CN111421291A - 一种电池模组激光焊接用紧固夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池模组焊接用夹具领域，尤其是涉及一种电池模组激光焊接用紧固夹具，包括安装平台、左支撑滑座、右支撑滑座、电池安装滑座、电池安装滑座带动板、推动螺杆、固定块、第一加紧构件、导向支撑模框及压紧模框，左支撑滑座及右支撑滑座对称设置于安装平台上且与安装平台固定相连，本发明针对电池模组焊接时所存在的电池位置放置不固定，容易出现焊接不牢固、焊接位置偏离预定部位、焊接效率低及焊接成品率低的问题，针对性的设计出了能够适用于电池模组焊接的夹具，该夹具能够很精准的对电池进行加紧固定。

Description

一种电池模组激光焊接用紧固夹具

技术领域

本发明涉及电池模组焊接用夹具领域，尤其是涉及一种电池模组激光焊接用紧固夹具。

背景技术

近年来我国汽车行业迅猛发展，据专家保守估计，到2020 年汽车保有量达到 1.3亿辆，汽车对石油能源的大量消耗以及由此引起的环境污染问题使得交通能源动力转型成为全球共识，解决交通能源消耗和环境污染的有效途径是研发、应用和推广新能源汽车，国际上主流的汽车公司，如福特、通用等，陆续推出基于锂离子电池的电动汽车，电池模组在生产时，首先，原材料（正极材料、负极材料、电解液、外壳等）经过一系列制造工艺流程加工成锂离子电池单体，接着，若干锂离子电池单体和其它零部件按照一系列装配工艺操作装配成锂离子电池模块；然后，数个锂离子电池模块再装配成锂离子电池包；最后，锂离子电池包安放于电动汽车上，为其提供动力源。其中，锂离子电池单体大规模自动化生产已经是一种很成熟的技术，进而也促进了锂电池的模组化生产，锂电池模组是由几颗到数百颗电池芯经由并联及串联所组成的多个模组，除了机构设计部分，再加上电池管理系统和热管理系统就可组成一个较完整的锂电池包系统。一般而言，不管是软包、方形、圆柱还是18650型电池，模组的自动化组装工艺流程都是从电芯上料开始，来料可以是原供应商提供的包装，也可以是厂家经过检测后统一整理好的专用托盘。上料过程可以是人工操作，也可以通过传送带自动上料，然后通过机器人经由抓手抓取。上料的同时还会进行电芯的读码(采集单个电芯的身份数据信息)、电芯极性检测(有无放反方向)、电芯分选及配组，并将不良品别除。来料通过初检和分选之后，根据模组和工艺要求的不同会分别进行诸如激光清洁-涂胶-电芯堆叠电池盒组装极耳裁切整形-模组壳激光焊接-模组激光打码打螺丝-模组检测-连接片激光焊接BIS系统连接-模组终检测-模组下料等工艺过程。

电池模组可以理解为锂离子电芯经串并联方式组合，加装单体电池监控与管理装置后形成的电芯与pack的中间产品，其结构必须对电芯起到支撑、固定和保护作用，电池模组在进行生产过程中不同电池之间需要通过连接片进行电极柱的焊接，现有电池模组在进行焊接时直接将电池放置于激光焊设备中进行焊接作业，由于电池位置放置不固定，往往出现焊接不牢固、焊接位置偏离预定部位、焊接效率低及焊接成品率低的问题，极大的影响了企业的正常生产使用要求，提高了企业的生产成本。

发明内容

针对现有电池模组在进行焊接时直接将电池放置于激光焊设备中进行焊接作业，电池位置放置不固定，容易出现焊接不牢固、焊接位置偏离预定部位、焊接效率低及焊接成品率低的问题，本发明提供一种电池模组激光焊接用紧固夹具，其技术方案如下：

