频(频率＞16Hz)振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，能够提高焊接后极耳的质量。

由于能量密度的需要，一般来说，正负极的层数越多越好，因此，引出的极耳也比较多，由于轻量化以及实际生产的需要，极耳往小型化的趋势发展，且常规的极耳很薄，其厚度仅有0.01mm左右，加之，超声波焊接由于使用加压摩擦的方式，极耳会在焊接的过程中发生晃动，非常容易导致极耳的断裂；并且电芯内部的极片受力越来越大，容易导致电芯在生产以及后续的使用过程中出现极片断裂的情况。

因此，上述问题亟待解决。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种极耳焊接装置，以降低电芯在生产以及后续的使用过程中出现极片断裂的情况。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种极耳焊接装置，包括：

工作平台；

承载件，设置于所述工作平台上；

焊头，沿预设方向滑移设置在所述承载件上，所述焊头位于所述工作平台上方；

驱动件，被配置为驱动所述焊头竖直滑移；

焊接模具，设置在所述工作平台上，所述焊接模具位于所述焊头的正下方，所述焊接模具被配置为承载所述电芯；以及

固定机构，固定设置于所述焊头上，所述固定机构位于所述焊头与所述电芯之间，所述固定机构被配置为在焊接过程中对电芯上的极耳进行固定。

作为优选地，所述固定机构包括：

固定件，沿竖直方向固定设置于所述焊头上；以及

缓冲件，设置于所述固定件的下端。

作为优选地，所述固定件为金属压板。

作为优选地，所述缓冲件为耐高温缓冲件。

作为优选地，所述承载件上沿预设方向开设有滑槽，所述滑槽内滑移嵌设有安装块，所述焊头设置在所述安装块上；

所述承载件上固定设置有驱动电机，所述驱动电机输出轴沿所述滑槽的长度方向设置，所述驱动电机输出轴上同轴固定设置有丝杠，且所述丝杠与所述安装块之间形成有滚珠丝杠螺母副。

作为优选地，所述焊接模具包括设置在所述工作平台上的限位件，所述限位件被配置为对所述电芯进行限位。

作为优选地，所述焊接模具还包括齿结构，所述齿结构设置在所述限位件上，且所述齿结构用于与所述焊接焊头配合在所述极耳上形成呈间隔设置的焊缝。

作为优选地，所述焊头为圆形焊头；

所述圆形焊头上设置有齿结构，所述齿结构用于与所述焊接模具配合在所述极耳上形成呈间隔设置的焊缝。

作为优选地，所述限位件上设置有孔结构，所述孔结构与所述齿结构配合在所述极耳上形成呈间隔设置的焊缝。

作为优选地，所述驱动件为气缸，所述气缸设置于所述承载件上，所述气缸的伸缩端沿竖直方向设置，所述焊头设置于所述伸缩端上。

本实用新型的有益效果：

本实用新型由驱动件驱动焊头下降的同时，带动固定机构同步下降，而在焊头与极耳接触时，固定机构完成对极耳的固定，从而在焊接的过程中，极耳始终由固定机构进行固定，进而能够规避极耳在焊接过程中因晃动而断裂的情况。另外，由驱动件同时驱动焊头与固定机构的升降，工序简单、成本低、利于实现大规模商业化生产。

附图说明

图1是本实用新型提供的极耳焊接装置的结构示意图；

图2中A处的放大图。

图中：

100、电芯；1、工作平台；2、承载件；21、滑槽；3、焊头；4、驱动件；5、焊接模具；51、限位件；52、齿结构；6、固定机构；61、固定件；62、缓冲件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

