CN103594676B - 锂电池汇流片焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种锂电池汇流片焊接装置,包括承载台、焊接工作盘、第一传送机构、进料顶杆、正极汇流片冲压焊接头、负极片汇流片冲压焊接头、汇流片料带传送机构以及出料顶杆。第一传送机构将锂电池电芯传送至焊接工作盘;进料顶杆将锂电池电芯顶入对应的收容孔内;汇流片料带传送机构包括正极片料带及负极片料带;正极汇流片冲压焊接头用于将正极汇流片料带的正极汇片冲切并焊接至锂电池电芯的一端,负极汇流片冲压焊接头用于将负极汇流片料带的负极汇片冲切并焊接至锂电池电芯的一端;出料顶杆与将焊接有正负极汇片的锂电池电芯顶出焊接工作盘。本发明自动化焊接正负极汇流片,可以大大提高生产效率,节省人工成本。

Description

锂电池汇流片焊接装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种锂电池制造装置,尤其是涉及一种锂电池汇流片焊接装置。
背景技术
[0002] 目前随着新能源电池工艺的日益成熟,锂电池以其能量高、工作电压高、工作温度 范围宽、体积小、寿命长、环保等优点,迅速成为电源市场的新宠,并广泛地应用到混合动力 车、电动汽车、电动自行车、通信等各行各业中。研究发现,生产设备的自动化及运行质量对 电池品质的高低有很大影响。
[0003] 锂电池在生产过程中,锂离子电池在生产过程中,需要经过正负极汇流片焊接工 序,现有的焊接工艺自动化程度低,基本由工作人员操作,人力成本高。现有的焊接设备焊 接过程长,效率低,达不到生产需求的产量。现有的焊接工艺工序长,浪费大量时间。而传统 的焊接工艺现已无法满足市场日益扩大的需求,因而,一种能够高效完成焊接任务的自动 化设备成为各个电池研发企业的迫切需求。
[0004] 鉴于此,实用必要提供一种自动化程度高的可大提高生产效率的锂电池汇流片焊 接装置。
发明内容
[0005] 本发明主要解决的技术问题是采用一种自动化的、高效的且安全的锂电池真空注 液机。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明提供一种锂电池汇流片焊接装置,包括承载台、焊接 工作盘、第一传送机构、进料顶杆、正极汇流片冲压焊接头、负极片汇流片冲压焊接头、汇流 片料带传送机构以及出料顶杆;所述焊接工作盘包括固定于承载台上的安装板及旋转盘, 所述安装板开设有圆形的通孔;所述旋转盘包括安装于所述通孔内的环形定轴及安装于所 述通孔内且套于所述环形定轴外且能够绕所述环形定轴的环形承载盘,所述环形承载盘包 括前表面及与所述前表面相背的后表面,所述环形承载盘开设有多个贯穿所述前表面及所 述后表面等间隔设置的收容孔;所述第一传送机构安装于所述承载台用于将锂电池电芯传 送至所述前表面一侧并与其中一个收容孔相对;所述进料顶杆与所述前表面相对并能够朝 所述进料顶杆对准的收容孔运动,以将锂电池电芯顶入对应的收容孔内;所述正极汇流片 冲压焊接头、负极片汇流片冲压焊接头安装于所述环形定轴上,所述正极汇流片冲压焊接 头朝向所述前表面并能够朝所述正极汇流片冲压焊接头对准的收容孔运动,所述正极汇流 片冲压焊接头朝向所述后表面并能够朝所述负极汇流片冲压焊接头对准的收容孔运动•,所 述汇流片料带传送机构包括正极片料带及负极片料带,所述正极片料带位于正极汇流片冲 压焊接头与所述前表面之间,所述负极片料带位于负极汇流片冲压焊接头与所述前表面之 间;所述正极汇流片冲压焊接头用于将正极汇流片料带的正极汇片冲切并焊接至锂电池电 芯的一端,所述负极汇流片冲压焊接头用于将负极汇流片料带的负极汇片冲切并焊接至锂 电池电芯的一端;所述出料顶杆与所述前表面相对并能够朝所述出料顶杆对准的收容孔运 动,以将焊接有正负极汇片的锂电池电芯顶出对应的收容孔。。 _