一种电池模组激光焊接用紧固夹具，包括安装平台、左支撑滑座、右支撑滑座、电池安装滑座、电池安装滑座带动板、推动螺杆、固定块、第一加紧构件、第二加紧构件、第三加紧构件、第四加紧构件、导向支撑模框及压紧模框，左支撑滑座及右支撑滑座对称设置于安装平台上且与安装平台固定相连，安装平台上开设有一通槽，所述的左支撑滑座及右支撑滑座上设置有用于支撑电池安装滑座的台阶，所述的电池安装滑座安装在左支撑滑座及右支撑滑座上的台阶上，所述的电池安装滑座底部固定安装有电池安装滑座带动板，电池安装滑座带动板贯穿于安装平台上开设的通槽，在电池安装滑座带动板上固定安装有轴承座，在轴承座内安装有轴承，所述的固定块固定安装在安装平台下部左侧部位，在固定块的水平径向部位开设有螺纹通孔，所述的推动螺杆安装在固定块上的螺纹通孔内且与螺纹通孔螺纹相连，所述的推动螺杆的内侧端部安装在轴承的内圈位置且与轴承内圈过盈配合，所述的第一加紧构件及第二加紧构件安装在右支撑滑座侧面位置且其下部与安装平台固定相连，所述的第三加紧构件及第四加紧构件安装在在支撑滑座侧面位置且其下部与安装平台固定相连，所述的用于对连接片进行导向限位的支撑模框安装在电池组的上部位置，在支撑模框的上安装有用于对支撑模框压紧的压紧模框，所述的左支撑滑座及右支撑滑座的一侧端部设置有用于对电池组进行限位的限位块，限位块固定安装在安装平台上。

所述的左支撑滑座及右支撑滑座为相同的结构体。

所述的第一加紧构件、第二加紧构件、第三加紧构件及第四加紧构件四者为相同的结构组成。

所述的第一加紧构件主要包括上卡扣组件、卡扣连接组件及L形支撑板，所述的上卡扣组件安装在压紧模框上部位置，所述的L形支撑板底部固定安装在安装平台上，所述的卡扣连接组件安装在L形支撑板上且与L形支撑板相连，所述的上卡扣组件通过卡扣连接组件与L形支撑板卡接在一起。

所述的上卡扣组件主要由L形安装部及上卡紧部组成，所述的L形安装部固定安装在压紧模框上部位置，上卡紧部固定安装在L形安装部上，在上卡紧部上设置有用于连接卡扣连接组件的卡槽。

所述的卡扣连接组件，包括固定支撑安装部、旋转把手、带动销、U形连接框及调节螺帽，所述的旋转把手上部与固定支撑安装部铰接，所述的带动销安装在旋转把手上，在带动销上开设有安装通孔，U形连接框贯穿于带动销上的安装通孔安装在带动销上，调节螺帽安装在U形连接框上且将U形连接框定位在带动销上。

进一步的，在所述的左支撑滑座及右支撑滑座上开设有滚珠安装凹槽，在滚珠安装凹槽内安装用于电池安装滑座滑动的滚珠。

进一步的，在所述的L形支撑板上开设有螺纹通孔，在螺纹通孔内设置调节螺栓，在调节螺栓内侧端部上安装有用于对电池组加紧的夹紧板，所述的夹紧板上固定安装有导向套，所述的调节螺栓内侧端部安装在导向套内。

所述的导向支撑模框及压紧模框上部开设有用于连接板安装的导向通槽，所述的压紧模框上还设置有用于对连接板进行压紧的压紧螺栓。

本发明的有益效果为：本发明整体结构设计的科学，生产加工工艺简单，安装使用方便，本发明针对电池模组焊接时所存在的电池位置放置不固定，容易出现焊接不牢固、焊接位置偏离预定部位、焊接效率低及焊接成品率低的问题，针对性的设计出了能够适用于电池模组焊接的夹具，该夹具能够很精准的对电池进行加紧固定，而且，本发明在具体使用时能够快速的对电池进行位置固定加紧，焊接完成后，也能够快速的将电池模组解除位置约束，极大的提高了企业的生产效率及产品的成品率，满足了企业的对电池模组焊接的使用需求。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图一；

