CN108067801B - 焊接工装和焊接系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的焊接工装和焊接系统，涉及电极焊接技术领域。其中，所述焊接工装包括：压板，该压板设置有第一通孔；弹性连接结构，该弹性连接结构的一端设置于所述第一通孔，且设置有与所述第一通孔连通的第二通孔；磁性连接结构，该磁性连接结构设置于所述弹性连接结构远离所述压板的一端，且设置有与所述第二通孔连通的第三通孔。所述磁性连接结构远离所述弹性连接结构的一端与盖板磁性吸合，以挤压并固定电极片，以使激光焊接器件能够通过所述第一通孔、第二通孔和第三通孔将电极片焊接于电芯。通过上述设置，可以改善现有技术中将电极片焊接于电芯存在不便的问题。

Description

焊接工装和焊接系统
技术领域
本发明涉及电极焊接技术领域，具体而言，涉及一种焊接工装和焊接系统。
背景技术
随着电动汽车的发展，电池模组作为电动汽车的动力供给器件，得到了广泛的关注。其中，电池模组中的多个电芯一般需要通过电极片进行汇接，以实现多个电芯的串并联连接。经发明人研究发现，现有的将电极片焊接于电芯的技术中存在着不便的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种焊接工装和焊接系统，以改善现有技术中将电极片焊接于电芯存在不便的问题。
为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：
一种焊接工装，用于焊接电池模组，所述电池模组包括电芯、位于所述电芯一端的盖板以及位于所述盖板远离所述电芯一侧的电极片，所述焊接工装包括：
压板，该压板设置有第一通孔；
弹性连接结构，该弹性连接结构的一端设置于所述第一通孔，且设置有与所述第一通孔连通的第二通孔；
磁性连接结构，该磁性连接结构设置于所述弹性连接结构远离所述压板的一端，且设置有与所述第二通孔连通的第三通孔；
其中，所述磁性连接结构远离所述弹性连接结构的一端与所述盖板磁性吸合，以挤压并固定所述电极片，以使激光焊接器件能够通过所述第一通孔、第二通孔和第三通孔将所述电极片焊接于所述电芯。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述焊接工装中，所述磁性连接结构包括：
第一部件，该第一部件与所述弹性连接结构远离所述压板的一端连接；
第二部件，该第二部件与所述第一部件远离所述弹性连接结构的一端连接，且所述第二部件具有磁性件。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述焊接工装中，所述第一部件和所述第二部件为中空结构，以形成所述第三通孔；
其中，所述第一部件设置有与所述第三通孔的设置方向不平行的第四通孔，以连通所述第一部件的中空部分与外部空间。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述焊接工装中，所述第二部件还具有保护件，该保护件套设于所述磁性件并覆盖所述磁性件的外表面。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述焊接工装中，所述第一通孔为多个，所述弹性连接结构为多个，所述磁性连接结构为多个；
其中，所述第一通孔、所述弹性连接结构和所述磁性连接结构的数量相同，且一一对应设置。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述焊接工装中，所述弹性连接结构为螺旋状弹簧。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述焊接工装中，还包括：
导向结构，该导向结构为中空结构，且套设于所述弹性连接结构和磁性连接结构。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述焊接工装中，所述第一通孔包括：
第一部分，该第一部分的一端贯穿至所述压板远离所述弹性连接结构的一面；
第二部分，该第二部分的截面积大于所述第一部分的截面积，且与所述弹性连接结构相匹配，以设置所述弹性连接结构；
第三部分，该第三部分的截面积大于所述第二部分的截面积，且与所述导向结构相匹配，以使所述导向结构能够在所述弹性连接结构压缩时移动至所述第三部分。
本发明实施例还提供了一种焊接系统，用于焊接电池模组，所述电池模组包括电芯、位于所述电芯一端的盖板以及位于所述盖板远离所述电芯一侧的电极片，所述焊接系统包括激光焊接器件和焊接工装，所述焊接工装包括：
压板，该压板设置有第一通孔；
弹性连接结构，该弹性连接结构的一端设置于所述第一通孔，且设置有与所述第一通孔连通的第二通孔；
