CN106271083A - 一种软包电池极耳焊接方法及焊接装置 - Google Patents

一种软包电池极耳焊接方法及焊接装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种软包电池极耳焊接方法及焊接装置，焊接方法是以滚压的方式将极耳压紧在汇流排上，即压即焊，使用激光将极耳与汇流排焊接。焊接装置包括用于对极耳进行滚压的滚压装置以及用于发射激光将极耳与汇流排进行焊接的激光头，所述滚压装置包括滚轮，所述滚轮与激光头之间沿滚压方向上具有设定的距离，所述滚轮与激光头为同步运动。本发明的有益效果在于：采用滚压装置利用滚压的方式将极耳压紧在汇流排上，即压即焊，也就是说滚压装置在压紧极耳的同时即进行极耳与汇流排的焊接，大大提高了极耳焊接的效率。同时，滚压装置直接压紧在极耳上，保证了极耳与汇流排最佳的贴合效果，使极耳与汇流排之间没有缝隙，保证了焊接的质量。

Description

一种软包电池极耳焊接方法及焊接装置
技术领域
本发明涉及一种软包电池极耳焊接方法及焊接装置。
背景技术
软包装锂离子电池具有安全性能好、重量轻、容量大、内阻小、设计灵活等优点，其应用领域越来越广泛，需求量也越来越高。申请公布号为CN105489820A，申请公布日为2016.04.13的中国发明专利申请公开了一种动力电池的封装结构及方法，封装结构包括若干软包电芯，各软包电芯的极耳之间通过汇流排相连接，其中软包电芯的正、负极耳被卡位在对应的汇流排的极耳槽内，然后将正、负极耳折弯90度后贴靠在汇流排上，再用激光焊接机使正、负极耳与汇流排焊接在一起，从而形成一个完整的动力电池模组。
现有技术中，为了保证极耳与汇流排焊接时，极耳能够紧贴汇流排表面，保证焊接的效果，在极耳和汇流排的上方固定有一个盖板，用以将极耳和汇流排压紧，授权公告号为CN205122680U，授权公告日为2016.03.30的中国实用新型专利公开了一种加强型动力电池包总成，包括电池模组框架、软包电芯和汇流排，软包电芯安装在电池模组框架内，汇流排设置在电池模组框架的上方，软包电芯上的极耳折弯在汇流排上，在汇流排上方还设有一个带U型孔的铜排（即盖板），极耳折弯在汇流排上后处于U型孔的正下方，盖板压在极耳上并用螺栓锁紧，激光焊接机的激光对准并穿过盖板上的U型孔将极耳和汇流排焊接在一起。
上述极耳在焊接时，采用盖板将极耳覆盖住并压紧在汇流排上，由于是软包电池，因此盖板在压紧电池包时，电池包会发生变形，这样不可避免的在极耳和汇流排之间会出现缝隙，从而导致虚焊现象，影响焊接质量。且采用固定盖板的方式导致操作比较繁琐，影响焊接效率，另外盖板通过螺栓锁紧，其压紧力的大小无法精确控制，从而无法保证焊接的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种焊接质量好且焊接效率高的软包电池极耳焊接方法，本发明的目的还在于提供一种实施上述焊接方法的焊接装置。
为了解决上述技术问题，本发明中软包电池极耳焊接方法的技术方案为：
一种软包电池极耳焊接方法，该方法是以滚压的方式将极耳压紧在汇流排上，即压即焊，使用激光将极耳与汇流排焊接。
所述滚压包括预压和顶压，其中预压是将极耳折弯压贴在汇流排上，顶压是在预压后顶紧极耳，使极耳贴紧汇流排表面的同时即进行焊接。
所述预压和顶压都是采用滚轮实现的。
采用激光焊接机进行焊接，在焊接操作前，首先将所述滚轮集成设置在所述激光焊接机上以使滚轮能够随激光焊接机同步运动。
本发明中软包电池极耳焊接装置的技术方案为：
一种用于实施上述软包电池极耳焊接方法的焊接装置，包括用于对极耳进行滚压的滚压装置以及用于发射激光将极耳与汇流排进行焊接的激光头，所述滚压装置包括滚轮，所述滚轮与激光头之间沿滚压方向上具有设定的距离，所述滚轮与激光头为同步运动。
所述滚轮包括位于滚轮滚动方向上的用于预压极耳以使极耳发生弯折并贴向汇流排的前滚轮，所述滚轮还包括位于前滚轮后侧的用于顶压极耳以使极耳保持贴紧汇流排状态的后滚轮。
所述前滚轮有两个，两个前滚轮的滚压宽度等于极耳的宽度。
所述后滚轮有两个，两个后滚轮之间具有激光穿过空间，两个后滚轮的滚压点与激光的焊点在同一直线上。
所述滚压装置还包括用于将所述滚轮集成设置在激光头上的滚轮支架，所述滚轮支架包括与前滚轮相连的前滚轮支架以及与后滚轮相连的后滚轮支架。
所述前滚轮的外径大于后滚轮的外径。