图2是本发明的整体结构示意图二；

图3是本发明的主视结构示意图；

图4是本发明的后视结构示意图；

图5是本发明的右视结构示意图；

图6是本发明的俯视结构示意图；

图7是本发明中的左支撑滑座的结构示意图；

图8是本发明中的上卡扣组件的结构示意图；

图9是本发明中的卡扣连接组件的结构示意图；

图10是本发明中的推动螺杆安装时的结构示意图；

图11是本发明中的夹紧板安装时的结构示意图；

图12是本发明中的夹紧板、导向套及调节螺栓三者安装时的结构示意图；

图中标号为：1-安装平台、2-左支撑滑座、3-右支撑滑座、4-电池安装滑座、5-电池安装滑座带动板、6-推动螺杆、7-固定块、8-第一加紧构件、9-第二加紧构件、10-第三加紧构件、11-第四加紧构件、12-导向支撑模框、13-压紧模框、14-通槽、15-台阶、16-轴承座、17-螺纹通孔、18-限位块、19-导向通槽、20-压紧螺栓、21-L形支撑板、22-L形安装部、23-上卡紧部、24-固定支撑安装部、25-旋转把手、26-带动销、27-U形连接框、28-调节螺帽、29-滚珠安装凹槽、30-滚珠、31-调节螺栓、32-夹紧板、33-导向套、34-电池组、35-连接板。

具体实施方式

具体实施例1：本发明的核心是提供一种电池模组激光焊接用紧固夹具，针对电池模组在焊接时所存在的电池位置放置不固定，容易出现焊接不牢固、焊接位置偏离预定部位、焊接效率低及焊接成品率低的问题，针对性的设计出了能够适用于电池模组焊接的夹具，其能够很精准的对电池进行加紧固定，为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接或间接在另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接或间接连接到另一个元件。本申请文件中用于表示方位的用语“左”和“右” 均以附图中所示的具体结构为基准，并不构成对结构的限制。如说明书附图1-9所示，一种电池模组激光焊接用紧固夹具，主要包括安装平台1、左支撑滑座2、右支撑滑座3、电池安装滑座4、电池安装滑座带动板5、推动螺杆6、固定块7、第一加紧构件8、第二加紧构件9、第三加紧构件10、第四加紧构件11、导向支撑模框12及压紧模框13，用于对电池安装滑座4起到安装支撑作用的左支撑滑座2及右支撑滑座3对称固定安装在安装平台1上，在安装平台1上开设有一用于电池安装滑座带动板5在其内移动的通槽14，在左支撑滑座2及右支撑滑座3上设置有用于支撑电池安装滑座4的台阶15，用于安装电池组34的电池安装滑座4就可滑动的安装在左支撑滑座2及右支撑滑座3上的台阶15上，电池安装滑座4底部固定安装有带动其移动的电池安装滑座带动板5，电池安装滑座带动板5贯穿于安装平台1上开设的通槽14，在电池安装滑座带动板5上固定安装有轴承座16，在轴承座16内安装有轴承，在安装平台1下部左侧部位固定安装有固定块7，在固定块7的水平径向部位开设有螺纹通孔17，用于带动电池安装滑座4移动的推动螺杆6安装在固定块7上的螺纹通孔17内且与螺纹通孔17螺纹相连，推动螺杆6的内侧端部过盈安装在轴承的内圈位置，用于对导向支撑模框12及压紧模框13压紧的第一加紧构件8及第二加紧构件9安装在右支撑滑座3侧面位置并与安装平台1固定相连，用于对导向支撑模框12及压紧模框13压紧的第三加紧构件10及第四加紧构件11安装在左支撑滑座2侧面位置并与安装平台1固定相连，用于对连接片35进行导向限位的导向支撑模框12安装在电池组34的上部位置，在导向支撑模框12的上安装有用于对导向支撑模框12压紧的压紧模框13，在左支撑滑座2及右支撑滑座3的一侧端部设置有用于对电池组34进行限位的限位块18，限位块18固定安装在安装平台1上，在具体的生产加工过程中，左支撑滑座2及右支撑滑座3为相同的结构体，第一加紧构件8、第二加紧构件9、第三加紧构件10及第四加紧构件11四者为相同的结构组成，第一加紧构件8主要包括上卡扣组件、卡扣连接组件及L形支撑板21，带动压紧模框13下压的上卡扣组件安装在压紧模框13上部位置，用于支撑卡扣连接组件的L形支撑板21的底部固定安装在安装平台1上，卡扣连接组件安装在L形支撑板21上，在具体使用时，上卡扣组件通过卡扣连接组件与L形支撑板21卡接在一起，上卡扣组件主要由L形安装部22及上卡紧部23组成， L形安装部22固定安装在压紧模框13上部位置，上卡紧部23固定安装在L形安装部22上，在上卡紧部23上设置有用于连接卡扣连接组件的卡槽；卡扣连接组件主要包括固定支撑安装部24、旋转把手25、带动销26、U形连接框27及调节螺帽28，旋转把手25上部与固定支撑安装部24铰接，用于安装U形连接框27的带动销26安装在旋转把手25上，在带动销26上开设有安装通孔，U形连接框27贯穿于带动销26上的安装通孔安装在带动销26上，调节螺帽28安装在U形连接框27上且处于带动销26的两侧部位与U形连接框27螺纹相连，在具体工作时，首先将单个的锂离子电池放置在电池安装滑座4上，然后通过推动螺杆6在固定块7上的转动将电池组34夹紧在电池安装滑座4与限位块18之间部位，具体的来说，推动螺杆6的外周安装有与限位块18上螺纹通孔17内螺纹相配合的螺纹，因此，当推动螺杆6在限位块18上螺纹通孔17内转动时会相对于限位块18向右侧方向移动，具体的说，推动螺杆6的左侧端部安装在电池安装滑座带动板5上的轴承座16（轴承座16固定安装在电池安装滑座带动板5上）内的轴承上，推动螺杆6的左侧端部可在轴承内旋转，推动螺杆6在旋转向右移动的同时会通过轴承、轴承座16带动电池安装滑座带动板5在安装平台1上的通槽14内右移，此时，电池安装滑座带动板5带动电池安装滑座4将电池组34夹紧在电池安装滑座4与限位块18之间部位，上述步骤完成后，操作人员可将导向支撑模框12安放在电池组34的上方后，将电极连接板35安装在导向支撑模框12上的导向通槽19内，随后，将压紧模框13压紧在导向支撑模框12上，具体的说，操作人员可通过将卡扣连接组件上的U形连接框27的封闭端卡在上卡扣组件上上卡紧部23中的卡槽内，然后，将旋转把手25顺时针推向L形支撑板21上即可将上卡扣组件与卡扣连接组件卡紧连接，此时，在上卡扣组件与卡扣连接组件的共同找一下，压紧模框13将导向支撑模框12压紧在电池组34上，至此，电池组34的固定夹紧步骤完成，操作人员可将上述夹紧后组件移至光焊机设备上进行电池模组的焊接即可。

