CN107900517A - 电池激光焊接夹具及其电池焊接方法、电池激光焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电池激光焊接夹具及其焊接方法及焊接系统，焊接系统内包括焊接夹具，该夹具包括第一夹块与第二夹块，第一夹块与第二夹块铰接，第一夹块的一侧设置有第一焊接操作孔，第二夹块的一侧设置有电池放置位、第一卡槽、第二卡槽与第二焊接操作孔，电池放置位分别与第一卡槽、第二卡槽连通，第二焊接操作孔设置在电池放置位的下方并与电池放置位连通，第二焊接操作孔正对电池放置位，第一焊接操作孔正对电池放置位，采用以上结构，两个夹块闭合后挤压电池正负极面上的电极片，使得电极片紧密贴合电池，符合激光焊接的要求，通过该夹具进行的焊接方法，操作简单，方便快捷，焊接效果显著。

Description

电池激光焊接夹具及其电池焊接方法、电池激光焊接系统

技术领域

本发明涉及电池制备领域，尤其是涉及一种电池激光焊接夹具及其电池焊接方法、电池激光焊接系统。

背景技术

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，适用于精密焊接，由于激光焊接时激光辐射加热工件表面，表面能量通过热传导向内部扩散，使工件熔化，因此将激光焊接技术应用在电池焊接中，要求电极片与电池紧密贴合。

现有的电池激光焊接夹具包括底座与安装在底座上的定位块，定位块上设置有通槽，螺钉穿过通槽将定位块安装在底座上，底座上设置有电池放置位，电池放置在电池放置位上，底座上还设置有定位槽，在焊接前，需要用手将电极片用手推入定位槽中并且目测需焊接的长度，定位块对电极片的焊接端的尾部进行固定后开始激光焊接，但是该种结构的定位块只能避免焊接时电极片的尾部的上下摆动，无法使电极片与电池之间紧密贴合，不符合激光焊接的要求。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种使电极片与电池紧密贴合的电池激光焊接夹具。

本发明的第二目的是提供一种使电极片与电池紧密贴合的电池激光焊接系统。

本发明的第三目的是提供一种使电极片与电池紧密贴合的电池焊接方法。

为实现上述的第一目的，本发明提供的电池激光焊接夹具包括相互铰接的第一夹块与第二夹块；第一夹块上设置有第一焊接操作孔；

第二夹块朝向第一夹块的一侧设置有电池放置位、第一卡槽以及第二卡槽，电池放置位分别与第一卡槽、第二卡槽连通，第二夹块上设置有第二焊接操作孔，第二焊接操作孔设置在电池放置位的下方并与电池放置位连通，第二焊接操作孔正对电池放置位；第一焊接操作孔设置在电池放置位的上方并与电池放置位连通，第一焊接操作孔正对电池放置位。

由此可见，待焊接的电池放置在电池放置位内，正负极电极片分别放置在第一卡槽与第二卡槽，正负极电极片分别焊接在电池的正负面，第一夹块与第二夹块闭合后，第一夹块上的第一焊接操作孔正对电池负极面焊接位，第二夹块上的第二焊接操作孔正对电池正极面焊接位，并且第一夹块与第二夹块闭合后，分别挤压电池正负极面上的电极片，使得电极片紧密贴合电池，使其符合激光焊接的要求，本发明焊接夹具通过第一夹块与第二夹块闭合压紧正负电极片，使其紧贴电池，符合激光焊接的要求，并且结构简单，使用便捷。

进一步的方案是，第一夹块朝向所述第二夹块的一侧设置有第一磁铁，第二夹块朝向第一夹块的一侧设置有第二磁铁，第一磁铁与第二磁铁吸引连接。

可见，通过安装位置相对应的第一磁铁与第二磁铁的吸引连接，进一步地带动第一夹块与第二夹块相互夹紧，从而使得正负电极片更贴紧电池，激光焊接的效果更好。

进一步的方案是，第一卡槽与电池放置位之间设置有两个第一定位销钉，两个第一定位销钉之间设置有第一间隙部，第一卡槽与第一间隙部连通。

可见，电极片放置在卡槽内，卡槽实现对电极片限位的第一步，沿卡槽的延伸方向在卡槽与电池放置位之间设置间隙部可对电极片进行第二步的限位，减少电极片在焊接过程中移位的机率。

进一步的方案是，第一夹块上还设置有通槽，第一定位销钉穿过通槽。

可见，由于在第二夹块上设置第一定位销钉，使得第一夹块与第二夹块闭合时第一定位销钉支撑第一夹块使得第一夹块与第二夹块之间存在间隙，第一定位销钉穿过第一夹块上的通槽后使得第一夹块与第二夹块继续紧密闭合。

