CN111730261A - 一种电池负极引出端子焊接夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电池负极引出端子焊接夹具，包括固定底座、立板、连接件、负极引出端子仿形件、弹性装置和电池底座。固定底座、立板和连接件构成夹具的主体结构，负极引出端子仿形件上设置有第一通孔，连接件上设置有第二通孔。电池底座通过弹性装置安装在固定底座和连接件之间，电池底座的位置和第一通孔以及第二通孔的位置相对应。第一通孔的内壁上设置有三个导向槽，分别对应负极引出端子的三个电极。在焊接前，将负极引出端子沿着导向槽放入负极引出端子仿形件，位置精度较高，没有气缸夹持，负极引出端子不产生变形以及移位，避免了焊接位置精度受到影响。弹性装置在电池的底部施加压力，防止电池产生侧向变形，同时弹性装置作用力稳定，减少受力不均匀形成的位置误差。

Description

一种电池负极引出端子焊接夹具
技术领域
本发明涉及锂电池生产技术领域，设计一种焊接夹具，尤其是指一种电池负极引出端子焊接夹具。
背景技术
现有技术中，锂电池生产企业在引出端子焊接过程中，常用转盘上固定夹具的方式进行相关工序的生产，转盘在DD马达或凸轮分割器的带动下进行各工位的切换，因此需要保证负极引出端子、电池、夹具三者之间在转盘运动的过程中无相对晃动。大多数夹具机构通过气缸驱动夹具压紧块，实现对负极引出端子和电池的夹紧。而实际生产中常因为气压的不稳定以及负极引出端子结构特殊，进而造成夹紧定位过程或者转盘运转过程中负极引出端子被夹紧变形或夹紧动作不到位而改变产品位置，造成因夹持或定位不良导致的一系列焊接不良问题。因此需要解决夹具机构在焊接过程中存在的对负极引出端子定位不良以及精度不足的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种在焊接过程中可以精确定位的电池负极引出端子焊接夹具。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种电池负极引出端子焊接夹具，包括固定底座、立板、连接件、负极引出端子仿形件、弹性装置和电池底座；
所述固定底座水平连接于所述立板的第一端，所述连接件水平连接于所述立板的第二端，所述固定底座与所述连接件相对设置；
所述负极引出端子仿形件上设置有第一通孔，所述连接件上设置有第二通孔，所述第一通孔的内壁上设置有三个导向槽，所述负极引出端子仿形件安装于所述连接件远离所述固定底座的一侧，所述第一通孔和第二通孔对应设置且所述第一通孔的尺寸小于所述第二通孔的尺寸；
所述电池底座通过所述弹性装置安装于所述固定底座靠近所述连接件的一侧，所述电池底座的位置与所述第一通孔和第二通孔的位置相对应；
待焊负极引出端子适配安装于所述导向槽内。
进一步地，所述负极引出端子仿形件在所述导向槽的位置设置有与所述负极引出端子仿形件的外侧壁贯通的第三通孔，所述第三通孔内设置有弹性卡件。
进一步地，所述弹性卡件包括挡板、微型弹簧和卡接件，所述挡板安装于第三通孔位于外侧壁的孔口位置，所述卡接件通过微型弹簧连接于所述挡板，所述卡接件的端部伸出所述第三通孔且位于所述导向槽内，所述卡接件的端部为具有上下两个倾斜面的锲形结构，所述卡接件的端部设置有卡接于负极引出端子100的凹槽。
进一步地，所述导向槽呈喇叭状，所述导向槽远离所述连接件一侧的宽度大于所述导向槽底部的宽度。
进一步地，还包括导向装置，所述导向装置包括升降板、滑动块和导轨，所述导轨竖直连接于所述立板，所述升降板通过所述滑动块滑动连接于所述导轨，所述升降板平行于所述固定底座设置，所述电池底座安装于所述升降板远离所述固定底座的一侧，所述弹性装置安装于所述固定底座和升降板之间。
