CN109604909A - 一种极耳焊接定位工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种极耳焊接定位工装，包括电芯定位盒，电芯定位盒的相对盒面上分别设置有敞口的极耳定位槽和电芯定位槽，电芯定位盒的侧面设置有容纳极耳和电芯焊接部伸出的侧向槽口；还包括电芯压盖，电芯压盖的边缘设置有朝向电芯定位槽凸起的电芯挡边，电芯压盖和电芯挡边均嵌设于电芯定位槽中，电芯挡边、电芯压盖和电芯定位槽的槽面围合呈容纳电芯的腔体。该极耳焊接定位工装增加了电芯压盖，并且在电芯压盖的边缘设置电芯挡边，电芯压盖和电芯定位盒夹持电芯，保证焊接过程中电芯的位置固定；电芯挡边可确保电芯焊接部的伸出长度，避免焊接操作前的对齐作业。

Description

一种极耳焊接定位工装

技术领域

本发明涉及极耳电芯焊接工装技术领域，具体涉及一种极耳焊接定位工装。

背景技术

随着动力锂电池应用领域的日益拓宽，各种形状以及各种要求的锂离子电池需求日益旺盛，电池定型前，工艺试验需要低成本、结构简单、定位准确的焊接辅助工装。

现有技术中极耳焊接定位工装如CN207149642U所述的，夹具载体上设置有正极极耳槽、负极极耳槽以及电芯槽，电芯槽与极耳槽分别位于夹具载体的相对表面上，具体实施方式中提及了以下内容：保证电芯极耳端隔膜边沿与电芯槽侧端平齐，相应的极耳槽与极耳位对其，此时正极极耳胶外边沿与电芯极耳端隔膜齐平，用手捏紧电芯、夹具以及极耳，采用焊接机进行焊接。

上述方案中的缺陷包括：第一，上述夹具能够完成极耳与极耳槽，电芯与电芯槽的嵌接，但是极耳和电芯突出于槽口的长度无法精确控制，需要手动调整；第二，由于极耳和电芯均为直接放置在相应的槽体中，焊接过程主要通过手捏，夹持力大小不一，且夹持过程极耳与电芯的相对位移不可避免，因此无法保证极耳和电芯的相对位置精准，进而无法确保焊接产品性能的一致性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种极耳焊接定位工装，利用电芯压盖和电芯挡边定位电芯，提高焊接精度，操作便捷。

实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种极耳焊接定位工装，包括电芯定位盒，电芯定位盒的相对盒面上分别设置有敞口的极耳定位槽和电芯定位槽，所述电芯定位盒的侧面设置有容纳极耳和电芯焊接部伸出的侧向槽口，其特征在于，

还包括电芯压盖，所述电芯压盖的边缘设置有朝向电芯定位槽凸起的电芯挡边，所述电芯压盖和所述电芯挡边均嵌设于电芯定位槽中，所述电芯挡边、电芯压盖和电芯定位槽的槽面围合呈容纳电芯的腔体。

优选的技术方案为，还包括与极耳定位槽嵌设配合的极耳定位块，与极耳定位槽相对的极耳定位块表面为极耳吸附面，极耳吸附面上还设置有真空吸附孔，真空吸附孔与真空组件相通。

优选的技术方案为，位于侧向槽口处的极耳吸附面边缘两侧分别设置有限位柱，极耳定位块、限位柱和极耳定位槽的侧向槽口围合成极耳焊接部伸出孔。

优选的技术方案为，电芯挡边夹设在电芯定位槽的侧向槽口与电芯压盖之间。

优选的技术方案为，电芯挡边与电芯压盖可拆卸式连接。

优选的技术方案为，电芯定位盒和电芯压盖之间设置有相配合的限位件或者锁扣件。

优选的技术方案为，相配合的限位件包括凸柱和凸柱插槽，所述凸柱突出设置在电芯压盖两侧外缘，所述凸柱插槽呈凹陷状设置在电芯定位槽两侧侧壁上，所述凸柱和凸柱插槽插接配合。

优选的技术方案为，所述锁扣件包括突出设置在电芯压盖两侧外缘的卡柱、凹陷设置在电芯定位槽两侧侧壁上的锁扣栓通槽、凹陷设置在锁扣栓通槽底部一侧的卡槽、固定设置在锁扣栓通槽端部的锁扣罩以及穿设在锁扣罩中的锁扣栓；

锁扣罩上设置有容纳所述锁扣栓一端穿过的长孔，锁扣栓的另一端设置在锁扣栓通槽中；锁扣栓的中间段位于所述锁扣罩中，所述锁扣罩中设置有导向轴或导轨，所述导向轴或导轨的延伸方向与所述长孔的长边方向以及锁扣栓通槽的槽宽方向一致，锁扣栓的中间段与导向轴滑动配合。

