CN110740835B - 包括激光束阻挡台座的激光焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种激光焊接设备，其被构造成将电池模块的二次电池的至少一个电极引线焊接至主汇流条，所述主汇流条被构造成将多个二次电池相互电连接。为了实现上述目的，根据本发明的激光焊接设备包括：激光束发射单元，其包括将激光束照射到电极引线和主汇流条的激光发射元件；紧密接触夹具，其包括被构造成水平移动以允许电极引线与主汇流条紧密接触的紧密接触部；以及阻挡台座，根据紧密接触部的水平移动位置，阻挡台座阻挡由激光束发射单元产生的激光束到达二次电池，或打开以允许所产生的激光束穿过。

Description

包括激光束阻挡台座的激光焊接设备

技术领域

本公开涉及包括激光束阻挡台座的激光焊接设备，并且更具体而言，本公开涉及能够防止由激光束造成的对电池模块的损坏的激光焊接设备。

本申请要求2018年1月5日在韩国申请的第10-2018-0001931号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容以引用方式并入本文。

背景技术

当前，市售的二次电池包含镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等，其中，锂二次电池与镍基二次电池相比，记忆效应极少产生，所以锂二次电池由于其具有自由充电/放电、极低的自放电率和高能量密度的优点而引起关注。

这样的锂二次电池主要分别将锂基氧化物和碳材料用作正极电极活性材料和负极电极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，其中，分别涂覆有正极电极活性材料和负极电极活性材料的正极电极板和负极电极板被布置成使得隔膜被置于正极电极板和负极电极板之间；以及外部材料，即，电池袋外部材料，其用于一同密封且容纳电极组件与电解质溶液。

通常，锂二次电池可根据外部材料的形状而分成罐型二次电池以及袋型二次电池，在所述罐型二次电池中，电极组件被嵌入在金属罐中，在所述袋型二次电池中，电极组件被嵌入在铝层压片的袋中。

近来，二次电池不仅广泛用于例如便携式电子装置等小型设备中，而且用于例如车辆或能量存储设备等中型和大型设备中。当二次电池用于中型和大型设备中时，大量二次电池被电连接，以增大容量和输出。具体而言，由于容易堆叠，因此袋型二次电池主要用于这样的中型设备和大型设备中。

例如，为了在电池模块内电连接二次电池，电极引线可相互连接，并且可以焊接连接部分来维持此连接状态。此外，电池模块可在二次电池之间具有并联和/或串联电连接，并且在此状况下，电极引线的一个端部可经由焊接等接触并固定到用于二次电池之间电连接的汇流条。

此时，通常通过将电极引线接合到汇流条而构造二次电池之间的电连接。换句话说，为了将多个二次电池并联电连接，相同极性的电极引线被相互连接和接合，并且为了将多个二次电池串联电连接，不同极性的电极引线被相互连接和接合。

同时，现有技术的电池模块使用如下的激光焊接方法：将激光束照射到焊接区域，以焊接电极引线和汇流条。

然而，在此激光焊接方法中，当激光焊接设备在二次电池的汇流条与电极引线之间的焊接过程期间出现故障时，可能在焊接夹具未被定位在电池模块的适当位置处的情况下照射激光束。在此状况下，错误照射的激光束直接照射到电池模块的二次电池，因此损坏二次电池，并且当二次电池被照射严重时，会点燃二次电池，因此存在高风险。

就此而言，需要这样的技术：能够防止由于激光焊接设备的故障而使得激光束照射到电池模块的不正确位置。

发明内容

技术问题

本公开被设计成解决现有技术的问题，本公开旨在提供一种能够防止由激光束导致的对电池模块的损坏的激光焊接设备。

本公开的这些和其它目标与优点可从下文具体实施方式来理解，并且将从本公开的示范性实施例的变得更清楚。并且，应理解，本公开的目标和优点可通过随附权利要求书所示的构件及其组合来实现。

技术解决方案

在本公开的一个方面中，提供一种激光焊接设备，所述激光焊接设备被构造成焊接电池模块的至少一个二次电池的电极引线以及所述电池模块的主汇流条，所述主汇流条被构造成将多个二次电池相互电连接，所述激光焊接设备包括：激光束发射单元，所述激光束发射单元包括激光发射元件，所述激光发射元件将激光束照射到所述电极引线和所述主汇流条；挤压夹具，所述挤压夹具包括挤压杆，所述挤压杆被构造成在左右方向上移动，以使得所述电极引线贴附到所述主汇流条；以及阻挡台座，所述阻挡台座根据所述挤压杆在所述左右方向上移动的位置，从而阻挡所述激光束发射单元中所产生的所述激光束到达所述至少一个二次电池，或被打开以允许所产生的激光束从中穿过。

并且，挤压夹具可还包括：支撑件，所述支撑件具有固定位置，并且在所述左右方向上与所述挤压杆间隔开预定距离；以及弹性构件，所述弹性构件被设置在所述挤压杆与所述支撑件之间。