本发明的有益效果在于：采用滚压装置利用滚压的方式将极耳压紧在汇流排上，即压即焊，也就是说滚压装置在压紧极耳的同时即进行极耳与汇流排的焊接，大大提高了极耳焊接的效率。同时，滚压装置直接压紧在极耳上，保证了极耳与汇流排最佳的贴合效果，使极耳与汇流排之间没有缝隙，保证了焊接的质量。
附图说明
图1为本发明中软包电池极耳焊接装置的主视图；
图2为图1的左视图。
图中：1.工作台面；2.电池模块；3.前滚轮；4.后滚轮；5.前滚轮支架；6.后滚轮支架；7.激光束；8.定位轴套；9.激光头。
具体实施方式
软包电池极耳焊接装置的实施例如图1~图2所示，包括激光焊接机机身和滚压装置，机身上设置有激光头9，所述滚压装置包括集成固设在机身上于激光头9的前后两侧的前滚轮支架5和后滚轮支架6，滚压装置还包括分别连接在前滚轮支架5和后滚轮支架6底部的两个前滚轮3和两个后滚轮4，这样前滚轮3和后滚轮4可以随机身一起移动，即前滚轮3和后滚轮4与激光头9为同步运动。
使用时，随着机身在焊接行进方向上的移动，两个前滚轮3首先与极耳（图中未示出）接触，随着前滚轮3的滚压移动，极耳被折弯90度并贴向汇流排（图中未示出）。两个前滚轮3的滚压宽度等于极耳的宽度，这样既能保证极耳可以完美地实现折弯，又不至于对电池模块2的其他部位施加压力而致使电池模块2发生变形。同时采用两个前滚轮3还可以保证极耳受力均匀，防止极耳发生偏折，进而防止焊点位置偏移。
随着机身的继续移动，两个后滚轮4与极耳接触，后滚轮4滚压在极耳上使极耳保持贴紧汇流排的状态。前滚轮3和后滚轮4与激光头9之间沿滚压方向上具有设定的距离，两个后滚轮4之间具有激光束7的穿过空间，激光束7打在极耳上的焊点与两个后滚轮4的滚压点在同一直线上，也就是说，在前滚轮3实现极耳的预压弯折后，后滚轮4在压紧极耳的同时即实现了极耳的焊接，做到了即压即焊，大大提高了极耳焊接的效率。同时，两个后滚轮4直接压紧在极耳上，激光束7穿过两个后滚轮4之间进行焊接，焊点与两个后滚轮4的滚压点在同一直线上，这样的即压即焊方式保证了极耳与汇流排最佳的贴合效果，使极耳与汇流排之间没有缝隙，保证了焊接的质量。
其中前滚轮3的外径大于后滚轮4的外径，这是由于前滚轮3的作用是预压使极耳折弯变形，这时的预压力是比较大的，且极耳在折弯前处于竖直状态，如果前滚轮3的外径太小，将会难以折弯极耳，为了保证折弯效果，同时考虑到后滚轮4的作用只是压紧极耳即可，因此将前滚轮3的外径设置成大于后滚轮4的外径。
前滚轮支架5和后滚轮支架6集成固设在机身上，这样滚轮和激光头9的距离是不变的，在焊接过程中，光斑离极耳的距离不变，能够保证焦距的稳定，从而保证焊接的质量。另外，在机身上还安装有压力感应装置（图中未示出），通过PLC进行数据分析，形成一个闭环控制系统，从而控制滚轮和极耳之间的压力，进一步保证焊接质量。
当工作台面1上待焊接的电池模块2有多个时，激光焊接机焊接完一个电池模块2，机身需要先纵向移动退出，然后移动到下一个电池模块2处，此时机身上设置的定位轴套8可以保证机身纵向移动的平稳以及机械定位的准确。
软包电池极耳焊接方法的实施例如图1~图2所示，该焊接方法需采用上述焊接装置来实施，包括以下步骤：（1）将电池模块2放置在工作台面上，用夹具加紧固定；（2）将汇流排（图中未示出）放置在电池模块2的上方，使极耳（图中未示出）穿过汇流排上的极耳孔或者极耳槽，使极耳保持竖直状态；（3）控制激光焊接机，使机身在焊接行进方向上开始移动，使机身上的两个前滚轮3首先与极耳接触，随着前滚轮3的滚压移动，极耳被折弯90度并贴向汇流排；（4）极耳贴向汇流排后，随着机身的继续移动，两个后滚轮4与极耳接触，后滚轮4滚压在极耳上使极耳保持贴紧汇流排的状态，同时在这个过程中，控制激光焊接机，使激光头9发射激光束7，激光束7穿过两个后滚轮4之间打在极耳上并将极耳焊接固定在汇流排上；（5）若只有一个带待接的电池模块2，则焊接操作已经结束，关闭激光焊接机，若还有其他待焊接电池模块，将机身首先纵向移动退出，然后移动到下一个电池模块处，重复（3）、（4）步骤即可。
在软包电池极耳焊接装置以及焊接方法的其他实施例中：前滚轮和后滚轮的外径大小也可以是相同的；前滚轮和后滚轮均可以不是通过滚轮支架固定在机身上的，比如前滚轮和后滚轮是独立于机身外的其他装置，这时需保证前滚轮和后滚轮的行进速度与激光头的行进速度一致；前滚轮的滚压宽度也可大于极耳的宽度；滚压装置可以不包括前滚轮，而只有后滚轮，此时后滚轮的滚压点需要位于焊点的前侧；后滚轮可以只有一个，它的滚压点可以位于焊点的侧面；前滚轮也可以只有一个，它的滚压宽度可以刚好等于极耳的宽度。