请参阅图1和图2，本实施例提供一种极耳焊接装置，用于将电芯100上的多个极耳焊接为一体或将电芯100上的极耳与外接极耳进行焊接，该极耳焊接装置包括工作平台1、承载件2、焊头3、驱动件4、焊接模具5以及固定机构6。其中，工作平台1为操作台呈长方形设置的上台面。承载件2设置于工作平台1上。焊头3沿预设方向滑移设置在承载件2上，焊头3位于工作平台1上方。在本实施例中，预设方向为工作平台1的宽度方向。驱动件4被配置为驱动焊头3竖直滑移。焊接模具5设置在工作平台1上焊接模具5位于焊头3的正下方，焊接模具5被配置为承载电芯100。固定机构6固定设置于焊头3上，固定机构6位于焊头3与电芯100之间，固定机构6被配置为在焊接过程中对电芯上的极耳进行固定。

实际应用中，先通过焊接模具3承载电芯100，随后由驱动件4驱动焊头3与固定机构6下降，直至焊头3与极耳接触，与此同时，固定机构6完成对极耳的固定，随后焊头3开始工作完成焊接，将多个极耳焊接成一体或实现电芯100上的极耳与外接极耳的焊接。可以理解的是，由驱动件4驱动焊头3下降的同时，带动固定机构6同步下降，而在焊头3与极耳接触时，固定机构6完成对极耳的固定，从而在焊接的过程中，极耳始终由固定机构6进行固定，进而能够规避极耳在焊接过程中因晃动而断裂的情况。另外，由驱动件4同时驱动焊头3与固定机构6的升降，工序简单、成本低、利于实现大规模商业化生产。

需要说明的是，在本实施例中，焊头3为圆形焊头，当然，该极耳焊接装置还包括与圆形焊头相适配的超声波发生器与换能器，圆形焊头超声波发生器与换能器均为现有技术，不再详述。

优选地，驱动件4为气缸，气缸设置于承载件2上，气缸的伸缩端沿竖直方向设置，焊头3设置于伸缩端上。具体地，气缸的伸缩端朝下伸出，即，伸缩端伸出带动焊头3下降，反之，焊头3上升。可以理解的是，利用驱动件4驱动圆形焊头上下滑移，有助于降低操作人员的劳动强度。需要说明的是，在其他实施例中，驱动件4可以为电缸或其它常见动力源。

进一步地，承载件2上沿预设方向开设有滑槽21，滑槽21内滑移嵌设有安装块，焊头3设置在安装块上。承载件2上固定设置有驱动电机，驱动电机输出轴沿滑槽21的长度方向设置，驱动电机输出轴上同轴固定设置有丝杠，且丝杠与安装块之间形成有滚珠丝杠螺母副。需要指出的是，在本实施例中，前文述及的驱动件4固定设置在安装块上，即，焊头3设置在安装块上。

可以理解的是，由于丝杠安装块之间为螺纹连接，驱动电机驱动丝杠转动，即驱动电机可驱动安装块沿滑槽21滑移，更换驱动电机转向即可改变安装块滑移方向。由此利用驱动电机驱动焊头3与焊接模具5配合将多个极耳焊接为一体，有助于提升滚焊装置的自动化程度。

焊接模具5包括设置在工作平台1上的限位件51，限位件51被配置为对电芯100进行限位。在本实施例中，限位件51为真空吸盘，真空吸盘为现有技术，不做赘述。当然，在其他实施例中，限位件51也可以为开设于工作平台1上的凹槽，通过凹槽与电芯100相适配卡接，以实现对电芯100的限位。可以理解的是，通过限位件51对电芯100进行限位，能够保证焊接时电芯100不会发生晃动。

焊接模具5还包括齿结构52，齿结构52设置在限位件51上，且齿结构52用于与焊接焊头3配合在极耳上形成呈间隔设置的焊缝，从而在焊头3沿齿结构52对极耳滚动焊接时，即会在极耳上形成呈间隔设置的焊缝，以适应极耳生产工艺的需求，使得极耳上的焊缝呈间隔设置。