此外，阻挡台座可以包括：阻挡板，所述阻挡板被构造成能够在水平方向上移动，并且具有在上下方向上伸长的板形；以及铰接连接构件，所述铰接连接构件被构造成连接到所述阻挡板的一侧，并且具有在所述水平方向上伸长的杆形。

此外，铰接连接构件可以包括：连接杆，所述连接杆的一个端部被铰接连接到所述挤压杆的一侧，并且另一端部被铰接连接到所述阻挡板的一侧；以及旋转中心部分，所述旋转中心部分具有固定位置，并且被铰接连接到所述连接杆的中心区域。

并且，电池模块可还包含加压汇流条，所述加压汇流条被定位成基于所述电极引线与所述主汇流条的位置相反。

此外，挤压杆可以包括夹持部，所述夹持部具有突出结构，所述突出结构在所述左右方向上从所述挤压杆的一侧朝着所述加压汇流条的所在之处突出，以容纳所述加压汇流条的至少一部分。

此外，所述激光束发射单元被构造成射出所述激光束，以使得所述电极引线的向前突出的端部以及所述主汇流条的所述左右方向上的侧面部分相互组合，或被构造成射出所述激光束，以使得所述电极引线的向前突出的端部以及所述主汇流条和所述加压汇流条的所述左右方向上的侧面部分相互组合。

此外，所述电池模块还包括汇流条框架，所述汇流条框架被构造成使得所述主汇流条和所述加压汇流条被安装在前表面上，其中，所述汇流条框架包括引导突出，所述引导突出被设置在所述加压汇流条的顶部和底部处，并且向前突出，并且在所述左右方向上伸长，以在所述左右方向上引导所述加压汇流条的移动。

并且，激光焊接设备可还包括夹具传送单元，所述夹具传送单元被连接到所述挤压杆的一侧，并在水平方向上产生移动力，以在所述左右方向上移动所述挤压杆。

此外，激光焊接设备可还包括：基板，所述挤压夹具和所述阻挡台座被安装在所述基板上；以及模块安装部，所述模块安装部从所述基板沿着向上方向延伸并打开，以使得所述电池模块的所述电极引线和所述主汇流条向外露出。

在本公开的另一方面中，还提供一种电池模块制造系统，包括所述激光焊接设备。

有利效果

根据本公开的一方面，在激光焊接设备中，即使在电池模块的按压夹具由于故障而未定位在适当位置处的同时、激光束从激光束发射单元产生并照射时，所产生的激光束也会被阻挡台座阻挡，因此防止包括在电池模块中的袋式二次电池的损坏或防止该袋式二次电池的点燃。

而且，根据本公开的此方面，激光焊接设备稳定地支撑由于支撑件施加到按压杆的电极引线的加压力而产生的反作用力，因此将电极引线稳定地附着到主汇流条。

此外，根据本公开的一方面，铰链连接构件包括连接杆和旋转中心部分，以使得按压杆的左右方向上的移动力被转换为水平方向上移动阻挡板的移动力，因此根据按压杆的移动而实现阻挡板的打开或关闭以确定激光束的传输。

而且，根据本公开的一方面，由于在加压汇流条对电极引线的端部加压的同时、电极引线的端部可组合到主汇流条的侧面部分，因此激光束发射单元可具有高焊接可靠性。

此外，根据本公开的一方面，激光焊接设备可通过焊接加压汇流条与主汇流条两者以及设置在它们之间的电极引线的端部而增大电极引线与汇流条之间的结合力，因此可减小由外部冲击导致的电极引线与汇流条之间的分离现象。

而且，根据本公开的另一方面，在激光焊接设备中，阻挡板可根据按压杆的左右方向上的移动而系统性地允许或阻挡激光束的传输，因此可有效防止由激光束焊接设备的故障导致的对电池模块的损坏。

此外，根据本公开的另一方面，在激光焊接设备中，与四个按压夹具和四个阻挡台座仅设置在底部基板处时相比，通过分别在顶部基板与底部基板处设置按压夹具和阻挡台座，可有效地提高由本公开的激光焊接设备的内部部件占据的空间使用率。

附图说明

附图示出本公开的优选实施例，并与前述公开内容一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此本公开不应解释为限于附图。

图1是示意性地示出根据本公开实施例的激光焊接设备的前视立体图。

图2是示意性地示出根据本公开实施例的电池模块的立体图。

图3是示意性地示出根据本公开的实施例的电池模块的前视图。

图4是示意性地示出根据本公开实施例的作为电池模块的部分部件的单体组件的平面图。

图5是示意性地示出根据本公开实施例的作为电池模块的部分部件的袋型二次电池的侧视图。

图6是示意性地示出根据本公开实施例的安装在激光焊接设备上的电池模块的前视立体图。

图7是示意性地示出根据本公开实施例的激光焊接设备的一些部件的部分放大图。

图8是示意性地示出根据本公开实施例的激光焊接设备的一些部件的部分平面图。

图9是示意性地示出根据本公开实施例的用于解释激光焊接设备的操作的一些部件的部分放大图。

图10是示意性地示出根据本公开实施例的用于解释激光焊接设备的操作的一些部件的部分平面图。

图11是示意性地示出根据本公开另一实施例的激光焊接设备的立体图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应理解，本说明书和随附权利要求书中所使用的术语不应被解释为限于一般字典含义，而是应在允许本发明者适当定义术语以进行最佳解释的原则的基础上基于对应于本公开的技术方面的含义和概念来解释。