进一步地，所述弹性装置包括弹簧和导向柱，所述导向柱一端固定安装于所述固定底座，所述升降板上设置有第四通孔，所述导向柱插设于所述第四通孔，所述弹簧套设于所述导向柱且位于所述固定底座和升降板之间。
进一步地，所述弹性装置的数量为四个，四个所述弹性装置之间呈矩形分布。
进一步地，所述电池底座包括底座本体和电池定位块，所述电池定位块与所述底座本体一体成型，所述底座本体上设置有容纳电池的定位槽，所述电池定位块远离所述立板的一侧设置有开口，所述开口宽度与电池尺寸相适应。
进一步地，所述立板背离固定底座的一侧设置有加强筋条，所述加强筋条竖直安装于所述立板。
进一步地，所述升降板上安装有开夹板。
本发明的有益效果在于：固定底座、立板和连接件构成夹具的主体结构，负极引出端子仿形件上设置有第一通孔，连接件上设置有第二通孔，第二通孔的尺寸大于第一通孔，因此在第二通孔和第一通孔之间形成一个卡槽，形成电池的夹持位置。电池底座通过弹性装置安装在固定底座和连接件之间，电池底座的位置和第一通孔以及第二通孔的位置相对应。在弹性装置的作用下，电池约束在第二通孔的卡槽和电池底座之间，焊接过程中不发生位置变化。第一通孔的内壁上设置有三个导向槽，分别对应负极引出端子的三个电极。在焊接前，将负极引出端子沿着导向槽放入负极引出端子仿形件，此时负极引出端子的位置精度较高，同时在放置过程中没有气缸夹持，负极引出端子不产生变形以及移位，避免了焊接位置精度受到影响。弹性装置在电池的底部施加压力，防止电池产生侧向变形，同时弹性装置夹持时的作用力稳定，增加了夹持时位置的稳定与精度。
附图说明
下面结合附图详述本发明的具体结构：
图1为本发明的立体图；
图2为本发明中负极引出端子立体图；
图3为本发明的负极引出端子和电池焊接连接图；
图4为本发明的弹性卡件及负极引出端子俯视图；
图5为本发明的弹性卡件左视图；
图6为本发明的主视图；
图7为本发明的俯视图；
图8为本发明的左视图；
图9为本发明的剖面图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1至图9，本发明提供了一种电池负极引出端子焊接夹具，包括固定底座10、立板20、连接件30、负极引出端子仿形件40、弹性装置50和电池底座60。其中，固定底座10水平放置，作为整个机构的基础平台，当需要与其他机械连接时，通过固定底座10与其它装置连接。立板20竖直设置，立板20的第一端固定在固定底座10上，连接件30水平连接立板20的第二端，连接件30与固定底座10相对设置，固定底座10、立板20和连接件30组成了夹具的主体结构。负极引出端子仿形件40上设置有第一通孔41，连接件30上设置有第二通孔，第一通孔41的尺寸小于第二通孔的尺寸，当第一通孔41和第二通孔对应设置时，两者之间形成一个卡槽，可以约束电池200的位置。负极引出端子仿形件40安装在连接件30远离固定底座10的一侧，因此卡槽可以将电池约束在连接件30的下方。第一通孔和第二通孔的形状为圆形，用于圆柱形电池焊接连接，当然也可以为其它合理的形状，满足不同形状电池200的焊接工作。第一通孔41的内壁上设置有3个导向槽42，负极引出端子100放入第一通孔41中，同时负极引出端子100的三个电极通过导向槽42约束，增加了定位的精度。密封钉在前道工序中已经同心焊接在电芯上，通过负极引出端子仿形件40的导向槽42可以确保电芯和负极引出端子100的同心度偏差小于±0.05mm，满足产品工艺要求。电池底座60通过弹性装置50安装在固定底座10的顶面，即安装在固定底座10靠近连接件30的一侧。电池底座60的位置与第一通孔41和第二通孔的位置相对应。当把电池放在电池底座60内时，电池底座60在弹性装置50的作用下向连接件30靠近，将电池约束在第二通孔的卡槽中，可以确保电池在运转以及焊接过程中不发生位置变化，增加了焊接的稳定性和精度。