磁性连接结构，该磁性连接结构设置于所述弹性连接结构远离所述压板的一端，且设置有与所述第二通孔连通的第三通孔；
其中，所述磁性连接结构远离所述弹性连接结构的一端与所述盖板磁性吸合，以挤压并固定所述电极片，以使所述激光焊接器件能够通过所述第一通孔、第二通孔和第三通孔将所述电极片焊接于所述电芯。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述焊接系统中，所述盖板包括分别位于所述电芯两端的第一盖板和第二盖板，所述电极片包括位于所述第一盖板远离所述电芯一侧的正电极片和位于所述第二盖板远离所述电芯一侧的负电极片；
其中，所述焊接工装为两组，以分别将所述正电极片固定于第一盖板、将所述负电极片固定于所述第二盖板。
本发明提供的焊接工装和焊接系统，通过压板、弹性连接结构以及磁性连接结构的配合设置，可以实现简单快捷地对电极片进行固定以完成焊接工作，并在焊接完成后可以实现将焊接工装与电池模组的快速拆卸，从而改善现有技术中因使用焊接辅助设备固定电极片而存在固定与拆卸不便的问题。
进一步地，通过在磁性连接结构上设置第四通孔，可以使穿过第三通孔的光传递至磁性连接结构的外部区域，从而减少磁性连接结构内部的光反射，进而避免由于过多的光反射而导致光学相机在进行测距时存在测量精度低的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例提供的焊接工装的应用示意图。
图2为本发明实施例提供的焊接工装的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的焊接工装与电极片的相对关系图。
图4为本发明实施例提供的焊接工装的另一结构示意图。
图5为本发明实施例提供的焊接工装的另一结构示意图。
图6为本发明实施例提供的第一通孔的结构示意图。
图标：100-焊接工装；110-压板；111-第一通孔；112-第一部分；113-第二部分；114-第三部分；130-弹性连接结构；150-磁性连接结构；151-第一部件；151a-第四通孔；153-第二部件；170-导向结构；200-电池模组；210-电芯；230-盖板；250-电极片。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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发明中的具体含义。
如图1所示，本发明实施例提供了一种焊接系统，用于焊接电池模组200。其中，所述焊接系统包括激光焊接器件和用于辅助所述激光焊接器件对所述电池模组200进行焊接的焊接工装100。
进一步地，在本实施例中，所述电池模组200包括电芯210、盖板230以及电极片250。所述盖板230位于所述电芯210的一端，且设置有连接孔。所述电极片250位于所述盖板230远离所述电芯210的一侧，且设置有极耳以穿过所述连接孔焊接于所述电芯210。
考虑到所述电芯210包括正极和负极，相应地，所述盖板230可以包括位于所述电芯210正极和负极两端的第一盖板和第二盖板，所述电极片250包括位于所述第一盖板远离所述电芯210一侧的正电极片和位于所述第二盖板远离所述电芯210一侧的负电极片。其中，所述正电极片的极耳能够穿过所述第一盖板的连接孔焊接于所述电芯210的正极，所述负电极片的极耳能够穿过所述第二盖板的连接孔焊接与所述电芯210的负极。
可选地，所述焊接工装100的数量不受限制，例如，既可以是一组，以按照一定的先后顺序焊接正电极片和负电极片，也可以是两组，以分别焊接所述正电极片和所述负电极片。在本实施例中，所述焊接工装100为两组，以分别将所述正电极片固定于第一盖板、将所述负电极片固定于所述第二盖板。
结合图2和图3，本发明实施例还提供一种可应用于上述焊接系统的焊接工装100。其中，所述焊接工装100包括压板110、弹性连接结构130和磁性连接结构150。
进一步地，在本实施例中，所述压板110设置有第一通孔111。所述弹性连接结构130的一端设置于所述第一通孔111，且设置有与所述第一通孔111连通的第二通孔。所述磁性连接结构150设置于所述弹性连接结构130远离所述压板110的一端，且设置有与所述第二通孔连通的第三通孔。
其中，所述磁性连接结构150远离所述弹性连接结构130的一端与所述盖板230磁性吸合，以挤压并固定所述电极片250，以使激光焊接器件能够通过所述第一通孔111、第二通孔和第三通孔将所述电极片250焊接于所述电芯210。
通过所述磁性连接结构150与所述盖板230磁性吸合的设置，可以快速、方便地对将所述电极片250固定于所述盖板230，并且在完成激光焊接后可以方便地拆卸所述焊接工装100。