因此，本文所提出的描述仅是出于说明目的的优选实例，而并非意于限制本公开的范围，因此应了解，可对本公开做出其它等同物和修改，而不偏离本公开的范围。

图1是示意性地示出根据本公开实施例的激光焊接设备的前视立体图。图2是示意性地示出根据本公开实施例的电池模块的立体图。图3是示意性地示出根据本公开实施例的电池模块的前视图。图4是示意性地示出根据本公开实施例的、作为电池模块的部分部件的单体组件的平面图。并且，图5是示意性地示出根据本公开实施例的、作为电池模块的部分部件的袋型二次电池的侧视图。

参照图1到图5，根据本公开的激光焊接设备300可被构造成将电池模块200的至少一个二次电池110的电极引线111以及设置在汇流条组件210中的主汇流条212相互焊接。

此处，电池模块200可以包括单体组件100。

具体而言，单体组件100可包括多个二次电池110。并且，二次电池110可以是袋型二次电池110。具体而言，这样的袋型二次电池110可以包括电极组件(未示出)、电解质(未示出)和袋外部材料115。

此处，电极组件可被构造为如下形式：至少一个正极电极板和至少一个负极电极板被布置成使得隔膜被置于所述正极电极板和负极电极板之间。具体而言，电极组件可分为卷型结构和堆叠型结构，在卷型结构中，一个正极电极板和一个负极电极板与隔膜卷在一起，在堆叠型结构中，多个正极电极板和多个负极电极板被交替堆叠，并且隔膜被置于其间。

并且，袋外部材料115可被构造为包括外部绝缘层、金属层和内部粘合层的形式。这样的袋外部材料115可以包括金属薄膜，例如铝薄膜，以保护内部部件，例如电极组件、电解质溶液等，并改进散热以及补足电极组件和电解质溶液的电化学性质。

并且，这样的铝薄膜可设置在绝缘层之间，所述绝缘层由绝缘材料形成，以确保二次电池110内的部件(例如，电极组件和电解质溶液)与二次电池110外的其它部件之间的电绝缘。

具体而言，袋外部材料115可由相对于密封部分设置在水平方向上的两侧上的两个袋构成，并且所述两个袋中的至少一个袋可具有呈凹入形的内部空间。电极组件可容纳在袋外部材料115的该内部空间中。并且，密封部分S被设置在两个袋的外周表面上并且相互焊接，因此密封容纳电极组件的内部空间。

每个袋型二次电池110可以包括电极引线111，并且所述电极引线111可以包括正极电极引线111A和负极电极引线111B。

具体而言，电极引线111可在袋外部材料115的前侧或后侧从位于外周表面上的密封部分S向前或向后突出。并且，电极引线111可充当二次电池110的电极端子。例如，如图5所示，电极引线111A可从二次电池110向前突出，另一电极引线111B可从二次电池110向后突出。

因此，根据本公开的此构造，在一个二次电池110中，正极电极引线与负极电极引线之间不存在干扰，因此，可以增大电极引线111的面积，并且可以便于电极引线111与主汇流条212之间的焊接工艺。

并且，多个袋型二次电池110可以被包括在电池模块200中，并在至少一个方向上堆叠。例如，如图4所示，多个袋型二次电池110可在左右方向上平行堆叠。此处，当从图4的箭头F所示的方向观看时，每个袋型二次电池110可被布置成大致上在地面上垂直竖立，以使得两个宽表面分别位于左侧和右侧，并且密封部分S位于顶部、底部、前侧和后侧。换句话说，每个二次电池110可在上下方向上竖立。

此处，例如前侧、后侧、左侧、右侧、上侧和下侧这些指示方向的术语可根据观察者的位置、如何放置目标等而发生变化。然而，在本公开中，为了便于描述，基于箭头F所指示的方向来区分前侧、后侧、左侧、右侧、上侧和下侧。

因为上述袋型二次电池110的构造对于本领域的技术人员来说是清楚的，所以将在本文中省去其进一步详细描述。并且，根据本公开的单体组件100可使用在本公开的申请时熟知的各种二次电池110。

返回参照图3，主汇流条212可焊接到多个电极引线111，以在多个二次电池110之间提供电连接。具体而言，主汇流条212可以包括具有高导电性的金属材料。例如金属材料可以包括铜、铝、铁、镍等。

返回参照图1到图4，本公开的激光焊接设备300可以包括激光束发射单元310、挤压夹具320和阻挡台座330。然而，激光焊接设备300的部件的数量不限于一个，根据焊接区域的数量，可以是两个或更多个。