此时电池200的上端面与负极引出端子仿形件40靠近第一通孔41附近的下端面紧密贴合，负极引出端子100经下压机构沿负极引出端子仿形件40的导向槽42放入第一通孔41内与电池的上端面紧密贴合，焊接过程中不发生位置移动，同心度高，位置精确。弹性装置50在电池的底部施加压力，防止电池产生侧向变形，同时弹性装置50夹持时的作用力稳定，避免了传统技术中气缸夹持电池或者负极引出端子100导致的变形和移位。本实施例中，负极引出端子100为三爪件，对应的负极引出端子仿形件40为三爪仿形件，其设计思路为：将负极引出端子100通过负极引出端子仿形件40的导向槽42进行定位，而非传统的夹持。因此负极引出端子100和负极引出端子仿形件40的形状可以根据不同类型的电池焊接需求进行改变，两者之间相适应即可。为了更清楚地描述本发明的工作机理，以下将对部分构件详细阐述：
当负极引出端子100放入导向槽42之后，如果没有机械运动，负极引出端子100和电池200的电芯之间相对位置较精确，当夹具因其它原因发生转动、振动时，负极引出端子100与电芯之间可能发生偏移或者产生间隙。为了避免这种情况的发生，本实施例中在导向槽42的位置设置一个与负极引出端子仿形件40外侧壁贯通的第三通孔43，在第三通孔43内放置一个弹性卡件44。当负极引出端子100放入导向槽42后，弹性卡件44在第三通孔43的位置伸出，将负极引出端子100约束在固定的位置，不会因为机械的转动、振动发生偏移和间隙。作为一项优选，本实施例中弹性卡件44采用包括挡板441、微型弹簧442和卡接件443组成。挡板441安装在第三通孔43位于外侧壁的孔口位置，卡接件443的端部伸出第三通孔43，但仍处于导向槽42内。卡接件443通过微型弹簧442和挡板441连接，卡接件443在挡板441和微型弹簧442的作用下对负极引出端子100施加推力，确保负极引出端子100位置的稳定性。进一步地，本实施例中卡接件443的端部为具有上下两个倾斜面的锲形结构，这种结构的目的在于负极引出端子100下放时，经过上部倾斜面的作用便于下放，下部倾斜面的作用在于当卡接件443向前推出时，下部倾斜面对负极引出端子100产生向下的压力。与此同时，在卡接件443的端部设置有一个凹槽，当负极引出端子100放入工作位置后，负极引出端子100的电极卡接于凹槽内，增加了约束时的稳定性。
作为一项优选，导向槽42的形状呈喇叭状，导向槽42远离连接件30的一侧，即负极引出端子100放入负极引出端子仿形件40的一侧的宽度大于导向槽底部的宽度。采用喇叭状的结构，便于负极引出端子100放入，同时导向槽42的底部位置宽度收紧，又能确保位置的精确度。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：固定底座、立板和连接件构成夹具的主体结构，负极引出端子仿形件上设置有第一通孔，连接件上设置有第二通孔，第二通孔的尺寸大于第一通孔，因此在第二通孔和第一通孔之间形成一个卡槽，形成电池的夹持位置。电池底座通过弹性装置安装在固定底座和连接件之间，电池底座的位置和第一通孔以及第二通孔的位置相对应。在弹性装置的作用下，电池约束在第二通孔的卡槽和电池底座之间，焊接过程中不发生位置变化。第一通孔的内壁上设置有三个导向槽，分别对应负极引出端子100的三个电极。在焊接前，将负极引出端子100沿着导向槽放入负极引出端子仿形件，此时负极引出端子100的位置精度较高，同时在放置过程中没有气缸夹持，负极引出端子100不产生变形以及移位，避免了焊接位置精度受到影响。弹性装置在电池的底部施加压力，防止电池200产生侧向变形，同时弹性装置夹持时的作用力稳定，增加了夹持时位置的稳定与精度。
实施例1