可选地，所述压板110的形状、厚度不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，可以是方形、圆形或者不规则的形状。在本实施例中，所述压板110为方体结构。
可选地，所述第一通孔111的数量不受限制，可以根据所述电池模组200中电芯210的数量进行设置。在本实施例中，所述电芯210为多个，所述第一通孔111为多个。并且，所述第一通孔111的数量与所述电芯210的数量相同，且一一对应设置。
其中，相应地，所述弹性连接结构130为多个，所述磁性连接结构150为多个。并且，所述第一通孔111、所述弹性连接结构130和所述磁性连接结构150的数量相同，且一一对应设置。
可选地，多个所述第一通孔111的分布方式不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，可以根据电池模组200中的电芯210分布方式进行设置。在本实施例中，所述电池模组200包括多行多列呈矩阵分布的电芯210，为便于对各所述电芯210的焊接，多个所述第一通孔111呈矩阵分布。
可选地，所述第一通孔111的形状不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，既可以是圆形，也可以是方形，还可以是不规则的形状。在本实施例中，所述第一通孔111为圆形通孔。
可选地，所述弹性连接结构130的形状不受限制，只要具有一定的形变恢复能力即可。在本实施例中，所述弹性连接结构130为螺旋状弹簧。
其中，所述弹性连接结构130与所述压板110连接方式不受限制，既可以是一体成型以固定，也可以是可拆卸式连接。在本实施例中，所述弹性连接结构130与所述压板110可拆卸式连接，以便于分别进行维护或更换。
结合图4，在本实施例中，所述磁性连接结构150可以包括第一部件151和第二部件153。所述第一部件151与所述弹性连接结构130远离所述压板110的一端连接。该第二部件153与所述第一部件151远离所述弹性连接结构130的一端连接，且所述第二部件153具有磁性件，以与所述盖板230磁性吸合。
其中，所述第一部件151与所述第二部件153为中空结构，以形成所述第三通孔。为避免磁性连接结构150内部由于过多的光反射而导致光学相机在进行测距时存在测量精度低的问题，在本实施例中，所述第一部件151上设置有第四通孔151a，以连通所述第一部件151的中空部分与外部空间。
可选地，所述第四通孔151a的设置方向不受限制，例如，既可以是与所述第三通孔的设置方向具有一定的倾角，也可以是垂直于所述第三通孔的设置方向。在本实施例中，所述第三通孔的设置方向垂直于所述第四通孔151a的设置方向。
其中，所述第四通孔151a的数量既可以是一个，也可以是多个，可以根据光学相机的光学特性进行选择设置。在本实施例中，所述第四通孔151a为多个，且多个所述第四通孔151a均匀分布于所述第一部件151。
考虑到所述磁性件为磁铁，存在容易损坏的问题，在本实施例中，所述第二部件153还具有保护件。其中，所述保护件套设于所述磁性件并覆盖所述磁性件的外表面。
结合图5，在本实施例中，所述焊接工装100还可以包括导向结构170，以提高所述压板110与所述磁性连接结构150之间的连接稳定性。其中，所述导向结构170为中空结构，套设于所述弹性连接结构130和所述磁性连接结构150。
可选地，所述导向结构170与所述弹性连接结构130和磁性连接结构150的相对位置关系不受限制，可以根据实际需求进行设置。在本实施例中，所述弹性连接结构130处于正常状态时，所述导向结构170覆盖所述弹性连接结构130和磁性连接结构150的部分区域，在所述弹性连接结构130处于压缩状态时，所述导向结构170覆盖所述弹性连接结构130并延伸至所述压板110，且一端固定于所述压板110的第一通孔111。
进一步地，为便于所述弹性连接结构130的设置与所述导向结构170的固定，在本实施例中，结合图6，所述第一通孔111可以包括第一部分112、第二部分113以及第三部分114。
其中，所述第一部分112的一端贯穿至所述压板110远离所述弹性连接结构130的一面。所述第二部分113的截面积大于所述第一部分112的截面积，且与所述弹性连接结构130相匹配，以设置所述弹性连接结构130。所述第三部分114的截面积大于所述第二部分113的截面积，且与所述导向结构170相匹配，以使所述导向结构170能够在所述弹性连接结构130压缩时移动至所述第三部分114。