此处，激光束发射单元310可以包括射出激光束B的激光发射元件312。并且，激光束发射单元310可将激光束B照射到电极引线111和主汇流条212。换句话说，激光束发射单元310可射出激光束B，以使得至少电极引线111的一部分和主汇流条212的一部分相互接合。

例如，如图1和图3，激光束发射单元310可将激光束B射向电极引线111和主汇流条212的相结合之处。并且，当在箭头F所指示的方向上观看时，激光束发射单元310可射出激光束B，以使得电极引线111的端部和主汇流条212的左右方向上的侧部相互结合。

图6是示意性地示出根据本公开实施例的、安装在激光焊接设备上的电池模块的前视立体图。

参照图6，挤压夹具320可以包括挤压杆321，挤压杆321被构造成在箭头W所示的左右方向上移动。然而，挤压杆321不仅在左右方向上移动，而且可被构造成也在向前方向或向后方向上移动。

并且，挤压杆321可被构造成将挤压力传递到电极引线111的一侧，以使得电极引线111贴附到主汇流条212。此处，挤压杆321可直接接触和挤压电极引线111的一侧，或可经由独立构件而间接地传递挤压力。

并且，根据在左右方向上移动的挤压杆321的位置，阻挡台座330可阻挡在激光束发射单元310中产生的激光束B到达二次电池110。

具体而言，当挤压杆321移动到电极引线111未被挤压的位置时，阻挡台座330可移动为使得激光束发射单元310中产生的激光束B不到达二次电池110。在此情况下，激光束B可照射到阻挡台座330的一个表面，而不是电极引线111和主汇流条212。换句话说，根据此构造，本公开可经由阻挡台座330而防止激光束B照射到不期望的区域(电池模块)。

换句话说，当挤压杆321移动到电极引线111被挤压的位置时，阻挡台座330可移动为使得激光束发射单元310中产生的激光束B到达电极引线111和主汇流条212。

例如，如图6所示，当挤压杆321移动到电极引线111未被挤压的位置时，两个阻挡台座330可沿着箭头W所示的左右方向的路径移动到两个挤压杆321的内部位置，以使得激光束B被阻挡。另一方面，如稍后参考图10所述，当挤压杆321移动到电极引线111被挤压的位置时，两个阻挡台座330可移动为使得激光束B被穿过。稍后将详细地描述这种情况。

因此，根据本公开的此构造，即使由于激光焊接设备300的故障而使得电池模块200的挤压夹具320未位于适当位置处、而产生激光束B并从激光束发射单元310射出时，阻挡台座330也阻挡所产生的激光束B，因此可以防止电池模块200中所包括的袋型二次电池110的受损或燃烧。

返回参照图6，挤压夹具320可以包括支撑件323，支撑件323具有固定位置，以在挤压杆321传递用于将电极引线111贴附到主汇流条212的挤压力时，所述支撑件支撑所述挤压力的反作用力(相反方向上的力)。

并且，支撑件323在左右方向上与挤压杆321隔开预定距离。并且，弹性构件325可设置在挤压杆321与支撑件323之间。换句话说，利用弹性构件325产生的力，挤压杆321弹性挤压电极引线111。此外，弹性构件325可缓冲根据挤压杆321的挤压力而产生的反作用力。

例如，如图6所示，挤压杆321可被设置到两个挤压夹具320中的每一个。并且，在箭头W所示的左右方向上，支撑件323可被设置为与挤压杆321间隔开预定距离的位置处。此外，弹性构件325可设置在挤压杆321与支撑件323之间。

因此，根据本公开的此构造，支撑件323稳定地支撑由于挤压杆321将电极引线111粘合到主汇流条212所使用的挤压力而产生的反作用力，因此，可稳定地实现电极引线111与主汇流条212之间的贴附。

并且，因为弹性构件325能够缓冲由于挤压力所产生的反作用力，所以可以使得由挤压力导致的对电极引线111的损坏最小化。此外，弹性构件325可辅助挤压杆321对电极引线111进行均匀挤压，而挤压力不会集中在电极引线111的挤压区域的一处。

返回参照图6，阻挡台座330可以包括阻挡板331。

具体而言，阻挡板331可被构造成能够在水平方向上移动。并且，阻挡板331可在水平方向上移动为偏离直接面向需要激光焊接的区域的位置，或移动到直接面向需要激光焊接的区域的位置。例如，阻挡板331可在向左方向和向前方向上移动，或在向右方向和向前方向上移动。

例如，如图6所示，激光焊接设备300可以包括两个阻挡台座330。并且，阻挡板331可被设置到两个阻挡台座330中的每一个处。此处，设置在左侧的阻挡板331可被构造成能够基于挤压杆321在左右方向上的移动而在前后左右方向上移动。设置在右侧的另一阻挡板331可被构造成能够基于挤压杆321在左右方向上的移动而在前后左右方向上移动。

并且，阻挡板331可具有在上下方向上伸长的板形。此外，阻挡板331的底部可在左右方向上伸长。换句话说，阻挡板331可具有在上下方向上伸长的板形顶部以及在左右方向上伸长的底部。

