CN109175577A - 一种蓄电池焊接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及蓄电池生产技术领域，公开了一种蓄电池焊接工艺，包括如下步骤：A.夹取，B.定位，C.焊料加热，D.第一次注入焊料，E.第一次冷却，F.第二次注入焊料，G.合模，H.第二次冷却，I.脱模。本方案可同时对电池模块两侧的端子极板进行焊接，大大提高了蓄电池的生产效率，并可防止焊料进入到电池模块内部，从而降低电池模块端子极板焊接的报废率。

Description

一种蓄电池焊接工艺

技术领域

本发明属于蓄电池生产技术领域。

背景技术

蓄电池主要由正极板、负极板、电解液、隔膜、电池槽和盖等部分组成，其中，正极板和负极板均由板栅构成，生产时，正极板和负极板交替叠放，并在正极板和负极板之间放置隔膜，若干正极板和负极板构成电池模块，电池模块装在绝缘的电池槽内，叠放好的电池模块两端的端子极板上有众多的端子线，正极板的端子线铸焊在一起形成正极端子，负极板的端子线铸焊在一起形成负极端子，进而在电池模块的两端分别形成正极端子和负极端子。

正极端子和负极端子在铸焊过程中，主要采用分焊的方式，利用夹取机构将电池模块夹住，使电池模块其中一个端子浸入焊料中并对焊料进行冷却定型，然后将电池模块翻转使另一个端子浸入焊料中并对焊料进行冷却定型，从而完成电池模块两个端子的焊接。采用这种方式对电池模块的端子进行焊接，工作效率很低，极大地影响了蓄电池的产量。

还有一种蓄电池的端子铸焊方式是从两端同时进行焊接，虽然可以同时水平加工两个端子，但是在焊接过程中，焊料从电池模块端子的上方浇落下来后会从端子极板和隔膜之间的缝隙流入电池模块内，造成电池模块加工不合格，报废率高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蓄电池焊接工艺，以提高蓄电池生产效率，并降低电池模块的报废率。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种蓄电池焊接工艺，包括如下步骤：

A.夹取：利用夹取机构将电池模块的两侧夹紧，并将电池模块移动到铸焊机构的放置槽中；

B.定位：利用放置槽对电池模块进行定位，并使电池模块两侧的端子极板插入到铸焊机构的焊料模具中，并使焊料模具的定模位于电池模块端子极板靠近压力框的一侧；

C.焊料加热：将焊料放置到焊料炉中进行加热；

D.第一次注入焊料：将焊料加入到两个焊料模具中的端子极板靠近压力框的一侧；

E.第一次冷却：对加入到端子极板靠近压力框一侧的焊料进行初次冷却，使焊料初步凝结；

F.第二次注入焊料：同时往焊料模具中的端子极板远离压力框的一侧添加焊料，使焊料浸没电池模块的端子极板；

G.合模：同时驱动两个焊料模具的动模，使动模与对应的定模实现合模，对加入到电池模块端子极板上的焊料进行挤压成型；

H.第二次冷却：对挤压成型的焊料进行冷却；

I.脱模：反向驱动动模，使动模与定模分离，实现脱模。

本基础方案的原理和有益效果在于：

(1)本方案可同时对电池模块两侧的端子极板进行焊接，大大提高了蓄电池的生产效率。

(2)本方案利用夹取机构将电池模块转移到放置槽并水平放置在放置槽中，使电池模块两侧的端子极板分别插入两个焊料模具中，通过放置槽对电池模块进行初步限位，防止电池模块端子极板在焊接过程中因电池模块产生移动而降低焊接精度；通过第一层浇道和环槽形浇道可将焊料加入到端子极板靠近压力框的一侧，并及时对这部分焊料进行冷却使之凝结，一方面可防止这部分焊料进入到电池模块内部，另一方面也可形成屏障，防止从第二层浇道加入的焊料进入到电池模块内，从而降低电池模块端子极板焊接的报废率；通过第二层浇道往端子极板远离压力框的部位加入焊料，再通过合模将焊料中的气泡挤出，使形成的端子的结构更加紧实，从而提高电池模块端子极板焊接的质量。

