CN112589270A - 一种小型软包锂电池的激光焊接治具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小型软包锂电池的激光焊接治具，包括用于放置或者定位小型软包锂电池和保护板的治具底座，所述治具底座上装设有用于将小型软包锂电池和保护板进行固定的治具盖板，所述治具底座上设有若干个用于将锂电池进行限位的电池限位槽，所述电池限位槽上方设有若干个用于将保护板进行限位的保护板限位槽，所述治具盖板上设有若干个用于将小型软包锂电池和保护板进行焊接的焊接槽，本发明提供一种小型软包锂电池的激光焊接治具，可以一次性焊接多颗电池，可有效防止电池挪动，从而焊点位置固定，焊接的一致性好，焊接合格率高，提高了焊接效率。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池焊接技术领域，特别涉及一种小型软包锂电池的激光焊接治具。
背景技术
小型软包锂电池主要应用在蓝牙耳机、蓝牙音响和电子手表等穿戴设备上，这些设备上电池的腔体设计空间小且与其他部件接触紧密，需要小型软包锂电池方可满足空间要求。
然而，小型软包锂电池与保护板的焊接是一个重难点，由于小型软包锂电池极耳宽度一般都在1-2mm左右，普通点焊设备的焊针头部大小都超出极耳宽度范围，焊接实属困难。那么，要解决这个问题，首先就应该是要考虑使用激光焊接机进行焊接，将小型软包锂电池与保护板焊接在一起。
锂电池的正极耳通常使用铝极耳，负极耳通常使用镍极耳，针对同种金属或者不同种金属之间焊接，需要稳定的能量才能将极耳与保护板焊接牢固。激光焊接可以在短时间、小范围、高能量密度进行焊接，焊点光滑、均匀、一致性好，焊接强度高且稳定，因此，激光焊接是非常适用于小型软包锂电池与保护板的焊接。
目前，激光焊接技术在锂电池行业主要应用于扣式锂电池以及针式锂电池，小型软包锂电池主要使用锡焊或点焊，锡焊有污染大、保护板元件焊接脱落问题，点焊有炸焊和虚焊风险，焊接合格率低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种小型软包锂电池的激光焊接治具，可以一次性焊接多颗电池，可有效防止电池挪动，从而焊点位置固定，焊接的一致性好，焊接合格率高，提高了焊接效率。
为实现上述目的，本发明提供了一种小型软包锂电池的激光焊接治具，包括用于放置或者定位小型软包锂电池和保护板的治具底座，所述治具底座上装设有用于将小型软包锂电池和保护板进行固定的治具盖板，所述治具底座上设有若干个用于将锂电池进行限位的电池限位槽，所述电池限位槽上方设有若干个用于将保护板进行限位的保护板限位槽，所述治具盖板上设有若干个用于将小型软包锂电池和保护板进行焊接的焊接槽。
作为优选的，所述电池限位槽上方设有若干个用于将电池极耳进行限位的极耳限位槽。
作为优选的，所述极耳限位槽包括正极耳限位槽和负极耳限位槽。
作为优选的，所述治具底座上设有若干个第一凹槽，所述第一凹槽内装设有焊接垫块，所述焊接垫块包括正极焊接垫块和负极焊接垫块，所述正极焊接垫块装设在正极耳限位槽内部，所述负极焊接垫块装设在负极耳限位槽内部。
作为优选的，所述焊接垫块为紫铜材料构件。
作为优选的，所述治具底座上设有若干个第二凹槽，所述第二凹槽内装设有第一铷磁铁，所述治具盖板上设有若干个第三凹槽，所述第三凹槽内装设有第二铷磁铁，所述第一铷磁铁和第二铷磁铁相对应。
作为优选的，所述治具底座一侧设有第一定位柱和第二定位柱，另一侧设有第三定位柱和第四定位柱，所述治具盖板一侧设有第一通孔和第二通孔，另一侧设有第一U型孔和第二U型孔，所述第一定位柱与第一通孔相对应，所述第二定位柱与第二通孔相对应，所述第三定位柱与第一U型孔相对应，所述第四定位柱与第二U型孔相对应。
作为优选的，所述治具盖板上设有若干个用于将保护板进行避让的保护板避让槽。
作为优选的，所述焊接槽下方装设有压爪组件，所述压爪组件镶嵌固定在焊接槽上，所述压爪组件为304不锈钢材料构件，所述压爪组件包括用于按压正极耳的正极压爪和用于按压负极耳的负极压爪。
