CN113414508A - 一种软包电池激光焊接夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电池焊接技术领域，特别是涉及一种软包电池激光焊接夹具，包括底座、电芯限位组件、电池保护板、电池保护板限位组件和启动开关；电芯限位组件滑动连接在底座上，电池保护板限位组件安装在电芯限位组件上，电池保护板限位组件用于定位电池保护板；电芯限位组件包括底板，底板上设置有能够容纳多个电芯的定位槽，电芯的一端具有极耳，极耳与电池保护板接触，电芯限位组件在底座上滑动，以将电芯与电池保护板移动到焊接位置，使得所述底板抵触所述启动开关，所述启动开关电连接激光焊接设备。本发明在焊接前，实现了电芯和电池保护板的精准定位，满足一致性要求，提高焊接一致性，通过触发启动开关进行激光焊接，实现焊接自动触发。
Description
技术领域
本发明属于电池焊接技术领域，特别是涉及一种软包电池激光焊接夹具。
背景技术
随着软包锂离子电池进入手机、平板电脑、移动电源、穿戴设备及电子烟等领域，软包锂离子电池在市场上的应用领域越来越广范，对电池容量的需求也越来越高，同时对电池输出电压高于4.2V以上的产品的需求也越来越大，普通单粒电芯容量不足，输出电压低，已经无法满足市场需求。
在PACK电池的生产过程中，激光焊接效果对于电池的性能具有很大的影响；例如，当电芯极耳与电池保护板(PCB板)焊接虚焊后，电池内阻检测结果为大内阻，直接影响到电池质量，造成成本的损失与浪费，寻找改善焊接质量的方法是必不可少的，采用更加精确、方便快捷并具有防呆功能的激光焊接制作方式，提高PACK电池质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有的PACK电池输出电压低、激光焊接不良的问题，提供一种软包电池激光焊接夹具。
为解决上述技术问题，本发明提供一种软包电池激光焊接夹具，包括底座、电芯限位组件、电池保护板、电池保护板限位组件和启动开关；
所述电芯限位组件滑动连接在所述底座上，所述电池保护板限位组件安装在所述电芯限位组件上，所述电池保护板限位组件用于定位所述电池保护板；所述电芯限位组件包括底板，所述底板上设置有能够容纳多个电芯的定位槽，电芯的一端具有极耳，极耳与所述电池保护板接触，所述电芯限位组件在所述底座上滑动，以将电芯与所述电池保护板移动到焊接位置，使得所述底板抵触所述启动开关，所述启动开关电连接激光焊接设备。
可选地，所述电芯限位组件还包括第一挡块和第二挡块，所述第一挡块安装在所述底板上，所述第一挡块设置在电芯的远离极耳的一端，所述第二挡块设置在电芯的一侧，所述第二挡块与所述底板之间设置有压缩弹簧，所述第二挡块用于弹性推动多个电芯相互靠近，以使得多个电芯定位在所述第二挡块与所述定位槽的边缘之间。
可选地，所述底板的两侧设置有第一缺口，所述第二挡块上设置有第二缺口。
可选地，所述电池保护板上设置有多个焊片，所述电池保护板限位组件包括多个铜块，所述铜块安装在所述底板上，极耳延伸至所述铜块上方，极耳位于所述焊片和所述铜块之间，多个所述铜块与多个电芯的极耳一一对应。
可选地，所述电池保护板限位组件还包括压块，所述压块设置在所述电池保护板的两端，用于限制所述电池保护板在水平方向上的移动。
可选地，所述铜块上嵌设有第一磁铁，所述第一磁铁与所述电池保护板磁性连接。
可选地，所述底板上具有第一焊接位置和第二焊接位置，所述底板和所述底座之间连接有导轨滑块组件，所述底板能够相对所述底座滑动，以在所述第一焊接位置和所述第二焊接位置之间往复运动。
可选地，所述底座的两侧均安装有所述启动开关，所述底板在所述第一焊接位置和所述第二焊接位置分别抵触两个所述启动开关。
可选地，所述底座上安装有多个第二磁铁，所述底板上安装有多个第三磁铁，所述底板在所述第一焊接位置和所述第二焊接位置时，所述第二磁铁和所述第三磁铁磁性连接。
