CN220259841U - 一种焊接设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种焊接设备，涉及电池生产设备的领域，其包括转动座、驱动件以及至少两种焊接头；其中，所述转动座与待焊接区域的待焊接件沿第一方向相对移动，第一方向为所述待焊接区域的长度方向；所述驱动件与所述转动座连接且驱动所述转动座绕第二方向转动，所述第二方向为所述待焊接区域的宽度方向；至少两种所述焊接头固定在所述转动座，且沿第一周向交替设置，所述第一周向为所述转动座转动的周向方向。本申请通过转动座上设置的至少两种焊接头，具有使用两种焊接方式对负极片与极耳交替焊接的效果。

Description

一种焊接设备

技术领域

本申请涉及电池生产设备的领域，尤其是涉及一种焊接设备。

背景技术

目前锂离子电池自身具有轻便、充电快、能量密度大、循环寿命长的优势被广泛使用，其中，锂负极是最有潜力的锂电池负极材料。

锂电池中具有负极极片，负极极片包括负极片与极耳，负极片与极耳焊接固定。

生产锂电池时，使用压焊设备进行负极片与极耳的压焊。

实用新型内容

本申请提供一种焊接设备，使用两种焊接方式对待焊接件交替焊接。

本申请提供了一种焊接设备，包括转动座、驱动件以及至少两种焊接头；其中，转动座与待焊接区域的待焊接件沿第一方向相对移动，第一方向为待焊接区域的长度方向；驱动件与转动座连接且驱动转动座绕第二方向转动，第二方向为待焊接区域的宽度方向；至少两种焊接头固定在转动座，且沿第一周向交替设置，第一周向为转动座转动的周向方向。

在上述技术方案中，转动座转动时驱动至少两种焊接头，交替成为工作焊头，转动座与待焊接区域沿第一方向相对移动，实现工作焊头对待焊接区域沿第一方向的交替焊接。

附图说明

图1是一种实施例中传输组件与转动座的侧视结构示意图；

图2是一种实施例中传输组件与转动座的正视结构示意图；

图3是一种实施例中传相邻两个压焊头之间具有两个高能焊头的正视结构示意图；

图4是一种实施例中焊接头与转动座连接的剖面结构示意图；

图5是一种实施例中焊接头与转动座连接的剖面结构示意图；

图6是一种实施例中两排焊接头的侧视结构示意图。

1、传输组件；11、底座；12、传送带；13、支撑辊；2、转动座；21、连接孔；22、导向槽；3、驱动件；4、焊接头；41、压焊头；42、高能焊头；43、工作焊头；5、待焊接区域；51、极耳；52、负极片；6、升降组件；61、滑轨；62、滑块；63、直线驱动件；64、定位件；7、保护片。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本申请实施例公开一种焊接设备。用于电池中负极片与极耳的焊接，负极片一般为锂金属片，极耳为使用铜制成的薄片。

参照图1，焊接时，极耳51宽度方向的一端与负极片52宽度方向的一端沿负极片52厚度方向堆叠形成待焊接区域5，焊接设备对待焊接区域5进行焊接。附图中，使用虚线框进行待焊接区域5的示例性标识。

为便于说明，定义第一方向、第二方向以及第三方向，其中第一方向为待焊接区域5的长度方向，第二方向为待焊接区域5的宽度方向，第三方向为待焊接区域5的厚度方向。在附图中，第一方向表示为X方向，第二方向表示为Y方向，第三方向表示为Z方向。

参照图1，一种焊接设备包括转动座2、驱动件3以及至少两种焊接头4。

转动座2与待焊接区域5待焊接件沿第一方向相对移动。

驱动件3与转动座2连接且驱动转动座2绕第二方向转动。

参照图2，至少两种焊接头4固定在转动座2，焊接头4与转动座2同步转动。至少两种焊接头4沿第一周向交替设置，第一周向为转动座2转动的周向方向，在附图中，第一周向表示为C方向。

具体的，转动座2为轴线沿第二方向设置的圆盘。驱动件3的输出轴与转动座2固定连接，驱动件3的输出轴与转动座2同轴，驱动件3运行时驱动转动座2绕第二方向转动。示例性的，驱动件3为输出轴与转动座2固定连接的电机。待焊接件为堆叠放置的负极片52与极耳51。