作为优选的，所述治具盖板上方装设有治具加强盖板，所述治具加强盖板为钢材材料构件。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明所述治具底座上设有多个或者若干个电池限位槽和保护板限位槽，所述治具底座上方还盖设有治具盖板，上述设计使得治具可以一次性焊接多颗电池，设有电池限位槽和保护板限位槽可以有效防止电池和保护板的相互移动，设有治具盖板可以对电池和保护板施加一个压力，使得电池和保护板之间的连接更加稳定，同时治具盖板上设有焊接槽，可以将激光焊接区域固定，从而焊点位置固定，焊接的一致性好，焊接合格率高，提高了焊接效率，进一步的，所述治具底座上还设有极耳限位槽，使得焊接的精度进一步提高。
2、本发明治具底座设有焊接垫块，所述焊接垫块为紫铜材料构件，紫铜有良好的导热性，焊接过程会产生大量热量，利用紫铜制得的焊接垫块可以使得焊接产生的热量快速被吸收，并传导至其他部位进行散热，使得焊接区域温度稳定，提高了焊接品质，提高了焊接强度的稳定性，从而提高了焊接合格率。
3、本发明所述焊接槽下方装设有压爪组件，所述压爪组件按压电池极耳与保护板的连接部位，将电池极耳与保护板的连接部位进行固定，使得焊接的精度进一步提高，所述压爪组件为0.5mm以上的304不锈钢材料构件，只需将压爪组件加工出焊接区域所需要的按压形状即可，所述压爪组件采用镶嵌的方式固定在焊接槽上，可极大的节省加工成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种小型软包锂电池的激光焊接治具的整体结构示意图；
图2是本发明提供的一种小型软包锂电池的激光焊接治具的分解结构示意图；
图3是本发明提供的一种小型软包锂电池的激光焊接治具的治具盖板整体结构示意图；
图4是本发明提供的一种小型软包锂电池的激光焊接治具的治具盖板分解结构示意图；
图5是本发明提供的一种小型软包锂电池的激光焊接治具的压爪组件结构示意图。
在图中包括有：
1-治具底座、2-治具盖板、11-电池限位槽、13-保护板限位槽、22-焊接槽、12-极耳限位槽、121-正极耳限位槽、122-负极耳限位槽、14-第一凹槽、3-焊接垫块、31-正极焊接垫块、32-负极焊接垫块、15-第二凹槽、41-第一铷磁铁、25-第三凹槽、42-第二铷磁铁、51-第一定位柱、52-第二定位柱、53-第三定位柱、54-第四定位柱、61-第一通孔、62-第二通孔、63-第一U型孔、64-第二U型孔、21-保护板避让槽、7-压爪组件、71-正极压爪、72-负极压爪、8-治具加强盖板。
具体实施方式
下面将结合本发明本实施方式中的附图，对本发明本实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的本实施方式是本发明的一种实施方式，而不是全部的本实施方式。基于本发明中的本实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他本实施方式，都属于本发明保护的范围。
请参考图1至图5，本发明提供了一种小型软包锂电池的激光焊接治具，本发明采用激光焊接的方式将小型软包锂电池和保护板进行固定连接，激光焊接具有环保，不会产生污染，能量密度高等优点。
本发明提供的激光焊接治具，包括用于放置或者定位小型软包锂电池和保护板的治具底座1，所述治具底座1上装设有用于将小型软包锂电池和保护板进行固定的治具盖板2，所述治具底座1上设有若干个用于将锂电池进行限位的电池限位槽11，具体的，在本实施例中，所述电池限位槽11一共有9个，也就说，本发明提供的激光焊接治具一次性可以将9个小型软包锂电池和保护板进行激光固定焊接，所述电池限位槽11用于放置电池并且将电池进行限位，所述电池限位槽11上方设有若干个用于将保护板进行限位的保护板限位槽13，所述保护板限位槽13用于放置电池并且将保护板进行限位，所述治具盖板2上设有若干个用于将小型软包锂电池和保护板进行焊接的焊接槽22，激光焊接机穿过焊接槽22将激光打在小型软包锂电池和保护板的连接部位上，并使两者固定连接。
所述治具底座1设有多个或者若干个电池限位槽11和保护板限位槽13，可以一次性将多颗电池与保护板进行焊接固定，设有电池限位槽11和保护板限位槽13可以对电池与保护板进行精准定位并且有效防止电池和保护板的相互移动，所述治具底座1上装设有治具盖板2，设有治具盖板2可以对电池和保护板施加一个压力，使得电池和保护板之间的连接更加稳定，同时治具盖板2上设有焊接槽22，可以将激光焊接区域固定，从而焊点位置固定，焊接的一致性好，焊接合格率高，提高了焊接效率，进一步的，所述电池限位槽11上方设有若干个用于将电池极耳进行限位的极耳限位槽12，使得焊接的精度进一步提高，更具体的，所述极耳限位槽12包括正极耳限位槽121和负极耳限位槽122。