进一步，所述步骤A中，夹取机构在对电池模块进行夹取和转移时，夹取机构与电池模块两侧的中部相抵紧。夹取机构在夹取时与电池模块两侧的中部相抵，使得电池模块在移动过程中能够保持水平的状态，防止电池模块因左右高度不一而无法准确放入放置槽中，进而导致无法自动定位，大大提高了电池模块焊接的精度，从而降低电池模块焊接的报废率。

进一步，所述步骤D中，在往端子极板靠近定模的一侧加入焊料的同时，通过第二层浇道往端子极板远离压力框的一侧也加入焊料，且加入端子极板远离压力框一侧的焊料量少于加入端子极板靠近压力框一侧的焊料量。采用这种焊料添加方式，既可以提高焊料的加入效率，又可以防止焊料因进入电池模块内部而导致电池模块报废。

进一步，所述步骤D中，往端子极板远离压力框的一侧加入焊料的速度小于往端子极板靠近压力框一侧加入焊料的速度。电池模块端子极板远离压力框的一侧的焊料加入速度小于电池模块端子极板靠近压力框一侧的焊料加入速度，使得加入到端子极板靠近压力框一侧的焊料获得较充分的时间进行冷却凝结，可进一步防止焊料因进入电池模块内部而导致电池模块报废。

进一步，所述步骤E中，对焊料冷却1-4min之后进行步骤F。对加入到电池模块靠近压力框一侧的焊料冷却1-4min，使这部分焊料得到足够的时间进行冷却凝结，此时的焊料既可防止焊料因进入电池模块内部而导致电池模块报废，又可以在一定程度上降低端子出现分层的几率。

进一步，在所述步骤I之后增加存放步骤，将焊接完成的电池模块放置到具有冷却功能的容纳槽中。电池模块脱模之后需要运往下一个工序，此时电池模块仍然具有一定的热度，具有冷却功能的容纳槽可对电池模块进行进一步的冷却，提高电池模块的冷却效率，并防止电池模块在转运过程中烫伤工人。

进一步，所述步骤A中的铸焊机构包括铸焊台，所述铸焊台上设置有用于放置电池模块的放置槽，放置槽的两侧均设置有焊料模具和焊料炉，焊料炉与同侧的焊料模具之间设置有第一层浇道和第二层浇道；焊料模具包括相互配合的定模和动模，定模与放置槽外壁固接，定模上设置有快冷道，第一层浇道的出口位于定模顶部开口处并位于端子极板的上方，快冷道与第一层浇道相邻设置并位于定模靠近电池模块压力框的一侧；动模连接有驱动装置，且动模上设置有冷却道，第二层浇道的出口位于动模顶部开口处并位于端子极板的上方。

放置槽用于放置电池模块，电池模块两端的端子极板分别插入到两个焊料模具中，焊料炉与同侧的焊料模具之间连通有第一层浇道和第二层浇道，以便通过第一层浇道和第二层浇道将焊料输送到电池模块的端子极板上。第一层浇道可使焊料落入到电池模块端子极板靠近压力框的一侧，而定模上的快冷道在通入冷却液后可对定模上的焊料进行冷却，防止焊料进入到电池模块内；动模与定模相配合可对焊料进行挤压，将焊料中的气泡挤出，使焊接后形成的端子结构更加紧实；而动模中的冷却道可对焊料进行冷却，加速焊料的凝结。

附图说明

图1为本发明一种蓄电池焊接工艺实施例1中铸焊机构的俯视图；

图2为本发明一种蓄电池焊接工艺实施例1中夹取机构的主视图；

图3为图2中安装板的仰视图；

图4为图2中第二夹板的侧视图；

图5为本发明一种蓄电池焊接工艺实施例2中第二层浇道波浪形通道的局部剖视图；

图6为本发明一种蓄电池焊接工艺实施例2中第一电磁阀、第二电磁阀、压力开关、电源的电路图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：铸焊台1、放置槽2、动模3、定模4、焊料炉5、第一层浇道6、第二层浇道7、快冷道8、冷却道9、驱动装置10、波浪形通道11、压力开关12、第一电磁阀13、第二端口16、压力框17、端子极板18、电池模块19、机械臂20、安装板21、气缸22、第一夹板23、弹性带24、第二通槽25、第二夹板26、滑盘27、第一通槽28、弹性垫29、抬升机构30。