本发明提供的电池负极引出端子焊接夹具通过弹性装置50来确保电池200的上端面与负极引出端子100紧密贴合，当弹性装置50在转动过程中，可能会发生一定的振动偏移，进而影响电池底座60的位置精度，因此可以考虑将电池底座60连接于定向的位移装置，增加位移过程的稳定性。
本实施例中，将电池底座60连接一个导向装置70，导向装置70包括升降板71、滑动块72和导轨73。导轨73竖直安装于立板20上，安装的位置可以位于立板20的侧面也可以位于立板20前后两面上，本实施例中，为了保证结构的稳定性将导轨73安装在立板的后侧，即远离固定底座10的一侧，不仅可以为滑动块72提供定向约束，还可以增加立板20的抗弯折能力。升降板71连接滑动块72，进而可以沿着导轨73上下滑动。升降板71水平设置，电池底座60安装在升降板71远离固定底座10的一侧，弹性装置50安装于升降板71和固定底座10之间。当弹性装置50对升降板71施加推力时，电池底座60的位移仅限于沿竖直方向的上下移动，增加了夹持时的精度。本实施例中，导轨73的数量可以为多个，导轨73之间平行设置，进一步增加滑动时的稳定性。
与此同时，本实施例中提供的弹性装置50也可以采用定向的弹性结构。作为一项优选，本实施例中，弹性装置50包括弹簧51和导向柱52。导向柱52的一端固定在固定底座60上，升降板71上设置有第四通孔，导向柱52插设于第四通孔中，导向柱52可沿第四通孔上下滑动。弹簧51套设在导向柱52上，安装在固定底座10和升降板71之间。因此在弹簧51的作用下，升降板71也可以稳定地上下滑动，进而增加电池200在夹持时的稳定性。
为了防止单个弹簧51产生松弛，可以设置多个弹性装置50均匀分布在升降板71的下方。本实例中，采用四个弹性装置50，四个弹性装置50在升降板71的下方矩形分布。
实施例2
本实施例中提供的电池底座60用于用于夹持电池，在弹性装置50的作用下将电池和负极引出端子100紧密贴合再一起，因此电池底座60的结构也要具备稳定的约束能力。
本实施例中，电池底座60包括底座本体61和电池定位块62，底座本体61上设置有容纳电池的定位槽。电池200的底部可以放入定位槽中，当电池底座60上下移动时，电池不会发生位置的变化。电池定位块62与底座本体61一体成型，电池定位块62对电池的侧部形成约束，进一步增加电池在电池底座60中的稳定性。在电池定位块62上开设有一开口，开口的位置远离立板20的一侧。开口的宽度和电池的尺寸相适应，用于电池放入与取出电池底座60。
实施例3
本发明提供的电池负极引出端子焊接夹具在立板20的单侧设置有连接件30、固定底座10和弹性装置50等等，当弹性装置50工作时会对立板20产生一个弯矩，导致立板20发生弯曲，可能会影响定位的精度。因此本实施例中，在立板20背离固定底座10的一侧设置有加强筋条80，用于增加立板20的抗弯折能力，减小弯曲形变，增加定位的准确度。
本发明提供的电池负极引出端子焊接夹具在放置电池进入电池底座60和焊接完负极引出端子100后取出时，需要对升降板71施加向下的作用力，压缩弹性装置50。此时用手或者机械操作都存在不便之处。本实施例中在升降板71上安装了一个开夹板90，开夹板90一端伸出升降板71，可以作为把手或者连接处，用于控制升降板71上下移动，便于电池的放入和取出。
综上所述，本发明提供的电池负极引出端子焊接夹具，固定底座、立板和连接件构成夹具的主体结构，负极引出端子仿形件上设置有第一通孔，连接件上设置有第二通孔，第二通孔的尺寸大于第一通孔，因此在第二通孔和第一通孔之间形成一个卡槽，形成电池的夹持位置。电池底座通过弹性装置安装在固定底座和连接件之间，电池底座的位置和第一通孔以及第二通孔的位置相对应。在弹性装置的作用下，电池约束在第二通孔的卡槽和电池底座之间，焊接过程中不发生位置变化。第一通孔的内壁上设置有三个导向槽，分别对应负极引出端子的三个电极。在焊接前，将负极引出端子沿着导向槽放入负极引出端子仿形件，此时负极引出端子的位置精度较高，同时在放置过程中没有气缸夹持，负极引出端子不产生变形以及移位，避免了焊接位置精度受到影响。弹性装置在电池的底部施加压力，防止电池产生侧向变形，同时弹性装置夹持时的作用力稳定，增加了夹持时位置的稳定与精度。设置定向移动装置，可以增加夹具在运动过程中的稳定性和精度。在立板背面增设加强筋条，可以减少弯矩产生的影响。增加开夹板，方便夹具在使用时放入和取出电池。