Claims (10)

1.一种软包电池极耳焊接方法，其特征在于：该方法是以滚压的方式将极耳压紧在汇流排上，即压即焊，使用激光将极耳与汇流排焊接。
2.根据权利要求1所述的软包电池极耳焊接方法，其特征在于：所述滚压包括预压和顶压，其中预压是将极耳折弯压贴在汇流排上，顶压是在预压后顶紧极耳，使极耳贴紧汇流排表面的同时即进行焊接。
3.根据权利要求2所述的软包电池极耳焊接方法，其特征在于：所述预压和顶压都是采用滚轮实现的。
4.根据权利要求3所述的软包电池极耳焊接方法，其特征在于：采用激光焊接机进行焊接，在焊接操作前，首先将所述滚轮集成设置在所述激光焊接机上以使滚轮能够随激光焊接机同步运动。
5.一种用于实施上述软包电池极耳焊接方法的焊接装置，其特征在于：包括用于对极耳进行滚压的滚压装置以及用于发射激光将极耳与汇流排进行焊接的激光头，所述滚压装置包括滚轮，所述滚轮与激光头之间沿滚压方向上具有设定的距离，所述滚轮与激光头为同步运动。
6.根据权利要求5所述的焊接装置，其特征在于：所述滚轮包括位于滚轮滚动方向上的用于预压极耳以使极耳发生弯折并贴向汇流排的前滚轮，所述滚轮还包括位于前滚轮后侧的用于顶压极耳以使极耳保持贴紧汇流排状态的后滚轮。
7.根据权利要求6所述的焊接装置，其特征在于：所述前滚轮有两个，两个前滚轮的滚压宽度等于极耳的宽度。
8.根据权利要求6所述的焊接装置，其特征在于：所述后滚轮有两个，两个后滚轮之间具有激光穿过空间，两个后滚轮的滚压点与激光的焊点在同一直线上。
9.根据权利要求6~8任意一项所述的焊接装置，其特征在于：所述滚压装置还包括用于将所述滚轮集成设置在激光头上的滚轮支架，所述滚轮支架包括与前滚轮相连的前滚轮支架以及与后滚轮相连的后滚轮支架。
10.根据权利要求6~8任意一项所述的焊接装置，其特征在于：所述前滚轮的外径大于后滚轮的外径。
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Address after: 454191 Industrial Cluster Area, Jiaozuo City, Henan Province, Standardized Workshop Area on the North Side of Xinyuan Road, West Park

Patentee after: Multi-fluorine New Energy Technology Co., Ltd.

Address before: 454191 Henan Jiaozuo industrial agglomeration area, West Park, Xinyuan Road, north side of the standardization workshop.

Patentee before: Duofuduo (Jiaozuo) Amperex Technology Limited