实施例1

一种蓄电池焊接工艺，包括如下步骤：

A.夹取：利用夹取机构将电池模块19的两侧夹紧，并将电池模块19移动到铸焊机构的放置槽2中，此过程中，夹取机构与电池模块19两侧的中部相抵紧。

B.定位：利用放置槽2对电池模块19进行定位，并使电池模块19左右两侧的端子极板18插入到铸焊机构对应的焊料模具中，并使焊料模具的定模4位于电池模块19端子极板18靠近压力框17的一侧。

C.焊料加热：将焊料放置到焊料炉5中进行加热。

D.第一次注入焊料：将焊料加入到两个焊料模具中的端子极板18靠近压力框17的一侧。

E.第一次冷却：对加入到端子极板18靠近压力框17一侧的焊料进行初次冷却，使焊料初步凝结，冷却时间为1-4min，优选为2min。

F.第二次注入焊料：同时往端子极板18远离压力框17的一侧添加焊料，使焊料浸没电池模块19的端子极板18；

G.合模：同时驱动两个焊料模具的动模3，使动模3与对应的定模4实现合模，对加入到电池模块19端子极板18上的焊料进行挤压成型；

H.第二次冷却：对挤压成型的焊料进行冷却；

I.脱模：反向驱动动模3，使动模3与定模4分离，实现脱模。

J.存放：将焊接完成的电池模块19放置到具有冷却功能的容纳槽中，容纳槽内通有冷却液以起到冷却功能。

步骤A中提到的铸焊机构，如附图1所示，包括铸焊台1，铸焊台1上设置有用于放置电池模块19的放置槽2，放置槽2的左右两侧均设置有焊料模具和焊料炉5，焊料炉5与同侧的焊料模具之间均连通有第一层浇道6和第二层浇道7，且第一层浇道6和第二层浇道7均位于焊料模具的上方；焊料模具包括相互配合的定模4和动模3，定模4和动模3均呈槽型，定模4与放置槽2外壁固接，定模4上设置快冷道8，第一层浇道6的出口位于定模4顶部开口处并位于端子极板18的上方，快冷道8与第一层浇道6相邻设置并位于定模4靠近电池模块19压力框17的一侧；动模3连接有驱动装置10，驱动装置10为直线电机，且动模3上设置有冷却道9，第二层浇道7的出口始终位于动模3顶部开口处并位于端子极板18的上方。第一层浇道6的出口处和第二层浇道7的出口处均可以连接分流管，并在分流管的底部均设若干排出口，使得焊料能够均匀地落到端子极板18各处。定模4顶部和动模3顶部可配合盖板，并在盖板上设置与第一层浇道6、第二层浇道7相配合的浇入口即可，使得形成的端子顶面更加平整。

其中，焊料炉5可以为一个，也可以为两个，若焊料炉5为一个，则该焊料炉5与两个焊料模具之间均连通有第一层浇道6和第二层浇道7；若焊料炉5为两个，则每个焊料炉5对应一个焊料模具，且焊料炉5与对应的焊料模具之间均连通有第一层浇道6和第二层浇道7。第一层浇道6的出口靠近环槽形浇道，第二层浇道7的出口远离环形槽浇道且位于端子极板18上方。

其中，步骤A中提到的夹取机构，如附图2和附图3所示，包括竖直设置的机械臂20，机械臂20的下部固接有安装板21，安装板21上设有夹持单元；夹持单元包括两个气缸22、两个第一夹板23和弹性带24，两个气缸22安装在安装板21底部两侧，且两个气缸22的伸缩端相对且交错设置，两个第一夹板23滑动连接在安装板21的底部，弹性带24的两端分别与两个第一夹板23固接，且弹性带24与两个气缸22的伸缩端均处于同一水平线上，第一夹板23对准电池模块19的侧壁中部。

