CN113118623A - 一种铝钯焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝钯焊接设备，包括机架；电池模组限位结构，具有若干钯片固定孔；导向板，设于机架上且位于电池模组限位结构上方；所述导向板上设有若干压头主体，所述压头主体上设有激光导流通道、第一导流通道和第一导流口，所述第一导流通道用于通入惰性气体，所述第一导流口用于排出惰性气体和焊渣；所述导向板上设有激光导流口和第二导流口，所述激光导流口和激光导流通道相通，所述第一导流口和第二导流口通过导流管相通。本发明可有效避免电池连接片虚焊、过焊、发热、炸火、爆点、破裂、毛刺、氧化的现象，也有效避免电池隔膜收缩、极耳密封圈老化、电芯漏液等问题，提高PACK连接片焊接及盖板连接片焊接良率及电池安全性。

Description

一种铝钯焊接设备

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种铝钯焊接设备。

背景技术

现锂电厂无论配套整车厂、通讯基站、储能站还是民用，都需把电芯合并成组，经汇流排和软连接把相关电芯通过串、并联的方式连接起来，并通过热管理等电池硬件系统，通过保护和PDU控制，形成动力电池包。其中电芯组装成组的过程称为PACK，可以是单只电池，也可以是串并联的电池模组等。当下新国标大背景下，锂电池需求量越来越大，很多铅酸电池企业也纷纷推出锂电产品；其中锂电池PACK工艺在动力电池包起到无比后非的作用，PACK工艺中的电芯串并方式目前行业常用的有超声焊接、激光焊接、锡丝焊接等工艺。

目前行业动力电池包特别配套动力市场，考虑过流及电池包性能参数基本采用激光焊接连接片，激光焊接目前主要问题虚焊、过焊、发热、炸火、爆点、破裂、毛刺、氧化等，并激光焊接也连带着电池内部隔膜收缩、极耳密封圈老化、电芯漏液等问题，解决激光焊接是电池组第一步也是不可替代的一步；

另外激光焊接连接片过程中，由于有个位置虚焊、过焊、发热、炸火、爆点、破裂、毛刺、氧化等问题，直接影响整改动力电池包电量，并也直接影响过流、短路、开路、击穿、着火等现象，或者因激光焊接连接片导致电芯隔膜收缩、极耳密封圈老化，导致电芯漏液、电芯内短路、电芯起火等事件，存在电池安全性隐患。

发明内容

1、发明要解决的技术问题

针对激光焊接容易出现虚焊、过焊、发热、炸火、爆点、破裂、毛刺、氧化的技术问题，本发明提供了一种铝钯焊接设备，它可有效避免电池连接片虚焊、过焊、发热、炸火、爆点、破裂、毛刺、氧化的现象，也有效避免电池隔膜收缩、极耳密封圈老化、电芯漏液等问题，提高PACK连接片焊接及盖板连接片焊接良率及电池安全性。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种铝钯焊接设备，包括机架；电池模组限位结构，具有若干钯片固定孔；导向板，设于机架上且位于电池模组限位结构上方；所述导向板上设有若干压头主体，所述压头主体上设有激光导流通道、第一导流通道和第一导流口，所述第一导流通道用于通入惰性气体，所述第一导流口用于排出惰性气体和焊渣；所述导向板上设有激光导流口和第二导流口，所述激光导流口和激光导流通道相通，所述第一导流口和第二导流口通过导流管相通。

可选地，所述导向板上设有排烟除尘罩，所述排烟除尘罩内设有空腔，所述排烟除尘罩上设有排烟除尘管，若干第二导流口与空腔相通。

可选地，所述压头主体通过若干导向螺栓和伸缩弹簧活动连接于导向板上。

可选地，所述压头主体上设有与激光导流口活动配合的延伸管，所述延伸管内设有用于连通激光导流口和激光导流通道的延伸通道。

可选地，所述导流管一端与压头主体固连在一起，所述导流管另一端可活动的插接于第二导流口内。

可选地，所述电池模组限位结构包括上下间隔设置的上限位板和下限位板，所述钯片固定孔设于上限位板上，所述下限位板可在机架上移动。

可选地，所述机架上设有用于限制下限位板移动方向的导向板。

可选地，所述机架外侧连接有支撑台，所述下限位板可移动至支撑台上。

可选地，还包括用于控制电池模组限位结构升降的气缸。

可选地，所述机架上设有升降板，所述升降板固连于气缸输出轴上，所述升降板位于导向板正下方，所述升降板底部固连有导向杆，所述机架上设有与导向杆相配合的导向轴承。

3、有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本铝钯焊接设备在焊接时不断通入惰性气体冲击焊接表面从而起到降温散热，防止氧化，避免了过焊，改善了激光焊接温度，进而防止了电芯隔膜收缩，有效避免极耳密封圈老化、电芯漏液等现象，提高焊接良率及电池安全性。