可选地，所述底板上安装有拉手，所述拉手用于在外力的作用下带动所述底板移动。
本发明中的激光焊接夹具在焊接前，通过电芯限位组件对电芯进行定位，电池保护板限位组件对电池保护板进行定位，实现了电芯和电池保护板的精准定位，满足一致性要求，电芯定位组件在底座上滑动到达焊接位置进行焊接后，能保证焊接的一致性，提高焊接质量，能够有效减低不良成本，底板抵触启动开关能触发启动开关进行激光焊接，从而实现焊接自动触发。底板的定位槽中能容纳多个电芯，能够将多个电芯通过电池保护板串联在一起，提高软包PACK电池的总容量，提高输出电压，满足市场需求。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的激光焊接夹具的结构示意图；
图2是本发明一实施例提供的激光焊接夹具的爆炸结构示意图；
图3是本发明一实施例提供的激光焊接夹具的电池保护板的结构示意图；
图4是本发明一实施例提供的铜块与电池保护板的配合结构示意图。
说明书中的附图标记如下：
1、底座；11、第二磁铁；2、电芯限位组件；21、底板；22、定位槽；23、第一挡块；24、第二挡块；25、压缩弹簧；26、螺丝；27、第一缺口；28、第二缺口；29、第三磁铁；3、电池保护板；31、焊片；4、电池保护板限位组件；41、铜块；42、第一磁铁；43、压块；5、启动开关；6、导轨滑块组件；7、拉手；8、柔性电路板。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图4所示，本发明实施例提供的一种软包电池激光焊接夹具，包括底座1、电芯限位组件2、电池保护板3(PCB)、电池保护板限位组件4和启动开关5。所述电芯限位组件2滑动连接在所述底座1上，所述电池保护板限位组件4安装在所述电芯限位组件2上，所述电芯限位组件2能够在所述底座1上滑动，所述电池保护板限位组件4跟随所述电芯限位组件2运动，所述电池保护板限位组件4用于定位所述电池保护板3。
所述电芯限位组件2包括底板21，所述底板21上设置有能够容纳多个电芯的定位槽22，电芯的一端具有极耳，极耳与所述电池保护板3接触，所述电芯限位组件2通过所述底板21在所述底座1上的滑动而运动，将电芯与所述电池保护板3移动到焊接位置，使得所述底板21抵触所述启动开关5，触发所述启动开关5，所述启动开关5电连接激光焊接设备，从而启动激光焊接设备将电芯的极耳和所述电池保护板3焊接在一起。
本发明中，焊接前，通过电芯限位组件2对电芯进行定位，电池保护板限位组件4对电池保护板3进行定位，实现了电芯和电池保护板3的精准定位，满足一致性要求，电芯定位组件在底座1上滑动到达焊接位置进行焊接后，能保证焊接的一致性，提高焊接质量，能够有效减低不良成本，底板21抵触启动开关5能触发启动开关5进行激光焊接，从而实现焊接自动触发。
另外，所述底板21的定位槽22中能容纳多个电芯，能够将多个电芯通过电池保护板3串联在一起，提高软包PACK电池的总容量，提高输出电压，满足市场需求。
如图2所示，在一实施例中，所述电芯限位组件2还包括第一挡块23和第二挡块24，所述第一挡块23安装在所述底板21上，所述第一挡块23设置在电芯的远离极耳的一端，极耳伸出到所述定位槽22外面，并接触到所述电池保护板3，在电芯的纵向方向上，电芯位于所述第一挡块23和所述电池保护板3之间。优选地，所述第一挡块23位于所述定位槽22中，所述第一挡块23上设置有腰孔，通过螺栓穿过腰孔将所述底板21和所述第一挡块23连接在一起，通过所述第一挡块23上设置的腰孔能够微调所述第一挡块23的位置，达到准确定位目的，所述第一挡块23的调整根据电芯的尺寸进行确定。