例如，如图6所示，在两个阻挡板331中，设置在左侧的阻挡板331可具有在上下方向上延伸的板形顶部以及在向左方向上延伸的底部。并且，设置在右侧的阻挡板331可具有在上下方向上延伸的板形顶部以及在向右方向上延伸的底部。换句话说，当从图1的箭头F所示的方向观看时，阻挡板331可具有“L”形。

因此，根据本公开的此构造，通过使用在上下方向上延伸的板形，阻挡板331的顶部可有效地阻挡所产生的激光束B。并且，阻挡板331的底部被适当地构造，从而使得阻挡板331能够移动以允许激光束B的穿过。

图7是示意性地示出根据本公开实施例的激光焊接设备的一些部件的部分放大图。并且，图8是示意性地示出根据本公开实施例的激光焊接设备的一些部件的部分平面图。

参照图7和图8以及图6，阻挡台座330可还包含铰接连接构件333。

具体而言，铰接连接构件333可连接到阻挡板331的一侧，以传递用于移动阻挡板331的力。并且，铰接连接构件333可具有在水平方向上伸长的杆形。更具体而言，铰接连接构件333可具有在水平方向上沿着前后方向伸长的杆形。

并且，铰接连接构件333可被构造成使得挤压杆321的左右方向上的移动力被转换为阻挡板331在水平方向上移动的移动力。具体而言，铰接连接构件333可以包括连接杆335和旋转中心部分337。

此处，连接杆335的一个端部(后端部)可铰接连接到挤压杆321的一侧。此处，“铰接连接”表示两个组合构件被构造成可在相互连接的情况下旋转，而不限制彼此的移动(运动)。

并且，在连接杆335的一个端部处可设置穿透孔H1，以便能够与挤压杆321的一侧铰接旋转。

此外，穿透孔H1也可设置在挤压杆321的、与连接杆335的一个端部相组合的一侧。并且，螺栓370可插入到设置在连接杆335的一个端部以及挤压杆321的一侧的每一个处的穿透孔H1中，以使得连接杆335和挤压杆321相互铰接连接。

此外，连接杆335的另一端部可铰接连接到阻挡板331的一侧。并且，连接杆335的另一端部处可设置穿透孔H2，以能够与阻挡板331的一侧铰接旋转。

此外，穿透孔H2也可设置在阻挡板331的、与连接杆335的另一端部相组合的一侧。并且，螺栓370可插入到设置在连接杆335的另一端部以及阻挡板331的一侧的每一个处的穿透孔H2中，以使得连接杆335和阻挡板331相互铰接连接。

例如，如图8所示，激光焊接设备300可以包括两个铰接连接构件333。并且，铰接连接构件333包括连接杆335，其一个端部铰接连接到挤压杆321的一侧，另一端部铰接连接到阻挡板331的一侧。

并且，铰接连接构件333可以包括旋转中心部分337，旋转中心部分337铰接连接到连接杆335的中心。此外，旋转中心部分337可被构造成使得其位置固定。换句话说，旋转中心部分337可被构造成铰接连接到连接杆335的中心并使得其位置固定，因此，旋转中心部分337可用作连接杆335在水平方向上的旋转移动的旋转轴。

就此而言，插入孔H3可设置在连接杆335的中心处，并且旋转中心部分337的旋转轴可插入到插入孔H3中。

因此，根据本公开的此构造，铰接连接构件333包括连接杆335和旋转中心部分337，其被构造成将挤压杆321在左右方向上的移动力转换为阻挡板331在水平方向上的移动力，因此根据挤压杆321的移动能够打开和关闭阻挡板331，以确定激光束B的穿过。

因此，根据挤压杆321的位置来系统地改变阻挡板331的打开和关闭，而不需要使用复杂结构的构造，因此可有效地防止由于激光束B而造成电池模块200受损。

再次返回参照图7以及图2和图3，电池模块200的汇流条组件210还可包括加压汇流条214。

具体而言，加压汇流条214可基于电极引线111而被定位成在左右方向上与主汇流条212的位置相反。并且，加压汇流条214可被构造成在左右方向上对电极引线111的一侧挤压，以使得电极引线111在左右方向上贴附到主汇流条212的一侧。

此外，加压汇流条214可以包括具有高导电性的金属材料。例如，所述金属材料可以包括铜、铝、铁、镍等。

例如，如图3所示，电极引线111可位于一个主汇流条212的左右方向上的两侧中的每一个处。并且，加压汇流条214可基于电极引线111而被定位成与主汇流条212的位置相反。换句话说，电极引线111可设置在主汇流条212与加压汇流条214之间。

返回参照图7和图8，挤压杆321可以包括夹持部327，夹持部327具有在朝着加压汇流条214的方向上突出的突出结构。换句话说，夹持部327可在挤压杆321的、接触加压汇流条214的一个区域处具有突出结构，以容纳加压汇流条214的至少一部分。并且，夹持部327可设置在挤压杆321的左侧部分或右侧部分处。