至少两种焊接头4沿第一周向交替设置，示例性的，焊接头4具有两种，同一种焊接头4沿第一周向设置有多个。可选的，同一种焊接头4仅设置有一个。

同一种焊接头4采用同一焊接方式对待焊接区域5进行焊接。焊接头4均固定在转动座2。转动座2转动驱动所有的焊接头4同步转动。

转动座2与待焊接区域5堆叠放置的负极片52与极耳51沿第一方向相对移动。转动座2、驱动件3以及焊接头4之间连接，转动座2相对待焊接区域5堆叠放置的负极片52与极耳51移动时，驱动件3以及焊接头4随转动座2同步移动。

示例性的，转动座2沿第一方向的位置固定，待焊接区域5堆叠放置的负极片52与极耳51沿第一方向移动。在其它一实施例中，待焊接区域5堆叠放置的负极片52与极耳51固定设置，转动座2沿第一方向移动。

转动座2转动，两种焊接头4交替成为对待焊接区域5焊接，且待焊接区域5相对工作焊头43沿第一方向移动，实现待焊接区域5的负极片52与极耳51上沿第一方向不同待焊接区域进行不同焊接方式的交替焊接。对负极片52与极耳51的交替焊接，将两种焊接方式的优势相互结合，弥补单一焊接方式自身的缺陷，从而提高极片与极耳51的焊接质量。

作为一个可选方案，焊接设备还包括控制件，控制件用于在驱动件3驱动转动座2绕第二方向转动时，控制用于对待焊接区域5焊接的工作焊头43运行；工作焊头43为所有焊接头4中到待焊接区域5距离最短的焊接头4。

控制件为控制器，控制件与驱动件3以及焊接头4信号连接，控制件控制驱动件3的开启及关闭，控制件控制驱动件3驱动转动座2转动的速度。控制件用于控制任一一个焊接头4的开启及关闭，控制件仅在焊接头4为工作焊头43时，控制焊接头4开启工作。

控制件控制工作焊头43工作时，关闭其他焊接头，能减少焊接的能耗。

焊接头4开启工作表示焊接头4能进行负极片52与极耳51的焊接，当焊接头4为冷压焊接头4时，焊接头4的开启为焊接头4进行负极片52与极耳51加压焊接。

当某个焊接头4移动到转动座2与待焊接区域5沿第三方向的之间，且与待焊接区域5沿第三方向的距离小于其它焊接头4到待焊接区域5沿第三方向的距离时，该焊接头4为工作焊头43。也可以理解为，焊接头4随转动座2转动，焊接头4的移动轨迹中，其中一段轨迹沿第三方向到待焊接区域5之间的距离、小于其它轨迹沿第三方向到待焊接区域5之间的距离，焊接头4在该轨迹内时为工作焊头43。

参照图1，作为一个可选方案，至少两种焊接头4包括压焊头41以及高能焊头42；其中，高能焊头42包括激光焊头、超声波焊头、离子束焊头、热熔焊头中的至少一种。

具体的，焊接头4以两种焊接头4为例进行说明，压焊头41包括冷压焊头41以及热压焊头41。

本实施例中，压焊头41为冷压焊头41，冷压焊头41对负极片52与极耳51加载压力，将待焊接区域5的负极片52与极耳51焊接固定。可选的，压焊头41为热压焊头41，使用涡流或其它方式对负极片52以及极耳51加热后，热压焊头41对负极片52与极耳51加载压力，将待焊接区域5的负极片52与极耳51焊接固定。

示例性的，高能焊头42为超声波焊头。可选的，高能焊头42为激光焊头、离子束焊头、热熔焊头中的任一一种。

使用压焊头41焊接的区域，负极片52与极耳51之间的韧性高，使用超声波焊头焊接的区域强度高。转动座2绕第一周向转动，使得压焊头41与超声波焊头交替成为工作焊头43，实现对负极片52与极耳51沿第一方向的交替焊接。

参照图2，作为一个可选方案，压焊头41以及高能焊头42均设置有多个。

压焊头41以及高能焊头42的数量越多，相邻两个焊接头4沿第一周向之间的距离越小，负极片52与极耳51上的焊缝上的两种焊接区域的交替次数越多，焊接质量越高。

参照图3，作为一个可选方案，多个压焊头41包括沿第一周向相邻的两个压焊头41，且沿第一周向相邻两个压焊头41之间具有至少两个高能焊头42。

具体的，第一周向相邻两个压焊头41之间具有两个高能焊头42，两个焊接头4均为超声波焊头。在其它一实施例中，两个焊接头4为高能焊头42中不相同的两种焊接头4，两个焊接头4为激光焊头、超声波焊头、离子束焊头、热熔焊头中的任意两种。

沿第一周向相邻两个压焊头41之间多个高能焊头42的设置，实现了负极片52与极耳51的焊缝中更多的使用超声波方式焊接的区域，负极片52与极耳51之间的连接强度越高。