进一步的方案是，第二夹块朝向第一夹块的一侧还设置有定位块，定位块邻接第一卡槽，第一卡槽设置在电池放置位与定位块之间，定位块穿过通槽。

可见，定位块邻接卡槽的延伸方向的一端并与卡槽共线设置，对放置在卡槽内的电极片的长度进行限位，使得在卡槽内放入电极片后直接获得电极片焊接端的长度，无需经过目测获取焊接端的长度，提高焊接的准确率，从而提高良品率。

进一步的方案是，电池放置位的下方还设置有第三磁铁。

可见，第三磁铁设置在电池放置位的下方，用于吸紧电池放置位内的电池，避免电池在焊接的过程中发生移动。

为实现本发明的第二目的，本发明还提供一种电池激光焊接系统，包括焊接夹具、电池、第一电极片以及第二电极片，焊接夹具为上述的焊接夹具；电池放置在电池放置位内；第一电极片放置在第一卡槽内，第一电极片设置在电池与第二夹块之间，第二焊接操作孔正对第一电极片；第二电极片放置在第二卡槽内，第二电极片设置在第一夹块与电池之间，第一焊接操作孔正对第二电极片。

进一步的方案是，第二夹块上还设置有定位块，第一卡槽设置在电池放置位和定位块之间。

为实现本发明的第三目的，本发明还提供一种电池激光焊接夹具的电池焊接方法，其中使用的电池激光焊接夹具为上述的焊接夹具，焊接方法包括：

在第一卡槽内放置第一电极片；

在电池放置位内放置电池，电池压紧第一电极片；

在第二卡槽内放置第二电极片，第二电极片放置在电池上；

闭合第一夹块与第二夹块，第一焊接操作孔正对第二电极片，第二焊接操作孔正对第一电极片；

使用激光焊接机的激光束通过第一焊接操作孔对第二电极片焊接；

翻转焊接夹具，使用激光焊接机的激光束通过第二焊接操作孔对第一电极片焊接。

进一步的方案是，在第一卡槽内放置第一电极片前，焊接方法还包括在第一卡槽与第二卡槽旁放置定位块。

附图说明

图1是本发明电池激光焊接夹具实施例的结构图。

图2是本发明电池激光焊接夹具实施例安装电池与电极片的示意图。

图3是本发明电池激光焊接夹具实施例焊接时的示意图。

图4是本发明电池激光焊接夹具实施例焊接时另一视角的示意图。

图5是沿图3中的A-A线剖切得到的剖视图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明的电池激光焊接夹具应用在电池激光焊接工艺中，将电池与电极片在第二夹块相对应的位置上，第一夹块与第二夹块闭合，从而将电池正负极面上的电极片压紧，使得电极片紧密贴合电池，第一夹块与第二夹块分别设置有对应电池正负极面焊接位的通槽，焊接激光束穿过通槽对电极片进行焊接，通过第一夹块与第二夹块的闭合将电池正负极面上的电极片压紧，以符合激光焊接的要求。

参见图1，本发明的电池激光焊接夹具包括相互铰接的第一夹块1与第二夹块2。

第一夹块1朝向第二夹块2的一侧设置有第一磁铁12以及第一焊接操作孔11。第二夹块2朝向第一夹块1的一侧设置有第二磁铁22、电池放置位21、第一卡槽23、第二卡槽24以及第二焊接操作孔20，电池放置位21分别与第一卡槽23、第二卡槽24连通，在本实施中，第一卡槽23与第二卡槽24平行，并设置在电池放置位的同一侧。第二焊接操作孔20设置在电池放置位21的下方并与电池放置位21连通，第二焊接操作孔20正对电池放置位21，第一焊接操作孔11也正对电池放置位21。第一磁铁12与第二磁铁22吸引连接，在本实施例中，焊接夹具在焊接的过程中水平放置，第一磁铁12与第二磁铁22在竖直方向上共线设置，保证第一磁铁12与第二磁铁22在第一夹块1与第二夹块2闭合后，第一磁铁12与第二磁铁22能够相互吸引并贴合。