例如，如图7所示，当从图1的箭头F所示的方向观看时，在两个挤压杆321中，位于左侧的挤压杆321的夹持部327可具有从左侧部分沿着向右方向突出的两个突出结构。并且，位于右侧的挤压杆321的夹持部327可具有从右侧部分沿着向左方向突出的两个突出结构。两个挤压杆321可被构造成通过使用夹持部327而在左右方向上对相邻的加压汇流条214进行挤压。

返回参照图1和图3，激光束发射单元310可被构造成射出激光束B，以使得向前突出的电极引线111的端部以及左右方向上的主汇流条212的侧部相互组合。

例如，在电极引线111的前方突出的端部可位于一个主汇流条212的两侧中的每一侧处。在此状况下，激光束发射单元310可射出激光束B，以使得基于主汇流条212位于左侧的电极引线111的端部的右表面和主汇流条212的左侧部分212a相互组合。

并且，激光束发射单元310可射出激光束B，以将基于主汇流条212位于右侧的电极引线111的端部的左表面和主汇流条212的右侧部分212b相互组合。

因此，根据本公开的此构造，由于在加压汇流条214对电极引线111的端部挤压时，电极引线111的端部在左右方向上组合到主汇流条212的侧部，因此激光束发射单元310可具有高焊接可靠性。

并且，激光束发射单元310可被构造成射出激光束B，以使得向前突出的电极引线111的端部以及左右方向上的主汇流条212和加压汇流条214中的每一个的侧部相互组合。

例如，激光束发射单元310可射出激光束B，以将基于主汇流条212位于左侧的电极引线111的端部组合到位于电极引线111的左侧的加压汇流条214的右侧部分以及主汇流条212的左侧部分212a。

并且，激光束发射单元310可射出激光束B，以将基于主汇流条212位于右侧的电极引线111的端部组合到位于电极引线111的右侧的加压汇流条214的左侧部分以及主汇流条212的右侧部分212b。

因此，根据本公开的这种构造，与仅是主汇流条212和电极引线111的端部相互组合的情况相比，通过将加压汇流条214、主汇流条212以及设置在加压汇流条214和主汇流条212之间的电极引线111的端部全部焊接，从而可以增加结合力，因此，可以防止由于外部冲击而导致电极引线111与汇流条之间的分离。

并且，另一形式的主汇流条212S可具有接触加压汇流条214的一个区域的接触结构。例如，主汇流条212S的顶部和底部可分别具有延伸部212P，所述延伸部212P在左右方向上延伸，以接触加压汇流条214S的顶部和底部。

因此，根据本公开的此构造，主汇流条212S的延伸部212P增加了电极引线111与主汇流条212S之间的电路径的面积，因此有效减小了电极引线111与主汇流条212S之间的电路径的电阻。

图9是示意性地示出根据本公开实施例的、用于解释激光焊接设备的操作的一些部件的部分放大图。并且，图10是示意性地示出根据本公开实施例的、用于解释激光焊接设备的操作的一些部件的部分平面图。

参照图9和图10以及图1，激光焊接设备300可以包括在左右方向上移动挤压杆321的夹具传送单元350。

具体而言，夹具传送单元350可被构造成在左右方向上移动挤压杆321。此处，可在与传送挤压杆321的方向相反的方向上传送阻挡板331。换句话说，连接到挤压杆321的一侧以及阻挡板331的一侧的连接结构335可在与挤压杆321的移动方向相反的方向上传送阻挡板331。

因此，当挤压杆321移动以通过夹具传送单元350而对加压汇流条214的一侧进行挤压时，阻挡板331可在向左方向或向右方向上移动，以使得激光束B到达电极引线111和主汇流条212。

例如，如图10所示，在两个挤压杆321中，当位于左侧的挤压杆321在向右方向上移动时，阻挡板331通过连接杆335在向左方向上移动，因此允许激光束B穿过。并且，在两个挤压杆321中，当位于右侧的挤压杆321在向左方向上移动时，阻挡板331通过连接杆335在向右方向上移动，因此允许激光束B穿过。

因此，根据本公开的这种构造，因为阻挡板331可根据左右方向上的挤压杆321的移动而系统地允许或阻挡激光束B穿过，所以可以有效地防止电池模块200由于激光焊接设备300的故障而导致受损。

并且，夹具传送单元350可以包括在水平方向(左右方向)上产生移动力的传送单元。例如，传送单元可以是使活塞或柱塞能够以直线进行往复运动、以经由液压力来进行机械操作的液压缸。或者，传送单元可以是在左右方向上移动活塞的电动缸。

并且，夹具传送单元350可连接到挤压杆321的左右方向上的一侧。此外，液压缸的活塞或柱塞的一个端部可连接到挤压杆321。因此，当液压力施加到液压缸或从液压缸移除时，活塞或柱塞在左右方向上移动，因此在左右方向上移动挤压杆321。此处，未单独说明用于将液压力施加到液压缸或从液压缸移除液压力的液压设备，可以采用常用的液压设备。