所述第二挡块24设置在电芯的一侧，所述第二挡块24与所述底板21之间设置有压缩弹簧25，所述第二挡块24用于弹性推动多个电芯相互靠近，以使得多个电芯定位在所述第二挡块24与所述定位槽22的边缘之间。电芯侧边采用所述第二挡块24和所述压缩弹簧25实现电芯的活动限位，弥补了因电芯个体尺寸差异导致的定位不准，，又防止在夹具移动过程中电芯内部产生晃动情况。
在一实施例中，所述第二挡块24与所述底板21之间连接有螺丝26，所述螺丝26具有螺纹的一端连接在所述底板21上，所述螺丝26不具有螺纹的一端套设在所述第二挡块24中，所述压缩弹簧25套设在所述螺丝26上，所述第二挡块24沿着所述螺丝26滑动，能够压缩或释放所述压缩弹簧25。
所述第二挡块24位于所述定位槽22中，所述第二挡块24在所述定位槽22中所在的平面与电芯在所述定位槽22中所在的平面之间具有高度差，优选地，所述第二挡块24在所述定位槽22中所在的平面低于电芯在所述定位槽22中所在的平面，能够防止所述第二挡块24在所述压缩弹簧25的作用下推动电芯的过程中脱离所述螺丝26。
如图1至图2所示，在一实施例中，所述底板21的两侧设置有第一缺口27，所述第二挡块24上设置有第二缺口28。所述第二挡块24在所述压缩弹簧25的作用下抵触着电芯，通过设置缺口，方便电芯的取放。
如图1、图3所示，在一实施例中，所述电池保护板3上设置有多个焊片31，所述电池保护板限位组件4包括多个铜块41，所述铜块41安装在所述底板21上，极耳延伸至所述铜块41上方，极耳位于所述焊片31和所述铜块41之间，多个所述铜块41与多个电芯的极耳一一对应。
所述焊片31的宽度大于电芯极耳的宽度，能够减少激光焊接后虚焊、炸焊、焊点不足的异常。优选地，所述焊片31为镍片。
所述电池保护板上还连接有柔性电路板8(FPC)，目前市场上带FPC结构电池越来越多，FPC的尺寸公差要求很严格，所述第二挡块24在所述压缩弹簧25的作用下抵触着电芯，使得多个电芯相互靠近并紧贴所述定位槽22的一侧，在所述电池保护板限位组件4定位所述电池保护板3的位置后，能够保证柔性电路板8到电芯侧边的距离，在电芯焊接完成后，后续还需要进行对电池保护板3的翻折工艺，从而实现成品的PACK电池包上FPC边到电芯边距离的准确性和一致性，满足FPC的尺寸公差要求。
在一实施例中，所述铜块41上嵌设有第一磁铁42，所述第一磁铁42与所述电池保护板3磁性连接，所述电池保护板3被吸附在所述铜排上，所述焊片31垂直于所述电池保护板3设置，定位所述电池保护板3后，所述焊片31一一对应的压在所述极耳上方，将极耳夹在所述焊片31和所述铜块41之间，同时还能对所述电池保护板3在竖直方向上进行限位。
在一实施例中，所述电池保护板限位组件4还包括安装在所述底板21上的压块43，所述压块43设置在所述电池保护板3的两端，用于限制所述电池保护板3在水平方向上的移动。如图4所示，所述压块43与所述底板21之间具有可供所述电池板护板的端部插入的缝隙，通过两侧的所述压块43对电池保护板3在水平方向上进行限位，电池保护板3在水平方向上不易出现位置的变化，能进一步的确保柔性电路板8到电芯侧边的距离。
在一实施例中，所述底板21上具有第一焊接位置和第二焊接位置，所述底板21和所述底座1之间连接有导轨滑块组件6，所述导轨滑块组件6的导轨安装在所述底座1上，所述导轨滑块组件6的滑块安装在所述底板21上，通过滑块与导轨之间的匹配，所述底板21能够相对所述底座1滑动，以在所述第一焊接位置和所述第二焊接位置之间往复运动。优选地，所述底板21和所述底座1之间通过双导轨平行滑动，确保精确滑动。