[0007] 本发明的有益效果是:本发明自动化焊接正负极汇流片,可以大大提高生产效率, 节省人工成本。
附图说明
[0008] 图1为本发明提供的锂电池汇流片焊接装置立体示意图;_
[0009] 图2为图1所示的锂电池汇流片焊接装置的另一角度的立体示意图;
[0010] 图3为图1所示的锂电池汇流片焊接装置的焊接工作盘的立体示意图;_
[0011] 图4为图3所示的锂电池汇流片焊接装置的焊接工作盘的另一角度的立体示意图;
[0012] 图5为图4所示的3所示的锂电池汇流片焊接装置的焊接工作盘的另一角度的主视 图。
具体实施方式
[0013] 如图1及图2所示,本发明提供一种锂电池汇流片焊接装置100,包括底架10、第一 传送机构20、焊接工作盘30、汇流片料带传送机构40以及第二传送机构50。
[0014] 所述底架10由多个钢条组成,所述底架10上方设置有承载台11。所述承载台11用 于支撑所述第一传送机构20及所述焊接工作盘30。所述第一传送机构20安装于所述承载台 11上。所述第一传送机构20具有第一进料端201及第远离第一进料端201的第二进料端2〇2。 所述第一传送机构20包括多个第一滚轮21、缠绕于所述多个第一滚轮外21的第一传送带 22。所述第一传送带22用于将未焊接正负极汇流片的锂电池电芯90从第一进料端201传送 第二进料端202。所述第一传送带21的宽度大于锂电池电芯90的高度。所述第一传送带22上 延伸有多个间隔设置的且平行于所述第一传送带22宽度方向的限位突起221,两个限位突 起221之间的距离小于锂电池电芯90的直径。每个锂电池电芯90平放于对应的两个限位突 起221之间,锂电池电芯90的中心轴平行于第一传送带22宽度的方向,即垂直于第一传送带 22传送方向,所述限位突起221可以防止锂电池电芯90传送过程中摆动。
[0015] 请同时参阅图3至图5,所述焊接工作盘30安装所述承载台11上,所述焊接工作盘 30包括一安装板31及一旋转盘32。所述安装板31固定安装于所述承载台11上且位于所述第 一传送带22的一侧。所述安装板31平行于所述第一传送带22的传送方向且中部开设有圆形 的通孔311。所述旋转盘32包括安装于所述通孔311内的环形定轴321及安装于所述通孔311 内且套于所述环形定轴321外的环形承载盘322。所述环形承载盘322能够绕所述环形定轴 321旋转。所述环形承载盘322包括前表面3221及与所述前表面3221相背的后表面3222。所 述前表面3221朝向所述第一传送带22。所述环形承载盘322开设有多个贯穿所述前表面 3221及所述后表面3222的收容孔3223。所述多个收容孔3223呈圆周分布且等间隔设置。本 实施方式中,所述收容孔3223的数量为十个,即相邻两个收容孔3223间隔的弧度为36度。所 述收容孔3223的中心轴平行于所述第一传送带22的宽度方向。