而且，在左右方向上移动的挤压杆321可被构造成对加压汇流条214的一个区域加压。特别地，挤压杆321的底部可通过夹具传送单元350在水平方向上的移动力而沿着左右方向移动。而且，挤压杆321的顶部可被构造成根据图6的弹性构件325的弹力而对加压汇流条214进行加压。

如图1和图9所示，激光焊接设备300可包括两个夹具传送单元350。而且，在两个夹具传送单元350中，位于左侧的夹具传送单元350可被构造成在向右方向上传送挤压杆321，位于右侧的夹具传送单元350可被构造成在向左方向上传送挤压杆321。

因此，根据本公开的这样的构造，夹具传送单元350包括能够在左右方向上精确地传送挤压杆321的传送单元，并且挤压夹具320对挤压杆321进行弹性加压，以使得电极引线111由弹性构件325附着到主汇流条212的一侧，因此能够使得挤压杆321施加到电极引线111的力被均匀传输，而不偏向一个点。

返回参照图1，激光焊接设备300可包括基板360和模块安装部362。

特别地，基板360可具有铺设板形状，其被构造成使得顶表面和底表面与水平方向上的侧表面相比相对更宽。而且，挤压夹具320、夹具传送单元350和阻挡台座330可安装在基板360的顶表面或底表面上。

此外，激光焊接设备300可包括分别位于顶部和底部处的两个基板360。因此，通过不仅在激光焊接设备300的底部处而且在顶部处设置基板360，从而可防止设定范围外的激光束B向外照射。

此外，模块安装部362可包括在向上方向或向下方向上从基板360延伸的侧壁362a。而且，模块安装部362可包括开口O1，以使得电池模块200的电极引线111和主汇流条212暴露到激光束发射单元310。换句话说，模块安装部362可将电池模块200的待焊接的区域定位在开口O1中，以使其通过开口O1露出。

例如，如图1所示，顶部基板360A和底部基板360B可设置在激光焊接设备300的顶部和底部处。而且，模块安装部362可设置在顶部基板360A与底部基板360B之间，并设置在后部。此处，模块安装部362可被布置成邻近于电池模块200的汇流条组件210。

此外，模块安装部362可包括连接顶部基板360A和底部基板360B的两个侧壁362a。而且，在两个侧壁362a之间，开口O1可被设置成向外露出电池模块200的主汇流条212和电极引线111。

返回参照图2和图3，电池模块200的汇流条组件210还可包括汇流条框架216，汇流条框架216被构造成将主汇流条212和加压汇流条214安装在前表面上。

特别地，汇流条框架216可包括电绝缘材料。电绝缘材料可以例如是电绝缘塑料。

而且，汇流条框架216可包括引导突起216P，以引导加压汇流条214在左右方向上的移动。此外，引导突起216P可设置到加压汇流条214的顶部和底部中的每一个。而且，引导突起216P可形成为从汇流条框架216的外表面向前突起，或可在左右方向上伸长。

例如，如图3所示，16个引导突起216P可设置在汇流条框架216的外表面上。而且，16个引导突起216P可被定位成接触加压汇流条214的顶部或底部。

因此，根据本公开的这种构造，设置在汇流条框架216处的引导突起216P通过激光焊接设备300的挤压杆321的加压而在左右方向上引导加压汇流条214的移动，因此，加压汇流条214可容易在左右方向上对电极引线111的端部的侧面部分加压，并且加压汇流条214可被防止偏离汇流条框架216。

图11是示意性地示出根据本公开另一实施例的激光焊接设备的立体图。

参照图11，根据本公开另一实施例的激光焊接设备300B包括顶部基板360A和底部基板360B。而且，挤压夹具320B和阻挡台座330B可安装在底部基板360B的顶表面上。此外，挤压夹具320A和阻挡台座330A可安装在顶部基板360A的底表面360Ab上。

此处，安装在顶部基板360A的底部处的挤压夹具320A可包括挤压杆321A。而且，挤压杆321A可具有连接到安装在底部基板360B的顶部处的挤压夹具320B的挤压杆321B的结构。

此外，两个弹性构件325B可设置在安装在顶部基板360A的挤压杆321A与安装在底部基板360B的挤压杆321B之间。而且，两个弹性构件325B可分别产生安装在底部基板360B上的挤压杆321B在向左方向上加压的力以及安装在顶部基板360A上的挤压杆321A在向右方向上加压的力。

例如，如图11所示，两个挤压夹具320B和两个阻挡台座330B可安装在底部基板360B的顶表面360Bb上。此外，两个挤压夹具320A和两个阻挡台座330A可安装在顶部基板360A的底表面360Ab上。

因此，根据本公开的这种构造，与当四个挤压夹具320B和四个阻挡台座330B仅安装在底部基板360B上时的情形相比，通过分别在顶部基板360A和底部基板360B中的每一个上安装挤压夹具320和阻挡台座330，可有效地提高由激光焊接设备300的内部部件占据的空间使用率。此外，通过将两个挤压杆321A和321B相互连接，可省去支撑件的单独构造，因此可降低激光焊接设备300的制造成本。