(2)外部除尘器通过第一导流口、第二导流口和导流管吸附焊接过程中的气体、烟尘及焊渣，从而避免了炸火、爆点、破裂、毛刺，改善连接条与极柱焊接效果，提高焊接质量，有效避免因产生的毛刺及炸火、爆点、破裂问题，提焊接良率及电池安全性。

(3)由于第一导流口和第二导流口通过导流管10相通，而不是在压头主体和导向板4上直接开槽形成相应的通道，导流管可根据实际的情况选择较大口径以满足吸附要求，且不会对压头主体和导向板的强度造成任何影响，而且导流管是暴露在空气中的，在吸附气体流经时可通过导流管的壁体与外部空气换热。

(4)导向板上同时安装有若干压头主体，可同时实现多个钯片的激光焊接。

(5)仅需少数的除尘器即可吸附焊接过程中所产生的所有的气体、烟尘及焊渣，无需每个压头主体配备一个除尘器。

附图说明

图1为本发明实施例提出的一种铝钯焊接设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提出的一种铝钯焊接设备的侧面示意图；

图3为本发明实施例提出的一种铝钯焊接设备的剖面示意图；

图4为图3中A处的局部示意图。

1、机架；2、电池模组限位结构；3、钯片固定孔；4、导向板；41、激光导流口；5、压头主体；6、激光导流通道；7、第一导流通道；8、第一导流口；9、第二导流口；10、导流管；11、排烟除尘罩；12、空腔；13、排烟除尘管；14、导向螺栓；15、伸缩弹簧；16、延伸管；17、延伸通道；18、上限位板；19、下限位板；20、导向板；21、支撑台；22、气缸；23、升降板；24、导向杆；25、导向轴承；26、气体接头。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图1-4及实施例对本发明作详细描述。

结合附图1-4，本实施例的一种铝钯焊接设备，包括机架1；电池模组限位结构2，具有若干钯片固定孔3；导向板4，设于机架1上且位于电池模组限位结构2上方，所述导向板4的材质为玻璃纤维板或垫木板；所述导向板4上设有若干压头主体5，所述压头主体5与放置于钯片固定孔3内的钯片相抵，每个钯片对应两个压头主体5，所述压头主体5上设有激光导流通道6、第一导流通道7和第一导流口8，所述激光导流通道6贯通整个压头主体5，以使激光能从压头主体5的一端进入，并从另一端射出，所述第一导流通道7与激光导流通道6相通，以用于通入惰性气体，所述第一导流口8与激光导流通道6相通，以用于排出惰性气体和焊渣；所述导向板4上设有激光导流口41和第二导流口9，所述激光导流口41和激光导流通道6相通，所述第一导流口8和第二导流口9通过导流管10相通。

本铝钯焊接设备在焊接时不断通入惰性气体冲击焊接表面从而起到降温散热，防止氧化，避免了过焊，改善了激光焊接温度，进而防止了电芯隔膜收缩，有效避免极耳密封圈老化、电芯漏液等现象，提高焊接良率及电池安全性；外部除尘器通过第一导流口8、第二导流口9和导流管10吸附焊接过程中的气体、烟尘及焊渣，从而避免了炸火、爆点、破裂、毛刺，改善连接条与极柱焊接效果，提高焊接质量，有效避免因产生的毛刺及炸火、爆点、破裂问题，提焊接良率及电池安全性；由于第一导流口8和第二导流口9通过导流管10相通，而不是在压头主体5和导向板4上直接开槽形成相应的通道，导流管10可根据实际的情况选择较大口径以满足吸附要求，且不会对压头主体5和导向板4的强度造成任何影响，而且导流管10是暴露在空气中的，在吸附气体流经时可通过导流管7的壁体与外部空气换热；导向板4上同时安装有若干压头主体5，可同时实现多个钯片的激光焊接。

于本实施例中，所述压头主体5上安装有与第一导流通道7相通的气体接头26，以便于与惰性气体的输出口进行对接。

于本实施例中，所述第一导流通道7朝向激光导流通道6的出口中部倾斜设置，以使惰性气体可直接喷射至焊接表面以提高降温散热的效果，并及时将焊接表面内的焊接冲击掉并通过气流带出。

作为本发明的可选方案，所述导向板4上设有排烟除尘罩11，所述排烟除尘罩11内设有空腔12，所述排烟除尘罩11上设有排烟除尘管13，所述排烟除尘管13与外部除尘器相连接，若干第二导流口9与空腔12相通，焊接过程中产生的气体、烟尘及焊渣通过导流管10和第二导流口9先进入空腔12内，再通过排烟除尘管13排出，所述排烟除尘管13的数量为1-2根，这样的好处在于，仅需少数的除尘器即可吸附焊接过程中所产生的所有的气体、烟尘及焊渣，无需每个压头主体5配备一个除尘器。