优选的技术方案为，所述导向轴为两根平行设置的光轴，锁扣栓的中间段设置有光轴穿孔，所述光轴穿孔与所述光轴间隙配合。

本发明的优点和有益效果在于：

该极耳焊接定位工装增加了电芯压盖，并且在电芯压盖的边缘设置电芯挡边，电芯压盖和电芯定位盒夹持电芯，保证焊接过程中电芯的位置固定；电芯挡边可确保电芯焊接部的伸出长度，避免焊接操作前的对齐作业；

极耳焊接定位工装结构合理，使用便利，定位精度高，有助于提高工艺试验的焊接效率，使试验焊接件的性能更趋一致。

附图说明

图1是本发明极耳焊接定位工装实施例1的结构示意图；

图2是本发明极耳焊接定位工装实施例2的结构示意图；

图3是图2中A的局部放大图；

图4是实施例2的使用状态图；

图5是本发明极耳焊接定位工装实施例3的结构示意图；

图6是本发明极耳焊接定位工装实施例4的结构示意图；

图7是图6中B的局部放大图；

图8是本发明极耳焊接定位工装实施例4的使用状态图；

图中：1、电芯定位盒；11、极耳定位槽；12、电芯定位槽；2、电芯压盖；3、电芯挡边；4、极耳定位块；41、真空吸附孔；42、限位柱；5、限位件；51、凸柱；52、凸柱插槽；6、锁扣件；61、卡柱；62、锁扣栓通槽；63、卡槽；64、锁扣罩；65、锁扣栓；66、长孔；67、光轴；a、极耳吸附面；b、极耳；c、电芯。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

[电芯定位盒]

电芯定位盒的作用在于将电极和电芯分别定位在其两面，并且电极的焊接部与电芯的焊接部伸出电芯定位盒的侧面并叠合。电芯定位盒、电芯压盘以及电芯定位盒上极耳定位槽和电芯定位槽的形状取决于实际工艺试验中电芯以及电机的形状。

与现有技术中一致，电芯定位盒表面的极耳定位槽包括正极极耳定位槽和负极极耳定位槽。

[侧向槽口]

电芯定位槽和极耳定位槽均为敞口状槽体，因此槽体具有顶部敞口，顶部槽口位于电芯定位盒的相对的盒体顶面和底面上，而经由顶部敞口向电芯定位槽和极耳定位槽中放置对应的电芯和极耳时，电芯和极耳的伸出焊接部需从侧向槽口伸出，侧向槽口则位于电芯定位槽的侧面上。

[电芯挡边]

电芯挡边的作用在于确定电芯在电芯定位槽的位置，同时也确定电芯的焊接部伸出电芯定位槽侧向槽口的长度。电芯挡边可单独设置在侧向槽口处，也可设置在电芯周围，为了方便极耳电芯焊接件从极耳焊接定位工装中取出，优选的，电芯挡边仅设置在电芯定位槽的侧向槽口处。

电芯挡边与电芯压盖之间的可拆卸式连接，实际操作过程中，可根据电芯厚度更换不同高度的电芯挡边，拓宽极耳焊接定位工装的适用范围。

优选的，电芯挡边与电芯定位槽的侧向槽口齐平。

[极耳定位块]

极耳定位块的作用在于定位极耳，焊接状态下，极耳夹持于极耳定位块和极耳定位槽的槽面之间，因此极耳定位块与极耳定位槽的形状一致。

极耳定位块上设置真空吸附孔，极耳通过真空吸附作用附着在极耳定位块的表面，与现有技术中的极耳直接放置于极耳定位槽的方案相比，真空吸附能保证焊接前准备作业中极耳与极耳定位块的相对位置不变，使极耳与电芯的位置控制更精准。

具体的，为了使真空吸附作用力更趋均匀分布，真空吸附孔的数量为若干个。

真空吸附孔与真空组件相通，真空组件的作用在于抽真空，包括但不限于真空泵；上述表述也包括但不限于极耳定位块中设置有连通真空吸附孔的盲孔或者通孔，盲孔或者通孔的孔口通过真空管与真空泵连接；还可以为真空吸附孔通过一一对应的真空管与真空泵。前一方案中真空管路少，各真空吸附孔的吸力大小趋于一致。

[电芯定位盒和电芯压盖之间的限位件或者锁扣件]