所述电池的正极耳放置在正极耳限位槽121中，并由正极耳限位槽121对正极耳进行限位，所述电池的负极耳放置在负极耳限位槽122中，并由负极耳限位槽122对负极耳进行限位。
所述治具底座1上设有若干个第一凹槽14，所述第一凹槽14内装设有焊接垫块3，所述焊接垫块3包括正极焊接垫块31和负极焊接垫块32，所述正极焊接垫块31装设在正极耳限位槽121内部，所述负极焊接垫块32装设在负极耳限位槽122内部，具体的，所述焊接垫块3为紫铜材料构件，紫铜有良好的导热性，激光焊接过程会产生大量热量，利用紫铜制得的焊接垫块3可以使得焊接产生的热量快速被吸收，并传导至其他部位进行散热，使得焊接区域温度稳定，提高了焊接品质，提高了焊接强度的稳定性，从而提高了焊接合格率。
所述治具底座1上设有若干个第二凹槽15，具体的，在本实施例中，所述第二凹槽15并排有两列，每一列都有8个第二凹槽15，一共有16个第二凹槽15，所述第二凹槽15内装设有第一铷磁铁41，所述第一铷磁铁41也一共有16个，所述治具盖板2上设有若干个第三凹槽25，具体的，在本实施例中，所述第三凹槽25并排有两列，每一列都有8个第三凹槽25，一共有16个第三凹槽25，所述第三凹槽25内装设有第二铷磁铁42，所述第二铷磁铁42也一共有16个，所述第一铷磁铁41和第二铷磁铁42一一相对应，在第一铷磁铁41和第二铷磁铁42的吸引力作用下，所述治具底座1和治具盖板2紧密贴合，从而实现电池与保护板的连接处也紧密贴合。
所述治具底座1一侧设有第一定位柱51和第二定位柱52，另一侧设有第三定位柱53和第四定位柱54，所述治具盖板2一侧设有第一通孔61和第二通孔62，另一侧设有第一U型孔63和第二U型孔64，所述第一定位柱51与第一通孔61相对应，所述第二定位柱52与第二通孔62相对应，所述第三定位柱53与第一U型孔63相对应，所述第四定位柱54与第二U型孔64相对应，通过对第一定位柱51与第一通孔61、第二定位柱52与第二通孔62、第三定位柱53与第一U型孔63和第四定位柱54与第二U型孔64的配对，使得治具底座1与治具盖板2进行定位，在其他变形或者运用中，定位柱、通孔和U型孔的位置或者数量都可以进行变化，这也是该专利的保护范围。
所述治具盖板2上设有若干个用于将保护板进行避让的保护板避让槽21，可以对保护板进行避让，防止在焊接过程中对保护板进行破坏，同时也可以适应不同厚度的保护板，使得焊接治具的适用范围更大，降低治具的制造成本。
所述焊接槽22下方装设有压爪组件7，所述压爪组件7用于按压电池极耳与保护板的连接部位，将电池极耳与保护板的连接部位进行固定，使得焊接的精度进一步提高，所述压爪组件7为0.5mm以上的304不锈钢材料构件，只需将压爪组件7加工出焊接区域所需要的按压形状即可，所述压爪组件7采用镶嵌的方式固定在焊接槽22上，损坏或者磨损后，可以方便更换和维修，可极大的节省加工成本，更具体的，所述压爪组件7包括用于按压正极耳的正极压爪71和用于按压负极耳的负极压爪72。
所述治具盖板2上方装设有治具加强盖板8，装设有治具加强盖板8可以在焊接过程中对治具盖板2进行保护，同时所述治具加强盖板8为钢材材料构件，可以加大对电池与保护板的固定力度。
在治具的使用过程：首先，将电池依次放置到治具底座1中的电池限位槽11中，再将保护板放入到治具底座1中的保护板限位槽13中；其次，将电池的正极耳放入至正极耳限位槽121中进行限位，将电池的负极耳放入至负极耳限位槽122中进行限位，将保护板与正极耳连接的电子线捋直放置在正极耳上方，将保护板与负极耳连接的电子线捋直放置在负极耳上方；再次，将一共9组电池和保护板全部正确无误的装入治具底座1后，再将治具盖板2穿过定位柱，扣盖在治具底座1上，将电池与保护板压紧，正极压爪71固定住正极耳与保护板连接处，负极压爪72固定住负极耳与保护板连接处，将治具加强盖板8装设有在治具盖板2上方；最后，将焊接治具放上激光焊接操作台进行电池和保护板的激光焊接，焊接完成后，依次打开治具加强盖板8和治具盖板2，在从治具底座1中取出焊接完成的电池和保护板，并将其整齐的放入吸塑盘中。
综上所述，本发明的有益效果在于：