当然，在其它实施例中，还可以在圆形焊头上设置有齿结构52，具体地，齿结构52沿圆形焊头周向设置在圆形焊头上，齿结构52用于与焊接模具3配合在极耳上形成呈间隔设置的焊缝。进一步地，还可以在限位件51上设置有孔结构，孔结构与齿结构52配合在极耳上形成呈间隔设置的焊缝。实际应用中，圆形焊头对极耳滚动焊接时，圆形焊头上的齿结构52与限位件51上的孔结构相配合，使得极耳焊接更牢固。需要指出的是，实际运用中，齿结构52的具体布置形式视极耳焊接装置的使用场景而定。

固定机构6包括固定件61与缓冲件62，固定件61沿竖直方向固定设置于焊头3上。缓冲件62设置于固定件61的下端。可以理解的是，缓冲件62的设置，能够避免固定件61与极耳之间的硬性接触，从而对极耳起到保护作用。具体地，固定件61为金属压板。缓冲件62为耐高温缓冲件62。需要说明的是，由于固定机构6设置在焊头3附近，故要求缓冲件62具有耐高温的技术效果，示例性地，可以为硅胶或橡胶等。另外，金属压板一般为合金材质，可以承受一定的力学强度，在受力过程中不会发生变形。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种极耳焊接装置，其特征在于，包括：

工作平台(1)；

承载件(2)，设置于所述工作平台(1)上；

焊头(3)，沿预设方向滑移设置在所述承载件(2)上，所述焊头(3)位于所述工作平台(1)上方；

驱动件(4)，被配置为驱动所述焊头(3)竖直滑移；

焊接模具(5)，设置在所述工作平台(1)上，所述焊接模具(5)位于所述焊头(3)的正下方，所述焊接模具(5)被配置为承载电芯(100)；以及

固定机构(6)，固定设置于所述焊头(3)上，所述固定机构(6)位于所述焊头(3)与所述电芯(100)之间，所述固定机构(6)被配置为在焊接过程中对电芯(100)上的极耳进行固定。

2.根据权利要求1所述的极耳焊接装置，其特征在于，所述固定机构(6)包括：

固定件(61)，沿竖直方向固定设置于所述焊头(3)上；以及

缓冲件(62)，设置于所述固定件(61)的下端。

3.根据权利要求2所述的极耳焊接装置，其特征在于，所述固定件(61)为金属压板。

4.根据权利要求2所述的极耳焊接装置，其特征在于，所述缓冲件(62)为耐高温缓冲件(62)。

5.根据权利要求1所述的极耳焊接装置，其特征在于，所述承载件(2)上沿预设方向开设有滑槽(21)，所述滑槽(21)内滑移嵌设有安装块，所述焊头(3)设置在所述安装块上；

所述承载件(2)上固定设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴沿所述滑槽(21)的长度方向设置，所述驱动电机的输出轴上同轴固定设置有丝杠，且所述丝杠与所述安装块之间形成有滚珠丝杠螺母副。

6.根据权利要求1所述的极耳焊接装置，其特征在于，所述焊接模具(5)包括设置在所述工作平台(1)上的限位件(51)，所述限位件(51)被配置为对所述电芯(100)进行限位。

7.根据权利要求6所述的极耳焊接装置，其特征在于，所述焊接模具(5)还包括齿结构(52)，所述齿结构(52)设置在所述限位件(51)上，且所述齿结构(52)用于与所述焊头(3)配合在所述极耳上形成呈间隔设置的焊缝。

8.根据权利要求6所述的极耳焊接装置，其特征在于，所述焊头(3)为圆形焊头；

所述圆形焊头上设置有齿结构(52)，所述齿结构(52)用于与所述焊接模具(5)配合在所述极耳上形成呈间隔设置的焊缝。

9.根据权利要求8所述的极耳焊接装置，其特征在于，所述限位件(51)上设置有孔结构，所述孔结构与所述齿结构(52)配合在所述极耳上形成呈间隔设置的焊缝。

10.根据权利要求1所述的极耳焊接装置，其特征在于，所述驱动件(4)为气缸，所述气缸设置于所述承载件(2)上，所述气缸的伸缩端沿竖直方向设置，所述焊头(3)设置于所述伸缩端上。