限位件的作用仅在于确定电芯定位盒和电芯压盖的组装位置，包括但不限于卡柱和卡槽，限位凸起和凹陷部等。进一步的，采用辅助的夹持件或者手捏，可实现电芯的基本定位作用。

锁扣件的作用在于将电芯定位盒和电芯压盖锁合成一整体，因此包括但不限于卡柱、卡槽、锁扣栓通槽、锁扣栓和光轴组成的锁扣件。将电芯定位盒和电芯压盖锁合，可省去夹持件的使用或者手捏操作，与具有限位件的技术方案相比，定位更趋精准。

进一步的，为了保证限位或者锁合位置确定，限位件或锁扣件的数量为至少两个，两个限位件或锁扣件分别设置在电芯定位盒和电芯压盖的两侧，两个以上的限位件或锁扣件均匀分布在电芯定位盒和电芯压盖的周向外缘。

[锁扣栓通槽]

锁扣栓通槽的作用在于插接锁扣栓和卡接卡柱。

实施例1

如图1所示，实施例1极耳焊接定位工装，包括电芯定位盒1，电芯定位盒1的相对盒面上分别设置有敞口的极耳定位槽11和电芯定位槽12，电芯定位盒1的侧面设置有容纳极耳和电芯焊接部伸出的侧向槽口，

实施例1中还包括电芯压盖2，电芯压盖2的边缘设置有朝向电芯定位槽12凸起的电芯挡边3，电芯压盖2和电芯挡边3均嵌设于电芯定位槽12中，电芯挡边3、电芯压盖2和电芯定位槽12的槽面围合呈容纳电芯的腔体。

电芯挡边3夹设在电芯定位槽12的侧向槽口与电芯压盖2之间。

电芯挡边3与电芯压盖2通过螺孔和螺栓可拆卸式连接。

实施例1中，电芯挡边3与连接条呈L形固定连接，电芯压盖2位于电芯定位槽12侧向槽口处的边缘设置有与连接条形状一致的条状凹陷，连接条配合设置在条状凹陷中。

实施例2

如图2-4所示，实施例2基于实施例，区别在于，极耳焊接定位工装还包括与极耳定位槽11嵌设配合的极耳定位块4，与极耳定位槽11相对的极耳定位块4表面为极耳吸附面a，极耳吸附面a上还设置有真空吸附孔41，真空吸附孔41与真空组件（图中未示出）相通。

为了适应极耳首先吸附在极耳吸附面上的操作，位于侧向槽口处的极耳吸附面a边缘两侧分别设置有限位柱42，极耳定位块4、限位柱42和极耳定位槽11的侧向槽口围合成极耳焊接部伸出孔。

实施例3

如图5所示，实施例3基于实施例2，区别在于，电芯定位盒1和电芯压盖2之间设置有限位件5。

相配合的限位件5包括凸柱51和凸柱插槽52，凸柱51突出设置在电芯压盖2两侧外缘，凸柱插槽52呈凹陷状设置在电芯定位槽12两侧侧壁上，凸柱51和凸柱插槽52插接配合。

实施例4

如图6-8所示，实施例4基于实施例2，区别在于，电芯定位盒1和电芯压盖2之间设置有锁扣件6。

锁扣件6包括突出设置在电芯压盖2两侧外缘的卡柱61、凹陷设置在电芯定位槽12两侧侧壁上的锁扣栓通槽62、凹陷设置在锁扣栓通槽62底部一侧的卡槽63、固定设置在锁扣栓通槽62端部的锁扣罩64以及穿设在锁扣罩64中的锁扣栓65；

锁扣罩64上设置有容纳锁扣栓65一端穿过的长孔66，锁扣栓65的另一端设置在锁扣栓通槽62中；锁扣栓65的中间段位于锁扣罩64中，锁扣罩64中设置有两光轴67，两光轴67的轴向与长孔66的长边方向以及锁扣栓通槽62的槽宽方向一致，锁扣栓65的中间段穿设在光轴67外。

进一步的，锁扣栓通槽62与卡槽63的槽宽之差等于或者大于伸入锁扣栓通槽中的锁扣栓端部沿锁扣栓通槽槽宽方向的长度。

实施例1的极耳电芯焊接定位步骤为：将电芯c置于电芯挡边3、电芯压盖2和电芯定位槽12的槽面围合的腔体中，电芯c的焊接部经由电芯定位槽12的侧面槽口与电芯挡边3的间隔伸出，然后将极耳b置于极耳定位槽11中，极耳b的焊接部经由侧面槽口伸出，按照焊接要求与电芯c的焊接部叠合手捏或者采用夹持件夹持装配体，开始焊接。