第一卡槽23与电池放置位21之间设置有两个第一定位销钉28，两个第一定位销钉28之间设置有第一间隙部26，第一卡槽23与第一间隙部26连通，在本实施例中，第一卡槽23与第一间隙部26沿第一卡槽23的延伸方向共线设置。第二卡槽24与电池放置位21之间设置有两个第二定位销钉27，两个第二定位销钉27之间设置有第二间隙部25，第二卡槽24与第二间隙部25连通，在本实施例中，第二卡槽24与第二间隙部25沿第二卡槽24的延伸方向共线设置。在本实施例中，第一卡槽23与第二卡槽24设置在电池放置位21的同一侧，第一卡槽23旁与第二卡槽24旁还分别设置有定位凹槽29，定位凹槽29也设置在第二夹块24上，定位凹槽29的数量为两个，使得第一卡槽23与第二卡槽24分别设置在定位凹槽29与电池放置块21之间，两个定位凹槽29分别与第一卡槽23与第二卡槽24连通，在本实施例中，两个定位凹槽29分别与第一卡槽23、第二卡槽24沿第一卡槽23的延伸方向、第二卡槽24的延伸方向共线设置。定位凹槽29用于放置定位块，两个定位凹槽29内分别放置有第一定位块61与第二定位块62，第一定位块61邻接第一卡槽23并沿第一卡槽23的延伸方向的一端与第一卡槽23共线设置，第二定位块62邻接第二卡槽24并沿第二卡槽24的延伸方向的一端与第二卡槽24共线设置。对于两个平行的卡槽，定位凹槽29内放置的两个定位块均为金属材质，因此两个定位块必须相互隔离绝缘，否则会造成电池短路。

第一夹块1上还设置有通槽13，第一定位销钉28、第二定位销钉27、第一定位块61以及第二定位块62穿过通槽13，使得凸起的第一定位销钉28、第二定位销钉27、第一定位块61以及第二定位块62不再支撑第一夹块1，使第一夹块1与第二夹块2紧密贴合。

电池放置位21的下方还设置有第三磁铁210，用于吸紧电池放置位21内的电池3，避免电池3在焊接的过程中发生移动。

参见图2，将第一电极片4放入第一卡槽23中，电池3放入电池放置位21中，第一电极片4放置在电池3与第二夹块2之间，在本实施例中，第一卡槽23与第二卡槽24均呈长方体，电池放置位21配合电池3的形状，电池放置位21呈圆形。放置好电池3后，将第二电极片5放入第二卡槽24中，第二电极片5放置在电池3朝向第一夹块1的一侧上。第一电极片4穿过第一卡槽23与电池放置位21之间的两个第一定位销钉28之间的第一间隙部26内，第二电极片5穿过第二卡槽24与电池放置位21之间的两个第二定位销钉27之间的第二间隙部25内，卡槽实现对电极片限位的第一步，沿卡槽的延伸方向在卡槽与电池放置位21之间设置间隙部可对电极片进行第二步的限位，减少电极片在焊接过程中移位的机率。两个定位凹槽29内分别放置第一定位块61与第二定位块62，定位块邻接卡槽的沿卡槽的延伸方向的一端并与卡槽共线设置，定位块用于对放置在卡槽内的电极片的长度进行限位。为适用不同长度的电极片，在实际使用过程中，可调节定位块的大小，或将定位块放置在卡槽内。

参见图3、图4，闭合第一夹块1与第二夹块2，第一定位块61、第二定位块62、第一定位销钉28以及第二定位销钉27穿过通槽13，在第二夹块2上设置凸起的定位销钉与定位块，为保证第一夹块1与第二夹块2的紧密闭合，第一夹块1上设置通槽13，配合凸起的定位销钉与定位块，使得第一夹块1与第二夹块紧密闭合，其中第一电极片4的一端放置在电池3与第二夹块2之间，第一电极片4的另一端在第一卡槽23内与第一定位块61共线设置，第二电极片5的一端放置在电池3上，第二电极片5的另一端在第二卡槽24内与第二定位块62共线设置，参见图5，定位块邻接卡槽的沿卡槽的延伸方向的一端并与卡槽共线设置，对放置在卡槽内的电极片的长度进行限位，使得在卡槽内放入电极片后直接获得电极片焊接端的长度，无需经过目测获取焊接端的长度，提高焊接的准确率，从而提高良品率。第一焊接操作孔11正对电池3上的第二电极片5，第二焊接操作孔20正对电池3与第二夹块2之间的第一电极片4，使得第一夹块1上的第一焊接操作孔11正对电池3负极面焊接位，第二夹块2上的第二焊接操作孔20正对电池3的正极面焊接位，并且第一夹块1上的第一磁铁12与第二夹块2上的第二磁铁22吸引连接，带动两个夹块相互夹紧并挤压电池3上的电极片，使得电极片紧密贴合电池3，符合激光焊接的要求，在本实施例中，先焊接第二电极片5，翻转夹具，再焊接第一电极片4，在本实施例中，第一电极片为正极电极片，第二电极片为负极电极片。

第一夹块1与第二夹块2上还分别设置有把手部14，把手部14呈弧形。

本发明还提供一种电池激光焊接系统，包括焊接夹具、电池、第一电极片以及第二电极片，焊接夹具为上述的焊接夹具；电池放置在电池放置位内；第一电极片放置在第一卡槽内，第一电极片设置在电池与第二夹块之间，第二焊接操作孔正对第一电极片；第二电极片放置在第二卡槽内，第二电极片设置在第一夹块与电池之间，第一焊接操作孔正对第二电极片。第二夹块上还设置有定位凹槽，第一卡槽与第二卡槽同时设置在电池放置位和定位凹槽之间，定位凹槽内放置有定位块，定位块在水平面上的最高面的高度高于第一卡槽、第二卡槽在水平面上的最高面的高度。焊接系统还包括激光焊接机，通过激光焊接机的激光束对准焊接操作孔对电极片进行焊接。