具体实施例2：如说明书附图7所示，为了使本发明在使用过程中具有更加突出优异的使用效果，在上述具体实施例1的基础上，本发明在左支撑滑座2及右支撑滑座3上开设有用于滚珠30安装的滚珠安装凹槽29，在滚珠安装凹槽29内安装有用于电池安装滑座4滑动的滚珠30，具体的说，当左支撑滑座2及右支撑滑座3上的滚珠安装凹槽29安装滚珠30后，电池安装滑座4的下部于安装在左支撑滑座2及右支撑滑座3上并与其上的滚珠30相接触，极大的提高了电池安装滑座4在左支撑滑座2及右支撑滑座3上的滑动灵活度。

具体实施例3：如说明书附图11及说明书附图12所示，为了使本发明在使用过程中具有更加突出优异的使用效果，在上述具体实施例1的基础上，在所述的L形支撑板21上开设有螺纹通孔，在螺纹通孔内设置调节螺栓31，在调节螺栓31内侧端部上安装有用于对电池组34加紧的夹紧板32，在夹紧板32上固定安装有导向套33，调节螺栓31内侧端部安装在导向套33内并能够在导向套33内转动，具体的说，在具体使用过程中，调节螺栓31在L形支撑板21上开设的螺纹通孔内转动的同时会推动夹紧板32向电池组34的侧壁方向移动，进而对电池组34的侧壁进行固定夹紧，从而提高电池组34在本发明中的夹紧效果。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (9)