参照图1，作为一个可选方案，相邻的两个焊接头4沿第一周向之间的距离相等。

具体的，所有的焊接头4在转动座2上沿第一周向均布设置。

转动座2以设定的角速度转动时，任意相邻的两个焊接头4作为工作焊头43的时间相同，不同焊接头4在负极片52与极耳51之间上焊接的长度沿第一方向长度相同，焊接质量相对均衡，且能便于实现负极片52与极耳51之间沿第一方向的无缝焊接。

参照图1，作为一个可选方案，还包括保护片7，保护片7位于待焊接区域5与焊接头4之间。

具体的，保护片7为铜薄片，铜薄片覆盖在负极片52背向极耳51的表面。

将极耳51、负极片52以及保护片7沿第三方向依次堆叠后，使用焊接头4进行焊接，实现极耳51、负极片52以及保护片7的固定。

由于负极片52自身强度低，保护片7能对负极片52进行保护，降低焊接时造成负极片52损坏的风险。

在其它一实施例中，当负极片52与极耳51沿第三方向依次堆叠，极耳51背向负极片52表面设置保护片7，能提高极耳51、负极片52以及保护片7连接处的结构强度。可选的，极耳51背向负极片52表面未设置，由于极耳51强度较高，仍能进行负极片52与极耳51的焊接。

参照图1，作为一个可选方案，焊接设备还包括升降组件6，升降组件6驱动驱动件3以及转动座2沿第三方向滑动并锁定。

具体的，升降组件6驱动转动座2沿第三方向滑动并锁定，实现转动座2与待焊接区域5之间沿第三方向的间隙的调整。

升降组件6能便于将负极片52与极耳51的一端穿过转动座2；另一方面，能实现工作焊头43与待焊接区域5之间的距离调整，便于实现工作焊头43对负极片52与极耳51的精准焊接。

参照图1，作为一个可选方案，升降组件6包括滑轨61、滑块62、直线驱动件633以及定位件64。

滑块62与驱动件3固定连接，滑块62相对滑轨61沿第三方向滑动；直线驱动件633驱动滑块62沿第三方向滑动；

定位件64与滑轨61固定连接，定位件64与滑块62接触，定位件64用于控制转动座2与待焊接区域5沿第三方向的间隙。

具体的，滑轨61为长度沿第三方向设置的直线导轨，滑块62滑动装配在滑轨61上，且沿第三方向滑动。滑块62与驱动件3连接，驱动件3包括电机，电机的基座与滑块62固定连接，电机的输出轴与转动座2同轴的固定连接。滑块62沿第三方向移动时，驱动件3、转动座2同步移动。

直线驱动件633为沿第三方向设置的气缸，直线驱动件633的缸体与滑轨61一端固定连接，活塞杆与滑块62固定连接，直线驱动件633驱动滑块62沿第三方向滑动。在其它一实施例中，直线驱动件633为直线步进电机或液压缸。

定位件64为与滑轨61固定连接的方形块，定位件64用于与滑块62沿第三方向朝向待焊接区域5的表面接触，定位件64与滑块62接触，限制滑块62沿第三方向朝向待焊接区域5移动的区域。当滑块62与定位件64接触时，转动座2与待焊接区域5之间沿第三方向的间隙为设定间隙。

通过直线驱动件633驱动滑块62沿第三方向滑动，实现转动座2沿第三方向位置的移动，定位件64实现转动座2与待焊接区域5之间间隙的精确控制。

参照图1，作为一个可选方案，焊接设备还包括传输组件1，传输组件1驱动待焊接区域5的待焊接件沿第一方向移动。

具体的，控制件与传输组件1信号连接，控制件控制传输组件1的开启和关闭，控制件控制传输组件1驱动负极片52与极耳51沿第一方向移动的速度。传输组件1驱动待焊接区域5沿第一方向移动的速度、等于转动座2上焊接头4的线速度。

传输组件1驱动负极片52与极耳51沿第一方向移动，实现待焊接区域5沿第一方向相对转动座2移动，转动座2转动，实现交替设置的两种焊接头4对待焊接区域5内沿第一方向的交替焊接。负极片52与极耳51的质量轻，移动便捷。

参照图1，作为一个可选方案，传输组件1包括传送带12以及支撑辊13。

传送带12驱动待焊接区域5的待焊接件沿第一方向移动；支撑辊13侧面包括支撑区，支撑区与传送带12背向负极片52与极耳51的一侧接触，且支撑区与工作焊头43沿第三方向对应，第三方向为待焊接区域5的厚度方向。