本发明还提供一种电池激光焊接夹具的电池焊接方法，其中使用的电池激光焊接夹具为上述的焊接夹具，焊接方法包括：

在第一卡槽内放置第一电极片；

在电池放置位内放置电池，电池压紧第一电极片；

在第二卡槽内放置第二电极片，第二电极片放置在电池上；

闭合第一夹块与第二夹块，第一焊接操作孔正对第二电极片，第二焊接操作孔正对第一电极片；

使用激光焊接机的激光束通过第一焊接操作孔对第二电极片焊接；

翻转焊接夹具，使用激光焊接机的激光束通过第二焊接操作孔对第一电极片焊接。

在第一卡槽内放置第一电极片前，焊接方法还包括在第一卡槽与第二卡槽旁放置定位块。

通过使用焊接夹具进行焊接，操作方便快捷，并且焊接效果更显著。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.电池激光焊接夹具，其特征在于：所述夹具包括相互铰接的第一夹块与第二夹块；

所述第一夹块上设置有第一焊接操作孔；

所述第二夹块朝向所述第一夹块的一侧设置有电池放置位、第一卡槽以及第二卡槽，所述电池放置位分别与所述第一卡槽、所述第二卡槽连通，所述第二夹块上设置有第二焊接操作孔，所述第二焊接操作孔设置在所述电池放置位的下方并与所述电池放置位连通，所述第二焊接操作孔正对所述电池放置位；

所述第一焊接操作孔设置在所述电池放置位的上方并与所述电池放置位连通，第一焊接操作孔正对所述电池放置位。

2.根据权利要求1所述的电池激光焊接夹具，其特征在于：

所述第一夹块朝向所述第二夹块的一侧设置有第一磁铁，所述第二夹块朝向所述第一夹块的一侧设置有第二磁铁，所述第一磁铁与所述第二磁铁吸引连接。

3.根据权利要求1所述的电池激光焊接夹具，其特征在于：

所述第一卡槽与所述电池放置位之间设置有两个第一定位销钉，两个所述第一定位销钉之间设置有第一间隙部，所述第一卡槽与所述第一间隙部连通。

4.根据权利要求3所述的电池激光焊接夹具，其特征在于：

所述第一夹块上还设置有通槽，所述第一定位销钉穿过所述通槽。

5.根据权利要求4所述的电池激光焊接夹具，其特征在于：

所述第二夹块朝向所述第一夹块的一侧还设置有定位块，所述定位块邻接所述第一卡槽，所述第一卡槽设置在所述电池放置位与所述定位块之间，所述定位块穿过所述通槽。

6.根据权利要求1所述的电池激光焊接夹具，其特征在于：

所述电池放置位的下方还设置有第三磁铁。

7.电池激光焊接系统，其特征在于，包括：

焊接夹具，所述焊接夹具为权利要求1-6任一项所述的焊接夹具；

电池，所述电池放置在所述电池放置位内；

第一电极片，所述第一电极片放置在所述第一卡槽内，所述第一电极片设置在所述电池与所述第二夹块之间，所述第二焊接操作孔正对所述第一电极片；

第二电极片，所述第二电极片放置在所述第二卡槽内，所述第二电极片设置在所述第一夹块与所述电池之间，所述第一焊接操作孔正对所述第二电极片。

8.根据权利要求7所述的电池激光焊接系统，其特征在于：

所述第二夹块上还设置有定位块，所述第一卡槽设置在所述电池放置块和所述定位块之间。

9.电池激光焊接夹具的电池焊接方法，其特征在于：所述电池激光焊接夹具为权利要求1-6任一项所述的焊接夹具，所述焊接方法包括：

在所述第一卡槽内放置第一电极片；

在所述电池放置位内放置电池，所述电池压紧所述第一电极片；

在所述第二卡槽内放置第二电极片，所述第二电极片放置在所述电池上；

闭合所述第一夹块与所述第二夹块，所述第一焊接操作孔正对所述第二电极片，所述第二焊接操作孔正对所述第一电极片；

使用激光焊接机的激光束通过所述第一焊接操作孔对所述第二电极片焊接；

翻转所述焊接夹具，使用所述激光焊接机的激光束通过所述第二焊接操作孔对所述第一电极片焊接。

10.根据权利要求9所述的电池焊接方法，其特征在于：

在所述第一卡槽内放置第一电极片前，所述焊接方法还包括在所述第一卡槽与所述第二卡槽旁放置定位块。