作为本发明的可选方案，所述压头主体5通过若干导向螺栓14和伸缩弹簧15活动连接于导向板4上，所述导向螺栓14通过螺丝与导向板4固连在一起，而压头主体5则可沿着导向螺栓14上下活动，伸缩弹簧15在压头主体5和导向板4之间处于被压缩的状态以使压头主体5趋向于被焊接物体表面动作，若干导向螺栓14和伸缩弹簧15起到压头主体5充分把连接片压到电池电芯极柱上，避免电池连接片和极柱加工误差，伸缩弹簧弥补了加工误差，也有效避免了电池连接片虚焊等安全问题。

作为本发明的可选方案，所述压头主体5上设有与激光导流口41活动配合的延伸管16，延伸管16的外径与激光导流口41的内径一致，所述延伸管16内设有用于连通激光导流口41和激光导流通道6的延伸通道17，在压头主体5和导向板4相对动作时，延伸管16可在激光导流口41内滑动以通过延伸通道17始终连通激光导流口41和激光导流通道6，防止激光导流口41和激光导流通道6之间产生间隙影响焊接效果。

作为本发明的可选方案，所述导流管10一端与压头主体5固连在一起，所述导流管10另一端可活动的插接于第二导流口9内，在压头主体5和导向板4相对动作时，导流管10的端部始终在第二导流口9内活动以保证第二导流口9和第一导流口8的连通状态，这种设计使得导流管10可选用硬质的材料，无需采用伸缩软管，保证焊渣的顺利通过，同时可保证外部除尘器启动时在第一导流口8形成的吸附力，高效的将焊接过程中的气体、烟尘及焊渣吸出。

作为本发明的可选方案，所述电池模组限位结构2包括上下间隔设置的上限位板18和下限位板19，焊接时，若干电池被固定于上限位板18和下限位板19之间以限位，所述钯片固定孔3设于上限位板18上，所述下限位板19可在机架1上移动，从而带动整个电池模组限位结构2移动，所述下限位板19上设有拉手以便于拉动下限位板19移动。

作为本发明的可选方案，所述机架1上设有用于限制下限位板19移动方向的导向板20，导向板20沿下限位板19的运动路径延伸且在两侧对称设置以从两侧可相对滑动的夹持住下限位板19。

作为本发明的可选方案，所述机架1外侧连接有支撑台21，所述导向板20延伸至支撑台21上，所述下限位板19可移动至支撑台21上，这样设计的目的在于，将电池模组限位结构2的上下料操作设于机架1的外侧，从而提高人工上下料时的安全性。

作为本发明的可选方案，还包括用于控制电池模组限位结构2升降的气缸22，所述机架1上设有升降板23，所述升降板23固连于气缸22输出轴上，所述升降板23位于导向板4正下方，所述升降板23底部固连有导向杆24，所述机架1上设有与导向杆24相配合的导向轴承25，焊接时，气缸22控制电池模组限位结构2整体上升以确保电池、钯片和压头主体5充分抵接在一起，确保了电池焊接牢固放置虚焊等安全问题。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种铝钯焊接设备，其特征在于：包括

机架；

电池模组限位结构，具有若干钯片固定孔；

导向板，设于机架上且位于电池模组限位结构上方；

所述导向板上设有若干压头主体，所述压头主体上设有激光导流通道、第一导流通道和第一导流口，所述第一导流通道用于通入惰性气体，所述第一导流口用于排出惰性气体和焊渣；所述导向板上设有激光导流口和第二导流口，所述激光导流口和激光导流通道相通，所述第一导流口和第二导流口通过导流管相通。

2.根据权利要求1所述的一种铝钯焊接设备，其特征在于：所述导向板上设有排烟除尘罩，所述排烟除尘罩内设有空腔，所述排烟除尘罩上设有排烟除尘管，若干第二导流口与空腔相通。

3.根据权利要求1所述的一种铝钯焊接设备，其特征在于：所述压头主体通过若干导向螺栓和伸缩弹簧活动连接于导向板上。

4.根据权利要求3所述的一种铝钯焊接设备，其特征在于：所述压头主体上设有与激光导流口活动配合的延伸管，所述延伸管内设有用于连通激光导流口和激光导流通道的延伸通道。

5.根据权利要求1所述的一种铝钯焊接设备，其特征在于：所述导流管一端与压头主体固连在一起，所述导流管另一端可活动的插接于第二导流口内。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种铝钯焊接设备，其特征在于：所述电池模组限位结构包括上下间隔设置的上限位板和下限位板，所述钯片固定孔设于上限位板上，所述下限位板可在机架上移动。

7.根据权利要求6所述的一种铝钯焊接设备，其特征在于：所述机架上设有用于限制下限位板移动方向的导向板。

8.根据权利要求6所述的一种铝钯焊接设备，其特征在于：所述机架外侧连接有支撑台，所述下限位板可移动至支撑台上。

9.根据权利要求6所述的一种铝钯焊接设备，其特征在于：还包括用于控制电池模组限位结构升降的气缸。

10.根据权利要求9所述的一种铝钯焊接设备，其特征在于：所述机架上设有升降板，所述升降板固连于气缸输出轴上，所述升降板位于导向板正下方，所述升降板底部固连有导向杆，所述机架上设有与导向杆相配合的导向轴承。

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