CN109244348A - 一种电池装配工艺及装配装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电池技术领域，公开了一种电池装配工艺及装配装置。该装配工艺包括以下步骤：将两个卷芯的两个正极耳均放置于一双层软连接片的第一层和第二层之间，两个负极耳均放置于一双层软连接片的第一层和第二层之间；将两个正极耳和与其对应的双层软连接片通过焊接相连接，两个负极耳和与其对应的双层软连接片通过焊接相连接；将两个双层软连接片分别与顶盖的两个极板相连接。本发明通过采用双层软连接片，将极耳夹设在双层软连接片中间，通过双层软连接片与顶盖连接，以实现极耳和顶盖的连接，有效地降低焊接难度，使得极耳和顶盖之间稳定可靠的连接，避免出现虚焊、点焊等现象，保证锂离子电池具有良好的倍率、循环等性能。

Description

一种电池装配工艺及装配装置
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池装配工艺及装配装置。
背景技术
锂离子电池因具有能量密度大、自放电小、工作温度范围宽和没有环境污染等优点，被广泛应用于各种数码产品和移动设备上。
目前具有双卷芯的锂离子电池在装配时，在两个卷芯的两个正极耳、两个负极耳分别相对设置在一个单层连接片上，随后在每个极耳上放置较小的保护片，随后将极耳、保护片、连接片焊接为一体，随后将连接片和顶盖通过焊接连接，但是由于单层连接片、顶盖是硬质金属且厚度较厚，焊接难度较大，而且会发生虚焊、点焊等现象，影响锂离子电池的倍率、循环等性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池装配工艺及装配装置，实现极耳和顶盖的稳定连接，降低焊接难度，保证电池具有良好的倍率、循环性能。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种电池的装配工艺，包括以下步骤：
将两个卷芯的两个正极耳均放置于一双层软连接片的第一层和第二层之间，两个负极耳均放置于一双层软连接片的第一层和第二层之间；
将两个正极耳和与其对应的双层软连接片通过焊接相连接，两个负极耳和与其对应的双层软连接片通过焊接相连接；
作为优选，在将所述正极耳、负极耳分别与其对应的所述双层软连接片焊接之前还包括：将每个所述正极耳和与其对应地所述双层软连接片压紧，将每个负极耳和与其对应地双层软连接片压紧，并将四个极耳和与其连接的所述卷芯的本体隔开。
作为优选，在将每个所述正极耳、每个负极耳分别与其对应的所述双层软连接片焊接之前还包括：在两个所述正极耳上放置第一保护片覆盖两个所述正极耳，且所述第一保护片在一双层软连接片的第一层和第二层之间；在两个所述负极耳上放置第二保护片覆盖两个所述负极耳，且所述第二保护片在另一所述双层软连接片的第一层和第二层之间。
作为优选，所述双层软连接片的所述第一层、第二层均由多层金属片层叠而成。
作为优选，将两个双层软连接片分别与顶盖的两个极板相连接之前，还包括：在两个所述正极耳、两个所述负极耳与其对应的双层软连接片的焊接部位粘贴高温胶带。
作为优选，两个所述双层软连接片分别与两个所述极板通过激光焊接连接。
作为优选，在将两个所述双层软连接片分别与两个所述极板通过激光焊接连接之前，还包括：将两个极板与两个所述卷芯的本体隔开。
为实现上述目的，本发明还提供了一种装配装置，应用于上述所述的电池装配工艺。
作为优选，包括第一定位治具，所述第一定位夹具包括两个第一夹具和两个第二夹具，每个所述第一夹具用于对一个所述卷芯进行定位，两个所述第二夹具均位于两个所述第一夹具之间，每个所述第二夹具用于对一个所述双层软连接片进行定位。