另外，安装板21上还可以设置调整机构，调整机构包括两个第二通槽25和两个第二夹板26，第二通槽25呈“T”字型，且两个第二通槽25相对并交错设置在安装板21的两侧。第二通槽25中滑动连接有滑柱，滑柱的顶部固定设有滑盘27，滑盘27位于安装板21上并与安装板21上端面相抵。第二夹板26的上端面与滑柱的下端面固接，如附图4所示，第二夹板26的中部开设有第一通槽28，第一通槽28的下端延伸至第二夹板26的底部，第二通槽25的上部左右两内侧壁上均设有弹性垫29，两个弹性垫29之间的距离小于顶块的宽度，通槽的宽度大于顶块的气缸22的伸缩端的外径。第二夹板26的长度小于第二通槽25靠近机械臂20一侧部位的长度。优选地，安装板21上还可以设置用于抬升第二夹板26的抬升机构30，抬升机构30可以为气缸22，也可以为其他可带动第二夹板26向上移动的机械结构。

对电池模块19端子极板18进行焊接时，两个气缸22的伸缩端先与第二夹板26的弹性垫29相抵并推动第二夹板26沿T字型的第二通槽25移动到靠近安装板21中心的位置，从而使电池模块19位于安装板21底部的中心位置上，此时抬升机构30将第二夹板26从第二通槽25中抬升起来，使电池模块19两侧的端子极板18露出，便于将电池模块19的端子极板18同时伸入到两个焊料模具中进行焊接。接着，两个气缸22的伸缩端继续伸出并穿过第一通槽28，气缸22的伸缩端逐渐靠近弹性带24并推动弹性带24使之变形，弹性带24的弯曲变形可带动两个第一夹板23相互靠近并抵靠在电池模块19前后两侧的中部。

随后，机械臂20将夹持好的电池模块19移动到放置槽2中，放置槽2对电池模块19进行限位，防止电池模块19端子在焊接过程中因电池模块19产生移动而降低焊接精度；通过第一层浇道6可将焊料加入到端子靠近压力框17的一侧，并及时对这部分焊料进行冷却使之凝结，既可防止这部分焊料进入到电池模块19内部，也可形成屏障，防止从第二层浇道7加入的焊料进入到电池模块19内，从而降低电池模块19端子焊接的报废率；通过第二层浇道7往电池模块19端子远离压力框17的部位加入焊料，再通过合模将焊料中的气泡挤出，使端子的结构更加紧实，从而提高电池模块19端子焊接的质量。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：步骤D中，在往端子极板18靠近定模4的一侧加入焊料的同时，通过第二层浇道7往端子极板18远离压力框17的一侧也加入焊料，且加入端子极板18远离压力框17一侧的焊料量少于加入端子极板18靠近压力框17一侧的焊料量，往端子极板18远离压力框17的一侧加入焊料的速度小于往端子极板18靠近压力框17一侧加入焊料的速度。

另外，第一层浇道6内部是无阻碍的管状结构，如附图5所示，第二层浇道7内为波浪形通道11，波浪形通道11靠近焊料炉5的一端端口为第一端口，且第一端口处径向设有遮挡块，遮挡块和第一端口之间设有间隙，波浪形通道11上远离焊料炉5的一端端口为第二端口16，第二端口16处设有压力开关12，压力开关12串接电源，且第二端口16处还设有第一电磁阀13，第一端口下方竖向设有可限制焊料流量的第二电磁阀，第一电磁阀13和第二电磁阀和压力开关12串联，电路图如附图6所示。第一电磁阀13和第二电磁阀均可采用普通的电磁阀，如浙江余姚市华创电磁阀厂生产的型号为2W的电磁阀、上海力典电磁阀有限公司生产的型号为LD62A的精巧型电磁阀、上海北四特自动化科技有限公司生产的型号为ZQDF-B不锈钢系列直动活塞式电磁阀等。