[0016] 所述锂电池汇流片焊接装置100还包括安装于所述承载台11上的位于所述前表面 3221—侧的进料顶杆60及出料顶杆61。所述进料顶杆60及所述出料顶杆61可以朝向或远离 所述环形载盘322运动。具体的,所述环形载盘322转动过程中其中一个收容孔3223与所述 进料顶杆60相对准,该与进料顶杆60对准的收容孔3223的相邻的一个收容孔3223与出料顶 杆61对准。所述进料顶杆60及与该进料顶杆60对准的收容孔3223均在所述第一传送机构20 的第二进料端202且分别位于第一传送带22的两侧。所述出料顶杆ei靠近所述第二进料端 202〇
[0017] 所述锂电池汇流片焊接装置100还包括安装于环形定轴321且位于所述前表面 3221 —侧的正极汇流片冲压焊接头70及安装于环形定轴321且位于所述后表面3222—侧的 负极汇流片冲压焊接头71。所述正极汇流片冲压焊接头7〇能够朝向或远离所述前表面3221 运动,所述负极汇流片冲压焊接头71能够朝向或远离所述后表面3222运动。具体的,在所述 环形载盘322转动过程中其中一个收容孔3223与所述正极汇流片冲压焊接头7〇相对准,另 一个收容孔3223与所述负极汇流片冲压焊接头71相对准,且对位所述正极汇流片冲压焊接 头70的收容孔3223与对准所述负极汇流片冲压焊接头了1对准的为相邻的两个收容孔3223。
[0018] 请再次参阅图1,所述汇流片料带传送机构40包括料带转轮41、缠绕于所述料带转 轮41上的正极汇流片料带42及负极汇流片料带43。所述料带转轮41用于旋转并释放所述正 极汇流片料带42及负极汇流片料带43。所述正极汇流片料带42由铜片冲压制成,其上有连 续分布的可分离的正极汇流片(图未示),所述正极汇流片42传送于所述正极汇流片冲压焊 接头70与所述前表面3221之间并使每个正极汇流片与正极汇流片冲压焊接头70对准。所述 负极汇流片料带43由也铜片冲压制成,其上有连续分布的可分离的负极汇流片(图未示), 所述负极汇流片43传送于所述负极汇流片冲压焊接头71与所述后表面3222之间并使每个 负极汇流片与负极汇流片冲压焊接头71对准。
[0019] 如图2及图4所示,所述锂电池汇流片焊接装置1〇〇还包括一个中间传送槽80,所述 中间传送槽80安装于所述承载台11且所述后表面3222的一侧。所述中间传送槽80的传送方 向平行于所述第一传送带22的传送方向,且所述中间传送槽80的宽度略大于或对应于所述 锂电池电芯90的高度。所述中间传送槽80的一端与所述出料顶杆61的位置相对应且所述中 间传送槽80的一端与所述出料顶杆61分别位于所述环形载盘322的两侧。所述中间传送槽 80倾斜设置,其另一端位于所述第二传送机构50的上方。
[0020] 所述第二传送机构50具有第一出料端501及第远离第一出料端501的第二出料端 502。所述第一传送机构50包括多个第二滚轮51、缠绕于所述多个第二滚轮外51的第二传送 带52。所述第二传送带52用于将已焊接正负极汇流片的锂电池电芯90从第一出料端501传 送第二出料端502。所述第二传送带21的宽度略大于或对应于锂电池电芯90的直径。
[0021] 请参阅图1至图4,所述锂电池汇流片焊接装置1〇〇工作原理如下:所述第一传送带 22将每个未焊接正负极汇流片的锂电池电芯90从第一进料端201传送至第二进料端202,其 中每个锂电池电芯90位于两个限位突起之间且中心轴平行于所述收容孔3223的中心轴,同 时所述环形载盘322如图2所示逆时针旋转使其中一个收容孔3223与所述进料顶杆6〇对准, 锂电池电芯90到达第二进料端202进且与进料顶杆60对准时,所述进料顶杆60朝所述环形 载盘运动(亦即朝与其对准的锂电池电芯90运动),如此将所述锂电池电芯90顶入与所述进 料顶杆60对准的收容孔3223内。