作为优选，还包括第二定位夹具，所述第二定位夹具包括两个第三夹具和一个第四夹具，每个所述第三夹具用于对一个所述卷芯进行定位，所述第四夹具位于两个所述第三夹具之间且用于定位所述顶盖。
本发明的有益效果：
本发明提供的电池装配工艺，通过采用双层软连接片，将极耳夹设在双层软连接片中间，且通过双层软连接片与顶盖连接，以实现极耳和顶盖的连接，能够有效地降低焊接难度，使得极耳和顶盖之间稳定可靠的连接，避免出现虚焊、点焊等现象，保证锂离子电池具有良好的倍率、循环等性能。而且双层软连接片提高了锂离子电池的过流能力，能够提高锂离子电池的安全性能。
本发明提供的装配装置，能够降低电池的装配难度，提高电池的装配效率。
附图说明
图1是本发明提供的第一定位夹具的结构示意图；
图2是本发明提供的装配装置中压紧件的结构示意图；
图3是本发明提供的第一定位夹具和压紧件的配合示意图；
图4是本发明提供的第二定位夹具的结构示意图；
图5是本发明提供的装配装置中保护罩的结构示意图；
图6是本发明提供的第二定位夹具和保护罩的配合示意图；
图7是本发明提供的电池装配工艺的流程图。
图中：
1、第一定位夹具；111、第一承载板；112、第一挡块；121、限位块；13、连接板；
2、压紧件；21、第一底板；211、第一通孔；22、侧板；
3、第二定位夹具；31、第二承载板；32、第二挡块；33、定位柱；
4、保护罩；41、第二底板；42、定位孔；43、第二通孔；44、管状结构；
5、双层软连接片；6、卷芯。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1至图4所示，本实施例提供了一种装配装置，该装配装置包括用于放置两个卷芯6和两个双层软连接片5的第一定位夹具1、压紧件2、用于放置两个卷芯6和顶盖的第二定位夹具3以及保护罩4。其中，第一定位夹具1包括两个相对设置的第一夹具和位于两个第一夹具之间的两个第二夹具，两个第一夹具用于对两个卷芯6进行定位，两个第二夹具用于对两个双层软连接片5进行定位。
两个第一夹具通过连接板13相连接，两个第二夹具相对设置于连接板13上。每个第一夹具均包括第一承载板111和设置于第一承载板111上的四个第一挡块112，四个第一挡块112两两相对设置，四个第一挡块112对卷芯6进行定位，其中靠近第二夹具的一个第一挡块112固设于第一承载板111，另外三个第一挡块112能够滑动的设置于第一承载板111上，能够根据卷芯6的长度或者宽度进行调整，以适应不同结构尺寸的卷芯6。每个第二夹具均包括两个相对间隔设置的限位块121，两个限位块121在双层软连接片5的宽度方向上对双层软连接片5进行限位，两个第一夹具中固定不动的两个第一挡块112在双层软连接片5的长度方向上对双层软连接片5进行限位。此外，限位块121上设置有限位螺钉，两个限位块121上的限位螺钉在双层软连接片5的厚度方向上对双层软连接片5进行限位。
如图2所示，压紧件2包括第一底板21和连接于第一底板21的三个侧板22，其中两个侧板22相对设置，另外一个侧板22分别连接于这两个侧板22，第一底板21上开设有两个第一通孔211，在压紧件2将一个双层软连接片5和两个卷芯6的两个正极耳或两个负极耳压紧时，两个第一通孔211分别正对于两个正极耳或两个负极耳，两个第一通孔211的侧壁和两个侧板22分别将两个卷芯6的本体和两个正极耳或两个负极耳之间隔开，防止焊接时产生的金属屑进入到卷芯6的本体内部导致卷芯6短路。
如图3所示，第二定位夹具3包括两个相对设置的第三夹具和位于两个第三夹具之间的第四夹具，两个第三夹具用于对两个通过两个双层软连接片5连接的卷芯6进行定位，两个第四夹具用于对顶盖进行定位。每个第三夹具包括第二承载板31和设置于第二承载板31三个侧边的三个第二挡块32，其中两个第二挡块32相对设置且这两个第二挡块32能够相对第二承载板31进行滑动，三个第二挡块32能够对卷芯6进行定位。两个第三夹具的两个第二承载板31未设置第二挡块32的一端相对设置。第四夹具设置于两个第三夹具之间，第四夹具包括沿顶盖的长度方向相对设置的两个定位柱33，两个定位柱33用于对顶盖进行定位。