在第一次加入焊料时，第一层浇道6和第二层浇道7均流入焊料，焊料在第一层浇道6中流通顺畅，而当焊料从第二层浇道7的第一端口进入时，由于第一端口处设有遮挡块，焊料会受遮挡块阻挡，其中一部分焊料从此处缝隙流入波浪形通道11内，另一部分会重新落入焊料炉5中，对焊料进行第一次缓流。焊料在波浪形通道11中流动至第二端口16，流动行程较长，从而延长第二层浇道7焊料流出的时间，所以第二层浇道7内焊料的流出会晚于第一层浇道6的焊料，使得加入到端子极板18靠近压力框17一侧的焊料获得较充分的时间进行冷却凝结，可进一步防止焊料因进入电池模块19内部而导致电池模块19报废。

当波浪形通道11内的焊料流动至第二端口16处时，会对压力开关12造成挤压，压力开关12闭合，使第一电磁阀13和第二电磁阀同时开启，使得波浪形通道11中的焊料经过第一电磁阀13落入端子极板18上方，且大量的焊料从第一端口处通入并流动至端子极板18上方，使焊料与端子极板18充分接触。

采用这种焊料添加方式，既可以提高焊料的加入效率，又可以防止焊料因进入电池模块19内部而导致电池模块19报废。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种蓄电池焊接工艺，其特征在于：包括如下步骤：

A.夹取：利用夹取机构将电池模块的两侧夹紧，并将电池模块移动到铸焊机构的放置槽中；

B.定位：利用放置槽对电池模块进行定位，并使电池模块两侧的端子极板插入到铸焊机构的焊料模具中，并使焊料模具的定模位于电池模块端子极板靠近压力框的一侧；

C.焊料加热：将焊料放置到焊料炉中进行加热；

D.第一次注入焊料：将焊料加入到两个焊料模具中的端子极板靠近压力框的一侧；

E.第一次冷却：对加入到端子极板靠近压力框一侧的焊料进行初次冷却，使焊料初步凝结；

F.第二次注入焊料：同时往焊料模具中的端子极板远离压力框的一侧添加焊料，使焊料浸没电池模块的端子极板；

G.合模：同时驱动两个焊料模具的动模，使动模与对应的定模实现合模，对加入到电池模块端子极板上的焊料进行挤压成型；

H.第二次冷却：对挤压成型的焊料进行冷却；

I.脱模：反向驱动动模，使动模与定模分离，实现脱模。

2.根据权利要求1所述的一种蓄电池焊接工艺，其特征在于：所述步骤A中，夹取机构在对电池模块进行夹取和转移时，夹取机构与电池模块两侧的中部相抵紧。

3.根据权利要求1所述的一种蓄电池焊接工艺，其特征在于：所述步骤D中，在往端子极板靠近定模的一侧加入焊料的同时，也往端子极板远离压力框的一侧也加入焊料，且加入端子极板远离压力框一侧的焊料量少于加入端子极板靠近压力框一侧的焊料量。

4.根据权利要求3所述的一种蓄电池焊接工艺，其特征在于：所述步骤D中，往端子极板远离压力框的一侧加入焊料的速度小于往端子极板靠近压力框一侧加入焊料的速度。

5.根据权利要求1所述的一种蓄电池焊接工艺，其特征在于：所述步骤E中，对焊料冷却1-4min之后进行步骤F。

6.根据权利要求1所述的一种蓄电池焊接工艺，其特征在于：在所述步骤I之后增加存放步骤，将焊接完成的电池模块放置到具有冷却功能的容纳槽中。

7.根据权利要求1所述的一种蓄电池焊接工艺，其特征在于：所述步骤A中的铸焊机构包括铸焊台，所述铸焊台上设置有用于放置电池模块的放置槽，放置槽的两侧均设置有焊料模具和焊料炉，焊料炉与同侧的焊料模具之间设置有第一层浇道和第二层浇道；焊料模具包括相互配合的定模和动模，定模与放置槽外壁固接，定模上设置有快冷道，第一层浇道的出口位于定模顶部开口处并位于端子极板的上方，快冷道与第一层浇道相邻设置并位于定模靠近电池模块压力框的一侧；动模连接有驱动装置，且动模上设置有冷却道，第二层浇道的出口位于动模顶部开口处并位于端子极板的上方。