然后所述环形载盘322继续逆时针转动使收容有未焊接正 负极汇流片的锂电池电芯的收容孔对准所述正极汇流片冲压焊接头70对准,同时所述正极 汇流片料带42上的一个正极汇流片与所述正极汇流冲压焊接头70对准并位于所述未焊接 正负极汇流片的锂电池电芯与正极汇流冲压焊接头70,所述正极汇流冲压焊接头70向所述 正极汇流片运动并将冲切下并贴附至锂电池电芯的一端,所述正极汇流冲压焊接头70还将 正极汇流片用激光焊接方式焊接至电芯的一端。
[0022] 然后所述环形载盘322继续逆时针转动使收容有已焊接正极汇流片的锂电池电芯 的收容孔对准所述负极汇流片冲压焊接头71对准,同时所述负极汇流片料带43上的一个负 极汇流片与所述负极汇流冲压焊接头71对准并位于所述未焊接正负极汇流片的锂电池电 芯与负极汇流冲压焊接头71,所述负极汇流冲压焊接头71向所述负极汇流片运动并将冲切 下并贴附至已焊接有正极汇流片的锂电池电芯的另一端,所述负极汇流冲压焊接头71还将 负极汇流片用激光焊接方式焊接至电芯的另一端。
[0023] 然后所述环形载盘322继续逆时针转动使收容有已焊接正负极汇流片的锂电池电 芯的收容孔对准所述出料顶杆61,所述出料顶杆61朝所述环形载盘运动,如此将已焊接有 锂电池电芯90顶出与所述出料顶杆61对准的收容孔3223内并使其落入所述中间传送槽80 内,所述中间传送槽80将已焊接有锂电池电芯90传送至第二传送机构50的第一出料端501, 由第二传送带52从所述第一出料端501传送至第二出料端502。
[0024] 为进一步提高锂电池电芯90的正负极汇流片的焊接质量,防止不合格产品,所述 锂电池汇流片焊接装置1〇〇还包括安装于所述安装板321上的夹紧套62、超声波揉平装置63 以及第一电路检测装置64。所述夹紧套62包括一对位于所述环形载盘322两侧的且均可向 所述环形载盘62运动的夹紧部621。所述超声波揉平装置63包括一对位于所环形载盘62两 侧的超声波发生器631。进料顶杆将未焊接正负极汇流片的锂电池电芯的收容孔后,所述环 形载盘逆时针转动使该收容孔对准两个夹紧部621,所述两个夹紧部分别向锂电池电芯的 两端以压紧该电芯。然后,所述环形载盘逆时针转动收容孔对准两侧的超声波发生器631, 所述超声波发生器631向所述由压紧套压紧后的未焊接正负极汇流片的电芯发出超声波对 其进行揉平,然后,所述环形载盘逆时针转动使第一电路检测装置64与经超声波揉平装置 63揉平装置揉平后的所述未焊接正负极汇流片的电芯电性连接,并检测该电芯是否短路, 检测合格后收容孔再依次对正极汇流冲压焊接头70及负极汇流冲压焊接头71,以上已经描 述,故不再赘述。
[0025] 为进一步提高锂电池电芯90的正负极汇流片的焊接质量,防止不合格产品,所述 锂电池汇流片焊接装置100还包括安装于安装板321的第二电路检测装置65,当收容孔对准 负极汇流冲压焊接头71时且所述负极汇流冲压焊接头71冲切下负极汇流片之前,所述第二 电路检测装置65电性连接至所述已焊接正极汇流片的锂电池电芯,用以检测正极汇流片焊 接是否合格。