如图4所示，保护罩4包括第二底板41，第二底板41上沿其长度方向开设有两个定位孔42，两个定位孔42分别和两个定位柱33相配合。在两个定位孔42之间，第二底板41上开设有两个第二通孔43和分别连通于两个第二通孔43的管状结构44，在将双层软连接片5和顶盖的极板进行焊接时，保护罩4盖设于第二底板41上，两个第二通孔43分别与两个极板正对，避免极板和双层软连接片5焊接时产生的焊渣飞溅到卷芯6的本体内造成短路。
本实施例还提供了一种电池的装配工艺，图5是本实施例中电池装配工艺的流程图，参照图5对该电池装配工艺进行详细描述，具体如下：
S1、将两个卷芯6的两个正极耳均置于一双层软连接片5的第一层和第二层之间，两个负极耳均置于一双层软连接片5的第一层和第二层之间。
将两个双层软连接片5分别放入两个第二夹具上，随后将两个卷芯6分别放置于两个第一夹具上，通过调整三个能够滑动的第一挡块112对卷芯6进行夹紧定位，随后两个卷芯6的两个正极耳均放置于一个双层软连接片5的第一层和第二层之间，两个负极耳均放置于与其对应地一个双层软连接片5的第一层和第二层之间。
双层软连接片5第一层的中间段和第二层相连接，第一层和第二层均由多层金属片层叠而成，金属片可以为铝合金薄片或者铜薄片。以两个卷芯6的两个正极耳为例，将一双层软连接片5放置在于两个正极耳相对应的第二夹具上，且将第一层的两端相对第二层向上翻折；随后将两个正极耳分别放置于第二层的两端；随后将第一层的两端向下翻折，使得双层软连接片5的第一层和第二层将两个正极耳夹紧。两个负极耳处的操作过程与两个正极耳处的操作过程相同，在此不再赘述。
S2、将每个正极耳和与其对应的双层软连接片5压紧，将每个负极耳分别和与其对应的双层软连接片5压紧，并将四个极耳和与其对应连接的卷芯6的本体隔开。
以两个卷芯6的两个正极耳为例，通过压紧件2将双层软连接片5和两个正极耳压紧，使得双层软连接片5和两个正极耳紧密接触，此时压紧件2的两个第一通孔211分别正对于两个正极耳，即两个正极耳分别位于两个第一通孔211内部，两个第一通孔211分别将两个正极耳和与其对应连接的卷芯6的本体隔开。两个负极耳处的操作过程与两个正极耳处的操作过程相同，在此不再赘述。
S3、将两个正极耳和与其对应的双层软连接片5通过焊接相连接、两个负极耳和与其对应的双层软连接片5通过焊接连接。
以两个卷芯6的两个正极耳为例，在本实施例中，两个正极耳和与其对应的双层软连接片5通过超声波焊接连接为一体，而且压紧件2的第一通孔211的侧壁能够防止焊接时产生的焊渣飞溅到卷芯6的本体内导致短路。
在焊接完成后，对焊接部位进行整形压平，并在焊接部位粘贴高温胶带，即环绕每个正极耳与双层软连接片5的焊接部位粘贴高温胶带。
两个负极耳处的操作过程与两个正极耳处的操作过程相同，在此不再赘述。
S4、将两个双层软连接片5分别连接于顶盖的两个极板。
将顶盖放置在第四夹具上，第四夹具的两个定位柱33对顶盖进行限位。将连接有两个双层软连接片5的两个卷芯6分别放置于两个第三夹具上，通过调整两个活动的第二挡块32对卷芯6夹紧定位，此时两个双层软连接片5分别和顶盖的两个极板相抵接。
随后通过保护罩4将两个双层软连接片5和两个极板压紧，使得每个双层软连接片5和与其对应的极板紧密接触，此时保护罩4的两个第二通孔43分别与两个极板正对，且两个管状结构44将两个极板和两个卷芯6的本体隔开。
在本实施例中，极板和与其对应的双层软连接片5通过激光焊接连接，而且管状结构44能够防止焊接飞渣溅射到卷芯6的本体内导致短路。