具体的，传送带12的工作面为传送带12的上表面，负极片52以及极耳51放置在传送带12的工作面上。传输组件1还包括驱动传送带12移动的驱动组件，控制件与驱动组件信号连接，控制传送带12的工作速度。

参照图1，传输组件1还包括支架，支架放置在地面，导轨固定在支架上。支撑辊13为轴线沿第二方向设置的辊轴，支撑辊13的轴线与转动座2的轴线沿第三方向对应，支撑辊13侧面与传送带12背向待焊接区域5的下表面接触，支撑与工作焊头43对应的传送带12部分。

在其它一实施例中，传输组件1包括至少一组牵引辊，一组牵引辊包括两个牵引辊，两个牵引辊与负极片52与极耳51沿第三方向相背的两端面一一对应的接触并压紧，两个牵引辊转动驱动负极片52与极耳51沿第一方向移动。

参照图4，进一步的，焊接头4与转动座2的连接方式进行说明，本实施例中，转动座2侧面开设有连接孔21，连接孔21设置有多个，多个连接孔21沿第一周向间隔均布。焊接头4位于固定孔内并使用连接件固定连接。

参照图5，在其它一实施例中，转动座2侧面设置有导向槽22，导向槽22沿第一周向设置，导向槽22的横截面为凸字形。焊接头4上固定有连接块，连接块位于导向槽22内，且受到导向槽22的限制沿第一周向转动。转动座2上设置螺栓，螺栓一端伸入导向槽22与连接块抵压，将焊接头4固定在转动座2上。

参照图6，作为一个可选方案，焊接设备包括多排焊接头，两排焊接头沿第二方向依次设置，每排焊接头均包括至少两种焊接头4。

具体的，转动座2沿第二方向依次设置有两个，两个转动座2上均设置有一排焊接头。每排焊接头均包括两种焊接头4。

在其它一实施例中，转动座2上设置有两排焊接头，两排焊接头沿第二方向依次设置。

多排焊接头的设置能实现对待焊接件上的两条焊缝的同步加工，提高生产效率。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于本申请工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解。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申请中的具体含义。

以上结合了优选的实施方式对本申请进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本申请进行多种替换和改进，这些均落入本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种焊接设备，其特征在于，包括转动座、驱动件以及至少两种焊接头；其中，

所述转动座与待焊接区域的待焊接件沿第一方向相对移动，第一方向为所述待焊接区域的长度方向；

所述驱动件与所述转动座连接且驱动所述转动座绕第二方向转动，所述第二方向为所述待焊接区域的宽度方向；

至少两种所述焊接头固定在所述转动座，且沿第一周向交替设置，所述第一周向为所述转动座转动的周向方向。

2.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，还包括控制件，所述控制件用于在所述驱动件驱动所述转动座绕第二方向转动时，控制用于对待焊接区域焊接的工作焊头运行；所述工作焊头为所有所述焊接头中到所述待焊接区域距离最短的焊接头。

3.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，包括多排焊接头，所述多排焊接头沿所述第二方向依次设置，每排焊接头均包括至少两种所述焊接头。

4.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，所述至少两种焊接头包括压焊头以及高能焊头；其中，所述高能焊头包括激光焊头、超声波焊头、离子束焊头、热熔焊头中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的焊接设备，其特征在于，所述压焊头包括沿所述第一周向相邻的两个压焊头，且所述沿所述第一周向相邻两个压焊头之间具有至少两个所述高能焊头。

6.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，相邻的两个所述焊接头沿所述第一周向之间的距离相等。

7.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，还包括保护片，所述保护片位于所述待焊接区域与所述焊接头之间。

8.根据权利要求1至7中任一所述的焊接设备，其特征在于，还包括升降组件，所述升降组件驱动所述驱动件以及所述转动座沿第三方向滑动并锁定，所述第三方向为所述待焊接区域的厚度方向。

9.根据权利要求8所述的焊接设备，其特征在于，所述升降组件包括滑轨、滑块、直线驱动件以及定位件；其中，

所述滑块与所述驱动件固定连接，所述滑块相对所述滑轨沿第三方向滑动；

所述直线驱动件驱动所述滑块沿第三方向滑动；

所述定位件与所述滑轨固定连接，所述定位件与所述滑块接触，所述定位件用于控制所述转动座与所述待焊接区域沿第三方向的间隙。

10.根据权利要求1至7中任一所述的焊接设备，其特征在于，还包括传输组件，所述传输组件驱动所述待焊接区域的所述待焊接件沿所述第一方向移动。