综上所述，本发明提供的焊接工装100和焊接系统，通过压板110、弹性连接结构130以及磁性连接结构150的配合设置，可以实现简单快捷地对电极片250进行固定以完成焊接工作，并在焊接完成后可以实现将焊接工装100与电池模组200的快速拆卸，从而改善现有技术中因使用焊接辅助设备固定电极片250而存在固定与拆卸不便的问题。其次，通过在磁性连接结构150上设置第四通孔151a，可以使穿过第三通孔的光传递至磁性连接结构150的外部区域，从而减少磁性连接结构150内部的光反射，进而避免由于过多的光反射而导致光学相机在进行测距时存在测量精度低的问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种焊接工装，用于焊接电池模组，其特征在于，所述电池模组包括电芯、位于所述电芯一端的盖板以及位于所述盖板远离所述电芯一侧的电极片，所述盖板设置有连接孔，所述电极片位于所述盖板远离所述电芯的一侧，且所述电极片设置有极耳以穿过所述连接孔焊接于所述电芯；所述焊接工装包括：
压板，该压板设置有第一通孔；
弹性连接结构，该弹性连接结构的一端设置于所述第一通孔，且设置有与所述第一通孔连通的第二通孔；
磁性连接结构，该磁性连接结构设置于所述弹性连接结构远离所述压板的一端，且设置有与所述第二通孔连通的第三通孔；
其中，所述磁性连接结构远离所述弹性连接结构的一端与所述盖板磁性吸合，以挤压并固定所述电极片，以使激光焊接器件能够通过所述第一通孔、第二通孔和第三通孔将所述电极片焊接于所述电芯；
所述磁性连接结构包括：
第一部件，该第一部件与所述弹性连接结构远离所述压板的一端连接；
第二部件，该第二部件与所述第一部件远离所述弹性连接结构的一端连接，且所述第二部件具有磁性件；
所述第一部件和所述第二部件为中空结构，以形成所述第三通孔；
其中，所述第一部件设置有与所述第三通孔的设置方向不平行的第四通孔，以连通所述第一部件的中空部分与外部空间。
2.根据权利要求1所述的焊接工装，其特征在于，所述第二部件还具有保护件，该保护件套设于所述磁性件并覆盖所述磁性件的外表面。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的焊接工装，其特征在于，所述第一通孔为多个，所述弹性连接结构为多个，所述磁性连接结构为多个；
其中，所述第一通孔、所述弹性连接结构和所述磁性连接结构的数量相同，且一一对应设置。
4.根据权利要求1-2任意一项所述的焊接工装，其特征在于，所述弹性连接结构为螺旋状弹簧。
5.根据权利要求1-2任意一项所述的焊接工装，其特征在于，还包括：
导向结构，该导向结构为中空结构，且套设于所述弹性连接结构和磁性连接结构。
6.根据权利要求5所述的焊接工装，其特征在于，所述第一通孔包括：
第一部分，该第一部分的一端贯穿至所述压板远离所述弹性连接结构的一面；
第二部分，该第二部分的截面积大于所述第一部分的截面积，且与所述弹性连接结构相匹配，以设置所述弹性连接结构；
第三部分，该第三部分的截面积大于所述第二部分的截面积，且与所述导向结构相匹配，以使所述导向结构能够在所述弹性连接结构压缩时移动至所述第三部分。
7.一种焊接系统，用于焊接电池模组，其特征在于，所述电池模组包括电芯、位于所述电芯一端的盖板以及位于所述盖板远离所述电芯一侧的电极片，所述盖板设置有连接孔，所述电极片位于所述盖板远离所述电芯的一侧，且所述电极片设置有极耳以穿过所述连接孔焊接于所述电芯；所述焊接系统包括激光焊接器件和焊接工装，所述焊接工装包括：
压板，该压板设置有第一通孔；
弹性连接结构，该弹性连接结构的一端设置于所述第一通孔，且设置有与所述第一通孔连通的第二通孔；
磁性连接结构，该磁性连接结构设置于所述弹性连接结构远离所述压板的一端，且设置有与所述第二通孔连通的第三通孔；
其中，所述磁性连接结构远离所述弹性连接结构的一端与所述盖板磁性吸合，以挤压并固定所述电极片，以使所述激光焊接器件能够通过所述第一通孔、第二通孔和第三通孔将所述电极片焊接于所述电芯；
所述磁性连接结构包括：
第一部件，该第一部件与所述弹性连接结构远离所述压板的一端连接；
第二部件，该第二部件与所述第一部件远离所述弹性连接结构的一端连接，且所述第二部件具有磁性件；
所述第一部件和所述第二部件为中空结构，以形成所述第三通孔；
其中，所述第一部件设置有与所述第三通孔的设置方向不平行的第四通孔，以连通所述第一部件的中空部分与外部空间。
8.根据权利要求7的所述焊接系统，其特征在于，所述盖板包括分别位于所述电芯两端的第一盖板和第二盖板，所述电极片包括位于所述第一盖板远离所述电芯一侧的正电极片和位于所述第二盖板远离所述电芯一侧的负电极片；
其中，所述焊接工装为两组，以分别将所述正电极片固定于第一盖板、将所述负电极片固定于所述第二盖板。
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