通过采用双层软连接片5，将极耳夹设在双层软连接片5中间，且通过双层软连接片5与顶盖连接，以实现极耳和顶盖的连接，能够有效地降低焊接难度，使得极耳和顶盖之间稳定可靠的连接，避免出现虚焊、点焊等现象，保证锂离子电池具有良好的倍率、循环等性能。而且双层软连接片5提高了锂离子电池的过流能力，能够提高锂离子电池的安全性能。
实施例二
本实施例提供了一种电池装配工艺，其与实施例一的不同之处在于：双层软连接片的第一层与第二层是分体设置的，且在将四个极耳分别放置在与其对应的双层软连接片的第二层上后，在两个正极耳上放置第一保护片覆盖两个正极耳，且第一保护片位于一双层软连接片的第一层和第二层之间；在两个负极耳上放置第二保护片覆盖两个负极耳，且第二保护片位于另一双层软连接片的第一层和第二层之间。由于极耳的厚度较薄，通过设置保护片，能够对极耳进行保护，防止极耳在超声波焊接过程中发生破损，以提高锂离子电池的安全性能。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池装配工艺，其特征在于，包括以下步骤：
将两个卷芯(6)的两个正极耳均放置于一双层软连接片(5)的第一层和第二层之间，两个负极耳均放置于另一双层软连接片(5)的第一层和第二层之间；
将两个正极耳和与其对应的双层软连接片(5)通过焊接相连接，两个负极耳和与其对应的双层软连接片(5)通过焊接相连接；
将两个所述双层软连接片(5)分别与顶盖的两个极板相连接。
2.根据权利要求1所述的电池装配工艺，其特征在于，在将所述正极耳、负极耳分别与其对应的所述双层软连接片(5)焊接之前还包括：将每个所述正极耳压紧于一双层软连接片(5)的第一层和第二层之间，将每个负极耳压紧于另一双层软连接片(5)的第一层和第二层之间，并将四个极耳和与其连接的所述卷芯(6)的本体隔开。
3.根据权利要求1所述的电池装配工艺，其特征在于，在将每个所述正极耳、每个负极耳分别与其对应的所述双层软连接片(5)焊接之前还包括：在两个所述正极耳上放置第一保护片覆盖两个所述正极耳，且所述第一保护片在一双层软连接片(5)的第一层和第二层之间；在两个所述负极耳上放置第二保护片覆盖两个所述负极耳，且所述第二保护片在另一双层软连接片(5)的第一层和第二层之间。
4.根据权利要求1所述的电池装配工艺，其特征在于，所述双层软连接片(5)的所述第一层、第二层均由多层金属片层叠而成。
5.根据权利要求1所述的电池装配工艺，其特征在于，在将两个双层软连接片(5)分别与顶盖的两个极板相连接之前，还包括：在两个所述正极耳、两个所述负极耳与其对应的双层软连接片(5)的焊接部位粘贴高温胶带。
6.根据权利要求1所述的电池装配工艺，其特征在于，两个所述双层软连接片(5)分别与两个所述极板通过激光焊接连接。
7.根据权利要求6所述的电池装配工艺，其特征在于，在将两个所述双层软连接片(5)分别与两个所述极板通过激光焊接连接之前，还包括：将两个极板与两个所述卷芯(6)的本体隔开。
8.一种装配装置，其特征在于，应用于如权利要求1-7任一项所述的电池装配工艺。
9.根据权利要求8所述的装配装置，其特征在于，包括第一定位夹具(1)，所述第一定位夹具(1)包括两个第一夹具和两个第二夹具，每个所述第一夹具用于对一个所述卷芯(6)进行定位，两个所述第二夹具均位于两个所述第一夹具之间，每个所述第二夹具用于对一个所述双层软连接片(5)进行定位。
10.根据权利要求9所述的装配装置，其特征在于，还包括第二定位夹具(3)，所述第二定位夹具(3)包括两个第三夹具和一个第四夹具，每个所述第三夹具用于对一个所述卷芯(6)进行定位，所述第四夹具位于两个所述第三夹具之间且用于定位所述顶盖。
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