同时，本公开还可提供一种电池模块制造系统。特别地，电池模块制造系统可包括激光焊接设备以及控制激光焊接设备的操作的计算机设备。

同时，在本公开中，使用指示方向的术语(例如，上、下、左、右、前和后)，但对于本领域的技术人员来说清楚的是，这些术语仅用于便于描述并且可根据目标物体的位置、观察者的位置等而变化。

虽然已参照本公开的示范性实施例来特定地示出并描述本公开，但本领域的技术人员应理解，可对本公开进行形式和细节的各种改变，而不偏离如随附权利要求书所界定的本公开的范围。

附图标记列表

100：单体组件 110：二次电池

111：电极引线 200：电池模块

210：汇流条组件 212：主汇流条

214：加压汇流条 216：汇流条框架

300：激光焊接设备 B：激光束

310：激光束发射单元

320：挤压夹具 321：挤压杆

327：夹持部 323：支撑件

325：弹性构件

330：阻挡台座 331：阻挡板

333：铰接连接构件 335：连接杆

337：旋转中心部分 350：夹具传送单元

360：基板 362：模块安装部

工业适用性

本公开涉及激光焊接设备以及包含激光焊接设备的电池模块制造系统。并且，本公开适用于制造包含多个二次电池的电池模块的制造工业。

Claims (9)

1.一种激光焊接设备，所述激光焊接设备被构造成焊接电池模块的至少一个二次电池的电极引线以及所述电池模块的主汇流条，所述主汇流条被构造成将多个二次电池相互电连接，所述激光焊接设备包括：

激光束发射单元，所述激光束发射单元包括激光发射元件，所述激光发射元件将激光束照射到所述电极引线和所述主汇流条；

挤压夹具，所述挤压夹具包括挤压杆，所述挤压杆被构造成在左右方向上移动，以使得所述电极引线贴附到所述主汇流条；以及

阻挡台座，当所述挤压杆移动到所述电极引线未被挤压的位置时，所述阻挡台座沿着所述左右方向的路径移动，从而阻挡所述激光束发射单元中所产生的所述激光束到达所述至少一个二次电池，当所述挤压杆移动到所述电极引线被挤压的位置时，所述阻挡台座被移动为被打开以允许所产生的激光束从中穿过,

其中，所述阻挡台座包括：

阻挡板，所述阻挡板被构造成能够在水平方向上移动，并且具有在上下方向上伸长的板形；以及

铰接连接构件，所述铰接连接构件被构造成连接到所述阻挡板的一侧，并且具有在所述水平方向上伸长的杆形,

所述铰接连接构件包括：

连接杆，所述连接杆的一个端部被铰接连接到所述挤压杆的一侧，并且另一端部被铰接连接到所述阻挡板的一侧；以及

旋转中心部分，所述旋转中心部分具有固定位置，并且被铰接连接到所述连接杆的中心区域。

2.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其中，所述挤压夹具还包括：

支撑件，所述支撑件具有固定位置，并且在所述左右方向上与所述挤压杆间隔开预定距离；以及

弹性构件，所述弹性构件被设置在所述挤压杆与所述支撑件之间。

3.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其中，所述电池模块还包括加压汇流条，所述加压汇流条被定位成基于所述电极引线与所述主汇流条的位置相反。

4.根据权利要求3所述的激光焊接设备，其中，所述挤压杆包括夹持部，所述夹持部具有突出结构，所述突出结构在所述左右方向上从所述挤压杆的一侧朝着所述加压汇流条的所在之处突出，以容纳所述加压汇流条的至少一部分。

5.根据权利要求3所述的激光焊接设备，其中，所述激光束发射单元被构造成射出所述激光束，以使得所述电极引线的向前突出的端部以及所述主汇流条的所述左右方向上的侧面部分相互组合，或被构造成射出所述激光束，以使得所述电极引线的向前突出的端部以及所述主汇流条和所述加压汇流条的所述左右方向上的侧面部分相互组合。

6.根据权利要求3所述的激光焊接设备，其中，所述电池模块还包括汇流条框架，所述汇流条框架被构造成使得所述主汇流条和所述加压汇流条被安装在前表面上，

其中，所述汇流条框架包括引导突出，所述引导突出被设置在所述加压汇流条的顶部和底部处，并且向前突出，并且在所述左右方向上伸长，以在所述左右方向上引导所述加压汇流条的移动。

7.根据权利要求1所述的激光焊接设备，还包括夹具传送单元，所述夹具传送单元被连接到所述挤压杆的一侧，并在水平方向上产生移动力，以在所述左右方向上移动所述挤压杆。

8.根据权利要求1所述的激光焊接设备，还包括：

基板，所述挤压夹具和所述阻挡台座被安装在所述基板上；以及

模块安装部，所述模块安装部从所述基板沿着向上方向延伸并打开，以使得所述电池模块的所述电极引线和所述主汇流条向外露出。

9.一种电池模块制造系统，包括根据权利要求1到8中任一项所述的激光焊接设备。

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