此处第一、第二……只代表其名称的区分，不代表它们的重要程度和位置有什么不同。
此处，上、下、左、右、前、后只代表其相对位置而不表示其绝对位置
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池负极引出端子焊接夹具，其特征在于：包括固定底座、立板、连接件、负极引出端子仿形件、弹性装置和电池底座；
所述固定底座水平连接于所述立板的第一端，所述连接件水平连接于所述立板的第二端，所述固定底座与所述连接件相对设置；
所述负极引出端子仿形件上设置有第一通孔，所述连接件上设置有第二通孔，所述第一通孔的内壁上设置有三个导向槽，所述负极引出端子仿形件安装于所述连接件远离所述固定底座的一侧，所述第一通孔和第二通孔对应设置且所述第一通孔的尺寸小于所述第二通孔的尺寸；
所述电池底座通过所述弹性装置安装于所述固定底座靠近所述连接件的一侧，所述电池底座的位置与所述第一通孔和第二通孔的位置相对应；
待焊负极引出端子适配安装于所述导向槽内。
2.如权利要求1所述的电池负极引出端子焊接夹具，其特征在于：所述负极引出端子仿形件在所述导向槽的位置设置有与所述负极引出端子仿形件的外侧壁贯通的第三通孔，所述第三通孔内设置有弹性卡件。
3.如权利要求2所述的电池负极引出端子焊接夹具，其特征在于：所述弹性卡件包括挡板、微型弹簧和卡接件，所述挡板安装于第三通孔位于外侧壁的孔口位置，所述卡接件通过微型弹簧连接于所述挡板，所述卡接件的端部伸出所述第三通孔且位于所述导向槽内，所述卡接件的端部为具有上下两个倾斜面的锲形结构，所述卡接件的端部设置有卡接于负极引出端子的凹槽。
4.如权利要求1所述的电池负极引出端子焊接夹具，其特征在于：所述导向槽呈喇叭状，所述导向槽远离所述连接件一侧的宽度大于所述导向槽底部的宽度。
5.如权利要求1所述的电池负极引出端子焊接夹具，其特征在于：还包括导向装置，所述导向装置包括升降板、滑动块和导轨，所述导轨竖直连接于所述立板，所述升降板通过所述滑动块滑动连接于所述导轨，所述升降板平行于所述固定底座设置，所述电池底座安装于所述升降板远离所述固定底座的一侧，所述弹性装置安装于所述固定底座和升降板之间。
6.如权利要求5所述的电池负极引出端子焊接夹具，其特征在于：所述弹性装置包括弹簧和导向柱，所述导向柱一端固定安装于所述固定底座，所述升降板上设置有第四通孔，所述导向柱插设于所述第四通孔，所述弹簧套设于所述导向柱且位于所述固定底座和升降板之间。
7.如权利要求6所述的电池负极引出端子焊接夹具，其特征在于：所述弹性装置的数量为四个，四个所述弹性装置之间呈矩形分布。
8.如权利要求1所述的电池负极引出端子焊接夹具，其特征在于：所述电池底座包括底座本体和电池定位块，所述电池定位块与所述底座本体一体成型，所述底座本体上设置有容纳电池的定位槽，所述电池定位块远离所述立板的一侧设置有开口，所述开口宽度与电池尺寸相适应。
9.如权利要求1所述的电池负极引出端子焊接夹具，其特征在于：所述立板背离固定底座的一侧设置有加强筋条，所述加强筋条竖直安装于所述立板。
10.如权利要求5所述的电池负极引出端子焊接夹具，其特征在于：所述升降板上安装有开夹板。
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