[0026] 为进一步提高锂电池电芯90的正负极汇流片的焊接质量,防止不合格产品,所述 锂电池汇流片焊接装置1〇〇还包括安装于安装板321的第三电路检测装置66、隔离输送管67 及安装于承载台上的隔离顶杆68。当完成负极汇流片焊接后,所述环形载盘逆时针转动,所 述第三电路检测装置66电性连接至所述已焊接正负极汇流片的锂电池电芯,用以检测正负 极汇流片焊接是否合格。所述隔离顶杆68与所述环形载盘的后表面3222相对且用于对准一 个收容孔。所述隔离输送管67的一端与所述前表面3221间隔相对且与所述隔离顶杆68对 准。当所述第三电路检测装置66检测已焊接正负极汇流片的锂电池电芯不合格时,所述环 形载盘收容有不合格电芯的收容孔与所述隔离顶杆68对准,所述隔离顶杆68朝该收容运动 并将不合格电芯顶出收容孔并落入隔离输送管67内。当所述第三电路检测装置66检测己焊 接正负极汇流片的锂电池电芯合格时,所述环形载盘收容有合格电芯的收容孔与所述出料 顶杆61对准,所述出料顶杆68将合格电芯顶出收容孔并落入隔禺甲问怍込怊〇U,r」。
[0027] 综上,所述环形载盘332逆时针转动时,每个收容孔依次对准所述进料顶杆6〇、所 述夹紧套62、所述超声波揉平装置63、所述正极汇流冲压焊接头7〇、所述负极汇流冲压焊接 头70、所述隔离顶杆68 (当电芯焊接不合格时)以及所述出料顶杆61。所述第一电路检测装 置64在超声波揉平后以及焊接正极汇流片前对电芯进行检测,所述第二电路检测装置在焊 接好正极汇流片后以及负极汇流片前对电芯进行检测,所述第三电路检测装置在焊接完正 负极汇流片后对电芯进行检测。
[0028] 所述中间传送槽80还传送电芯外壳(图未示),电芯外壳与所述出料顶杆对准,当 已焊接正负极汇流片的电芯被出料顶杆顶出后直接装入电芯外壳内,如此,减少提高电芯 外壳的组装效率。
[0029]以上所述仅为本发明的实施方式,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本 发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的 技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1. 一种锂电池汇流片焊接装置,包括承载台、焊接工作盘、第一传送机构、进料顶杆、正 极汇流片冲压焊接头、负极汇流片冲压焊接头、汇流片料带传送机构以及出料顶杆;所述焊 接工作盘包括固定于承载台上的安装板及旋转盘,所述安装板开设有圆形的通孔;所述旋 转盘包括安装于所述通孔内的环形定轴及安装于所述通孔内且套于所述环形定轴外且能 够绕所述环形定轴旋转的环形承载盘,所述环形承载盘包括前表面及与所述前表面相背的 后表面,所述环形承载盘开设有多个贯穿所述前表面及所述后表面等间隔设置的收容孔; 所述第一传送机构安装于所述承载台用于将锂电池电芯传送至所述前表面一侧并与其中 一个收容孔相对;所述进料顶杆与所述前表面相对并能够朝所述进料顶杆对准的收容孔运 动,以将锂电池电芯顶入对应的收容孔内;所述正极汇流片冲压焊接头、负极汇流片冲压焊 接头安装于所述环形定轴上,所述正极汇流片冲压焊接头朝向所述前表面并能够朝所述正 极汇流片冲压焊接头对准的收容孔运动,所述负极汇流片冲压焊接头朝向所述后表面并能 够朝所述负极汇流片冲压焊接头对准的收容孔运动;所述汇流片料带传送机构包括正极片 料带及负极片料带,所述正极片料带位于正极汇流片冲压焊接头与所述前表面之间,所述 负极片料带位于负极汇流片冲压焊接头与所述后表面之间;所述正极汇流片冲压焊接头用 于将正极汇流片料带的正极汇片冲切并焊接至锂电池电芯的一端,所述负极汇流片冲压焊 接头用于将负极汇流片料带的负极汇片冲切并焊接至锂电池电芯的一端;所述出料顶杆与 所述前表面相对并能够朝所述出料顶杆对准的收容孔运动,以将焊接有正负极汇片的锂电 池电芯顶出对应的收容孔。