实施例2的焊接定位步骤基于实施例1，区别在于，极耳b不是直接置于极耳定位槽11中，而是先开启真空，将折叠完成的极耳b吸附在极耳定位块4上（极耳位于两限位柱42之间），然后组装电芯定位盒1和极耳定位块4，使极耳b夹设于极耳定位槽11中，最后按照焊接要求将极耳b的焊接部与电芯c的焊接部叠合手捏或者采用夹持件夹持装配体，开始焊接。

实施例3的焊接定位步骤基于实施例2，区别在于，实施例2中需要人工对齐极耳定位块4和由电芯定位盒1、电芯压盖2、电芯c和电芯挡边3组成的装配体，实施例3中仅需要将对应的凸柱51和突出插槽插接配合即可。

实施例4基于实施例3，区别在于，电芯定位盒1、电芯压盖2、电芯c和电芯挡边3组成的装配体首先锁合成一个整体，以避免装配过程中的电芯压盖2和电芯定位盒1相对位移，然后再与吸附极耳b的极耳定位块4组装，上述的极耳定位块4可固定设置在焊接设备中，即极耳定位块4的行程固定，可进一步减少操作人员的工作量。

实施例4使用时，卡柱61装配在卡槽63中，锁扣栓65沿锁扣罩64中长孔66的长边方向移动，直至锁扣栓65位于锁扣栓通槽62中的一端封堵住卡槽63的槽口；焊接完成后，反方向移动锁扣栓65，直至卡槽63的槽口与锁扣栓65端部相错位，手动分离电芯压盖2和电芯定位盒1。

进一步的，上述的电芯定位盒1、电芯压盖2、电芯挡边3为轻质材料如铝合金材质，重量小，有助于减少操作人员的劳动强度；金属材质的锁扣件可确保锁扣栓的顺畅滑动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种极耳焊接定位工装，包括电芯定位盒，电芯定位盒的相对盒面上分别设置有敞口的极耳定位槽和电芯定位槽，所述电芯定位盒的侧面设置有容纳极耳和电芯焊接部伸出的侧向槽口，其特征在于，

还包括电芯压盖，所述电芯压盖的边缘设置有朝向电芯定位槽凸起的电芯挡边，所述电芯压盖和所述电芯挡边均嵌设于电芯定位槽中，所述电芯挡边、电芯压盖和电芯定位槽的槽面围合呈容纳电芯的腔体。

2.根据权利要求1所述的极耳焊接定位工装，其特征在于，还包括与极耳定位槽嵌设配合的极耳定位块，与极耳定位槽相对的极耳定位块表面为极耳吸附面，极耳吸附面上还设置有真空吸附孔，真空吸附孔与真空组件相通。

3.根据权利要求2所述的极耳焊接定位工装，其特征在于，位于侧向槽口处的极耳吸附面边缘两侧分别设置有限位柱，极耳定位块、限位柱和极耳定位槽的侧向槽口围合成极耳焊接部伸出孔。

4.根据权利要求1所述的极耳焊接定位工装，其特征在于，电芯挡边夹设在电芯定位槽的侧向槽口与电芯压盖之间。

5.根据权利要求4所述的极耳焊接定位工装，其特征在于，电芯挡边与电芯压盖可拆卸式连接。

6.根据权利要求1所述的极耳焊接定位工装，其特征在于，电芯定位盒和电芯压盖之间设置有相配合的限位件或者锁扣件。

7.根据权利要求6所述的极耳焊接定位工装，其特征在于，相配合的限位件包括凸柱和凸柱插槽，所述凸柱突出设置在电芯压盖两侧外缘，所述凸柱插槽呈凹陷状设置在电芯定位槽两侧侧壁上，所述凸柱和凸柱插槽插接配合。

8.根据权利要求6所述的极耳焊接定位工装，其特征在于，所述锁扣件包括突出设置在电芯压盖两侧外缘的卡柱、凹陷设置在电芯定位槽两侧侧壁上的锁扣栓通槽、凹陷设置在锁扣栓通槽底部一侧的卡槽、固定设置在锁扣栓通槽端部的锁扣罩以及穿设在锁扣罩中的锁扣栓；

锁扣罩上设置有容纳所述锁扣栓一端穿过的长孔，锁扣栓的另一端设置在锁扣栓通槽中；锁扣栓的中间段位于所述锁扣罩中，所述锁扣罩中设置有导向轴或导轨，所述导向轴或导轨的延伸方向与所述长孔的长边方向以及锁扣栓通槽的槽宽方向一致，锁扣栓的中间段与导向轴滑动配合。

9.根据权利要求8所述的极耳焊接定位工装，其特征在于，所述导向轴为两根平行设置的光轴，锁扣栓的中间段设置有光轴穿孔，所述光轴穿孔与所述光轴间隙配合。