1.一种电池模组激光焊接用紧固夹具，其特征在于，包括安装平台、左支撑滑座、右支撑滑座、电池安装滑座、电池安装滑座带动板、推动螺杆、固定块、第一加紧构件、第二加紧构件、第三加紧构件、第四加紧构件、导向支撑模框及压紧模框，左支撑滑座及右支撑滑座对称设置于安装平台上且与安装平台固定相连，安装平台上开设有一通槽，所述的左支撑滑座及右支撑滑座上设置有用于支撑电池安装滑座的台阶，所述的电池安装滑座安装在左支撑滑座及右支撑滑座上的台阶上，所述的电池安装滑座底部固定安装有电池安装滑座带动板，电池安装滑座带动板贯穿于安装平台上开设的通槽，在电池安装滑座带动板上固定安装有轴承座，在轴承座内安装有轴承，所述的固定块固定安装在安装平台下部左侧部位，在固定块的水平径向部位开设有螺纹通孔，所述的推动螺杆安装在固定块上的螺纹通孔内且与螺纹通孔螺纹相连，所述的推动螺杆的内侧端部安装在轴承的内圈位置且与轴承内圈过盈配合，所述的第一加紧构件及第二加紧构件安装在右支撑滑座侧面位置且其下部与安装平台固定相连，所述的第三加紧构件及第四加紧构件安装在在支撑滑座侧面位置且其下部与安装平台固定相连，所述的用于对连接片进行导向限位的支撑模框安装在电池组的上部位置，在支撑模框的上安装有用于对支撑模框压紧的压紧模框，所述的左支撑滑座及右支撑滑座的一侧端部设置有用于对电池组进行限位的限位块，限位块固定安装在安装平台上。

2.根据权利要求1所述的一种电池模组激光焊接用紧固夹具，其特征在于，所述的左支撑滑座及右支撑滑座为相同的结构体。

3.根据权利要求1所述的一种电池模组激光焊接用紧固夹具，其特征在于，所述的第一加紧构件、第二加紧构件、第三加紧构件及第四加紧构件四者为相同的结构组成。

4.根据权利要求1所述的一种电池模组激光焊接用紧固夹具，其特征在于，所述的第一加紧构件主要包括上卡扣组件、卡扣连接组件及L形支撑板，所述的上卡扣组件安装在压紧模框上部位置，所述的L形支撑板底部固定安装在安装平台上，所述的卡扣连接组件安装在L形支撑板上且与L形支撑板相连，所述的上卡扣组件通过卡扣连接组件与L形支撑板卡接在一起。

5.根据权利要求4所述的一种电池模组激光焊接用紧固夹具，其特征在于，所述的上卡扣组件主要由L形安装部及上卡紧部组成，所述的L形安装部固定安装在压紧模框上部位置，上卡紧部固定安装在L形安装部上，在上卡紧部上设置有用于连接卡扣连接组件的卡槽。

6.根据权利要求4所述的一种电池模组激光焊接用紧固夹具，其特征在于，所述的卡扣连接组件，包括固定支撑安装部、旋转把手、带动销、U形连接框及调节螺帽，所述的旋转把手上部与固定支撑安装部铰接，所述的带动销安装在旋转把手上，在带动销上开设有安装通孔，U形连接框贯穿于带动销上的安装通孔安装在带动销上，调节螺帽安装在U形连接框上且将U形连接框定位在带动销上。

7.根据权利要求1所述的一种电池模组激光焊接用紧固夹具，其特征在于，进一步的，在所述的左支撑滑座及右支撑滑座上开设有滚珠安装凹槽，在滚珠安装凹槽内安装用于电池安装滑座滑动的滚珠。

8.根据权利要求4所述的一种电池模组激光焊接用紧固夹具，其特征在于，进一步的，在所述的L形支撑板上开设有螺纹通孔，在螺纹通孔内设置调节螺栓，在调节螺栓内侧端部上安装有用于对电池组加紧的夹紧板，所述的夹紧板上固定安装有导向套，所述的调节螺栓内侧端部安装在导向套内。

9.根据权利要求1所述的一种电池模组激光焊接用紧固夹具，其特征在于，所述的导向支撑模框及压紧模框上部开设有用于连接板安装的导向通槽，所述的压紧模框上还设置有用于对连接板进行压紧的压紧螺栓。

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