本发明所述治具底座1上设有多个或者若干个电池限位槽11和保护板限位槽13，所述治具底座1上方还盖设有治具盖板2，上述设计使得治具可以一次性焊接多颗电池，设有电池限位槽11和保护板限位槽12可以有效防止电池和保护板的相互移动，设有治具盖板2可以对电池和保护板施加一个压力，使得电池和保护板之间的连接更加稳定，同时治具盖板2上设有焊接槽22，可以将激光焊接区域固定，从而焊点位置固定，焊接的一致性好，焊接合格率高，提高了焊接效率，进一步的，所述治具底座1上还设有极耳限位槽12，使得焊接的精度进一步提高；本发明治具底座1设有焊接垫块3，所述焊接垫块3为紫铜材料构件，紫铜有良好的导热性，焊接过程会产生大量热量，利用紫铜制得的焊接垫块3可以使得焊接产生的热量快速被吸收，并传导至其他部位进行散热，使得焊接区域温度稳定，提高了焊接品质，提高了焊接强度的稳定性，从而提高了焊接合格率；本发明所述焊接槽22下方装设有压爪组件7，所述压爪组件7按压电池极耳与保护板的连接部位，将电池极耳与保护板的连接部位进行固定，使得焊接的精度进一步提高，所述压爪组件7为0.5mm以上的304不锈钢材料构件，只需将压爪组件7加工出焊接区域所需要的按压形状即可，所述压爪组件7采用镶嵌的方式固定在焊接槽22上，可极大的节省加工成本。
Claims (10)
1.一种小型软包锂电池的激光焊接治具，其特征在于，包括用于放置或者定位小型软包锂电池和保护板的治具底座(1)，所述治具底座(1)上装设有用于将小型软包锂电池和保护板进行固定的治具盖板(2)，所述治具底座(1)上设有若干个用于将锂电池进行限位的电池限位槽(11)，所述电池限位槽(11)上方设有若干个用于将保护板进行限位的保护板限位槽(13)，所述治具盖板(2)上设有若干个用于将小型软包锂电池和保护板进行焊接的焊接槽(22)。
2.根据权利要求1所述的一种小型软包锂电池的激光焊接治具，其特征在于，所述电池限位槽(11)上方设有若干个用于将电池极耳进行限位的极耳限位槽(12)。
3.根据权利要求2所述的一种小型软包锂电池的激光焊接治具，其特征在于，所述极耳限位槽(12)包括正极耳限位槽(121)和负极耳限位槽(122)。
4.根据权利要求3所述的一种小型软包锂电池的激光焊接治具，其特征在于，所述治具底座(1)上设有若干个第一凹槽(14)，所述第一凹槽(14)内装设有焊接垫块(3)，所述焊接垫块(3)包括正极焊接垫块(31)和负极焊接垫块(32)，所述正极焊接垫块(31)装设在正极耳限位槽(121)内部，所述负极焊接垫块(32)装设在负极耳限位槽(122)内部。
5.根据权利要求4所述的一种小型软包锂电池的激光焊接治具，其特征在于，所述焊接垫块(3)为紫铜材料构件。
6.根据权利要求1所述的一种小型软包锂电池的激光焊接治具，其特征在于，所述治具底座(1)上设有若干个第二凹槽(15)，所述第二凹槽(15)内装设有第一铷磁铁(41)，所述治具盖板(2)上设有若干个第三凹槽(25)，所述第三凹槽(25)内装设有第二铷磁铁(42)，所述第一铷磁铁(41)和第二铷磁铁(42)相对应。
7.根据权利要求1所述的一种小型软包锂电池的激光焊接治具，其特征在于，所述治具底座(1)一侧设有第一定位柱(51)和第二定位柱(52)，另一侧设有第三定位柱(53)和第四定位柱(54)，所述治具盖板(2)一侧设有第一通孔(61)和第二通孔(62)，另一侧设有第一U型孔(63)和第二U型孔(64)，所述第一定位柱(51)与第一通孔(61)相对应，所述第二定位柱(52)与第二通孔(62)相对应，所述第三定位柱(53)与第一U型孔(63)相对应，所述第四定位柱(54)与第二U型孔(64)相对应。
8.根据权利要求1所述的一种小型软包锂电池的激光焊接治具，其特征在于，所述治具盖板(2)上设有若干个用于将保护板进行避让的保护板避让槽(21)。
9.根据权利要求1所述的一种小型软包锂电池的激光焊接治具，其特征在于，所述焊接槽(22)下方装设有压爪组件(7)，所述压爪组件(7)镶嵌固定在焊接槽(22)上，所述压爪组件(7)为304不锈钢材料构件，所述压爪组件(7)包括用于按压正极耳的正极压爪(71)和用于按压负极耳的负极压爪(72)。
10.根据权利要求1所述的一种小型软包锂电池的激光焊接治具，其特征在于，所述治具盖板(2)上方装设有治具加强盖板(8)，所述治具加强盖板(8)为钢材材料构件。
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