如图1所示，在一实施例中，所述底座1的两侧均安装有所述启动开关5，所述底板21在所述第一焊接位置和所述第二焊接位置分别抵触两个所述启动开关5。所述定位槽22中并排放置有两个电芯，共有四个极耳，所述底板21移动到第一焊接位置，触发所述启动开关5进行激光焊接，激光焊接设备对靠近所述第一焊接位置处的电芯的极耳和电池保护板3进行焊接。通过所述导轨滑动组件，所述底板21移动到第二焊接位置，触碰到另一个所述启动开关5后，激光设备对靠近所述第二焊接位置处的电芯的极耳和电池保护板3进行焊接，两个电芯同时定位，一次可实现两个电芯与电池保护板3的激光焊接，增加软包PACK电池的容量和输出电压。
如图2所示，在一实施例中，所述底座1上安装有多个第二磁铁11，所述底板21上安装有多个第三磁铁29，所述底板21在所述第一焊接位置和所述第二焊接位置时，所述第二磁铁11和所述第三磁铁29磁性连接。通过所述第二磁铁11和所述第三磁铁29的磁性连接，使得在所述第一焊接位置和所述第二焊接位置时，所述底板21与所述底座1能够紧密贴合，实现焊接位置防呆可控，保证所述底板21移动到位并触发所述启动开关5，降低操作员工作业难度及提升生产效率，降低生产成本。
在一实施例中，所述底板21上安装有拉手7，在外力的作用下通过所述拉手7带动所述底板21在所述底座1上移动。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种软包电池激光焊接夹具，其特征在于，包括底座、电芯限位组件、电池保护板、电池保护板限位组件和启动开关，所述启动开关与激光焊接设备电连接；
所述电芯限位组件滑动连接在所述底座上，所述电池保护板限位组件安装在所述电芯限位组件上，所述电池保护板限位组件用于定位所述电池保护板；所述电芯限位组件包括底板，所述底板上设置有能够容纳多个电芯的定位槽，所述电池保护板能够与电芯的极耳的一端接触，所述电芯限位组件在所述底座上滑动，以将电芯与所述电池保护板移动到焊接位置，使得所述底板抵触所述启动开关。
2.如权利要求1所述的软包电池激光焊接夹具，其特征在于，所述电芯限位组件还包括第一挡块和第二挡块，所述第一挡块安装在所述底板上，所述第一挡块设置在电芯的远离极耳的一端，所述第二挡块设置在电芯的一侧，所述第二挡块与所述底板之间设置有压缩弹簧，所述第二挡块用于弹性推动多个电芯相互靠近，以使得多个电芯定位在所述第二挡块与所述定位槽的边缘之间。
3.如权利要求2所述的软包电池激光焊接夹具，其特征在于，所述底板的两侧设置有第一缺口，所述第二挡块上设置有第二缺口。
4.如权利要求1所述的软包电池激光焊接夹具，其特征在于，所述电池保护板上设置有多个焊片，所述电池保护板限位组件包括多个铜块，所述铜块安装在所述底板上，极耳延伸至所述铜块上方，极耳位于所述焊片和所述铜块之间，多个所述铜块与多个电芯的极耳一一对应。
5.如权利要求4所述的软包电池激光焊接夹具，其特征在于，所述电池保护板限位组件还包括压块，所述压块设置在所述电池保护板的两端，用于限制所述电池保护板在水平方向上的移动。
6.如权利要求4所述的软包电池激光焊接夹具，其特征在于，所述铜块上嵌设有第一磁铁，所述第一磁铁与所述电池保护板磁性连接。
7.如权利要求1所述的软包电池激光焊接夹具，其特征在于，所述底板上具有第一焊接位置和第二焊接位置，所述底板和所述底座之间连接有导轨滑块组件，所述底板能够相对所述底座滑动，以在所述第一焊接位置和所述第二焊接位置之间往复运动。
8.如权利要求7所述的软包电池激光焊接夹具，其特征在于，所述底座的两侧均安装有所述启动开关，所述底板在所述第一焊接位置和所述第二焊接位置分别抵触两个所述启动开关。
9.如权利要求7所述的软包电池激光焊接夹具，其特征在于，所述底座上安装有多个第二磁铁，所述底板上安装有多个第三磁铁，所述底板在所述第一焊接位置和所述第二焊接位置时，所述第二磁铁和所述第三磁铁磁性连接。
10.如权利要求1所述的软包电池激光焊接夹具，其特征在于，所述底板上安装有拉手，所述拉手用于在外力的作用下带动所述底板移动。
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