2. 如权利要求1所述锂电池汇流片焊接装置,特征在于:所述锂电池汇流片焊接装置还 包括安装于所述安装板上的夹紧套、超声波揉平装置以及第一电路检测装置;所述夹紧套 包括一对位于所述环形承载盘两侧的且均可向所述环形承载盘运动的夹紧部,进料顶杆将 未焊接正负极汇流片的锂电池电芯顶入所述进料顶杆对准的收容孔后,所述环形承载盘转 动使该收容孔对准两个夹紧部,所述两个夹紧部分别向锂电池电芯的两端以压紧该电芯; 所述超声波揉平装置包括一对位于所环形承载盘两侧的超声波发生器,所述环形承载盘转 动收容孔对准两侧的超声波发生器,所述超声波发生器向压紧套压紧后的锂电池电芯发出 超声波对其进行揉平;所述环形承载盘再将转动使第一电路检测装置与所述超声波揉平装 置揉平后锂电池电芯电性连接,并检测该电芯是否短路。
3. 如权利要求2所述的锂电池汇流片焊接装置,其特征在于:所述锂电池汇流片焊接装 置还包括安装于安装板的第二电路检测装置,当收容孔对准负极汇流片冲压焊接头时且所 述负极汇流片冲压焊接头冲切下负极汇流片之前,所述第二电路检测装置电性连接至已焊 接正极汇流片的锂电池电芯,用以检测正极汇流片焊接是否合格。
4. 如权利要求3所述的锂电池汇流片焊接装置,其特征在于:所述锂电池汇流片焊接装 置还包括安装于安装板的第三电路检测装置、隔离输送管及安装于承载台上的隔离顶杆; 所述第三电路检测装置电性连接至所述已焊接正负极汇流片的锂电池电芯,用以检测正负 极汇流片焊接是否合格,所述隔离顶杆与所述环形承载盘的后表面相对且用于对准一个收 容孔,所述隔离输送管的一端与所述前表面间隔相对且与所述隔离顶杆对准。
5. 如权利要求1所述的锂电池汇流片焊接装置,其特征在于:所述第一传送机构具有第 一进料端及远离第一进料端的第二进料端;所述第一传送机构包括多个第一滚轮、缠绕于 所述多个第一滚轮外的第一传送带;所述第一传送带用于将锂电池电芯从第一进料端传送 第二进料端。
6. 如权利要求5所述锂电池汇流片焊接装置,特征在于:所述第一传送带的宽度大于锂 电池电芯的高度,所述第一传送带上延伸有多个间隔设置的且平行于所述第一传送带宽度 方向的限位突起,两个限位突起之间的距离小于锂电池电芯的直径。
7. 如权利要求6所述锂电池汇流片焊接装置,特征在于:所述锂电池汇流片焊接装置还 包括一个中间传送槽,所述中间传送槽安装于所述承载台且所述后表面的一侧,所述中间 传送槽的传送方向平行于所述第一传送带的传送方向,且所述中间传送槽的宽度对应所述 锂电池电芯的高度,所述中间传送槽的一端与所述出料顶杆的位置相对应且所述中间传送 槽的一端与所述出料顶杆分别位于所述环形承载盘的两侧,所述中间传送槽倾斜设置。
8. 如权利要求7所述锂电池汇流片焊接装置,特征在于:所述锂电池汇流片焊接装置还 包括第二传送机构,所述第二传送机构具有第一出料端及远离第一出料端的第二出料端, 所述第二传送机构包括多个第二滚轮、缠绕于所述多个第二滚轮外的第二传送带,所述第 二传送带用于将已焊接正负极汇流片的锂电池电芯从第一出料端传送第二出料端。
9.如权利要求8所述锂电池汇流片焊接装置,特征在于:所述中间传送槽倾斜设置,其 另一端位于所述第二传送机构的上方;所述第二传送带的宽度略大于锂电池电芯的直径。
10.如权利要求1所述锂电池汇流片焊接装置,特征在于:所述收容孔的数量为+个即 相邻两个收容孔间隔的弧度为36度。 ’
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