CN113618238B - 一种锂电池汇流排激光焊接设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种锂电池汇流排激光焊接设备，其包括工作平台，工作平台上设置有激光焊接机，激光焊接机对应汇流排通孔内的正电池极柱和负电池极柱设置有两个激光头，工作平台上设置有支撑机构，锂电池框体从支撑机构内滑过，激光头竖直滑动连接于支撑机构上，支撑机构上设置有按压机构，按压机构包括与激光头同步滑移的下顶组件，下顶组件上设置有对金属连接片两端进行按压的下压组件，当下压组件与金属连接片抵接时，下顶组件与金属连接片间隔设置，当下顶组件与金属连接片抵接时，激光头与金属连接片抵接，下顶组件下端与金属连接片间隔设置。本申请具有降低金属连接片两端上翘程度，提高金属连接头与正电池极柱或负电池极柱的焊接质量的效果。

Description

一种锂电池汇流排激光焊接设备

技术领域

本申请涉及锂电池生产设备的领域，尤其是涉及一种锂电池汇流排激光焊接设备。

背景技术

锂聚合物电池，通常是由数个相同的平行子电池芯来增加放电电流，或由数个电池包串联来增加可用电压。锂聚合物电池虽常常被简称为锂电池或锂离子电池，但从严格意义上讲并不完全相同。

相关技术中，授权公告号为CN206250266U的中国实用新型专利公开了一种锂电池汇流排结构，其包括锂电池框体，锂电池框体内安装有十个电芯，十块电芯沿水平方向依次排列且相互抵接，电芯一端焊接有正电池极柱，电芯另一端焊接有负电池极柱。

锂电池框体上盖合有上盖，上盖上设置有将相邻电芯连接的金属连接片，上盖上开设有汇流排通孔，金属连接片嵌套与上盖汇流排通孔内。金属连接片两端均焊接有金属连接头，金属连接头下方均设置有钎料，金属连接片一端的金属连接头通过钎料与其中一块电芯的正电池极柱焊接，金属连接片另一端的金属连接头通过钎料与相邻电芯的负电池极柱焊接，十个电芯按照电路原理将十个电芯连成一条通路。

对锂聚合物电池进行安装时，将十个电芯依次安装于锂电池框体内，将金属连接片安装于上盖上，上盖盖合于锂电池框体上，激光焊接机上的激光头将金属连接片上的金属连接头与正电池极柱或负电池极柱焊接，从而完成锂聚合物电池安装。

针对上述中的相关技术，发明人认为将金属连接片嵌套于上盖汇流排通孔内后，金属连接片两端上翘从而导致金属连接头无法与正电池极柱或负电池极柱对准，从而导致焊接质量不佳。

发明内容

为了降低金属连接片两端上翘程度，提高金属连接头与正电池极柱或负电池极柱的焊接质量，本申请提供一种锂电池汇流排激光焊接设备。

本申请提供的一种锂电池汇流排激光焊接设备采用如下的技术方案：

一种锂电池汇流排激光焊接设备，包括工作平台，所述工作平台上设置有激光焊接机，所述激光焊接机对应汇流排通孔内的正电池极柱和负电池极柱设置有两个激光头，所述工作平台上设置有支撑机构，锂电池框体从支撑机构内滑过，所述激光头竖直滑动连接于支撑机构上，所述支撑机构上设置有按压机构，所述按压机构包括与激光头同步滑移的下顶组件，所述下顶组件上设置有对金属连接片两端进行按压的下压组件，当下压组件与金属连接片抵接时，所述下顶组件与金属连接片间隔设置，当下顶组件与金属连接片抵接时，所述激光头与金属连接片抵接，所述下顶组件下端与金属连接片间隔设置。

通过采用上述技术方案，激光头下降过程中，下顶组件带动下压组件下降，下压组件对金属连接片两端进行按压，从而使金属连接片两端向下弯折；下顶组件继续下降与金属连接片抵接，下顶组件上升与金属连接片间隔设置，金属连接片两端回弹从而与初始状态相比降低金属连接片两端的上翘程度，激光头与金属连接片两端抵接从而将金属连接片上的金属连接头与正电池极柱或负电池极柱焊接，有效提高焊接精准度，提高焊接质量。

可选的，所述激光头上固定连接有导向组件，所述导向组件竖直滑动连接于支撑机构上，所述下顶组件包括竖直固定连接于导向组件下表面的两块导向板，当激光头与金属连接片抵接时，所述导向板与上盖上表面抵接。

通过采用上述技术方案，激光头对金属连接片进行焊接时，导向板与上盖抵接，从而提高焊接过程中激光头稳定性，提高焊接精准度，提高焊接质量。

可选的，所述下压组件包括竖直滑动连接于导向组件下表面的下压板，所述下压板位于两块导向板之间，所述下压板与导向板卡接，所述下压板下表面竖直固定连接有按压金属连接片中间位置的下压杆和按压金属连接片两端的抵接杆，所述下压板上表面通过拉簧与下顶组件连接，当下压杆与抵接杆均与金属连接片抵接时，金属连接片两端向靠近工作平台方向弯折，所述下压板与导向板卡接，所述拉簧处于拉伸状态，所述下顶组件下端与金属连接片间隔设置，所述导向板下端与上盖上表面排间隔设置。

通过采用上述技术方案，当下顶组件下端与金属连接片抵接时，下压杆推动下压板上升，从而使下压板与导向板不再卡接，拉簧拉动下压板上升，下压板带动下压杆和抵接杆上升，从而使抵接杆不再挤压金属连接片，金属连接片两端回弹，与初始状态相比金属连接片两端的上翘程度降低，从而提高金属连接片两端与正电池极柱或负电池极柱的对应精准度，进而提高焊接精准度，提高焊接质量。

可选的，所述下压板朝向导向板一端固定连接有弹性卡片，所述导向板朝向下压板一侧开设有卡槽，所述弹性卡片卡接于卡槽内，所述下顶组件下端与金属片抵接时，所述弹性卡片从卡槽内滑出。

通过采用上述技术方案，弹性卡片滑入卡槽内后，从而使下压板卡接于当前位置。

可选的，所述下顶组件还包括竖直固定连接于导向组件下表面的下顶杆，所述下压杆竖直滑动连接于下顶杆上，当下压杆下端与金属连接片抵接时，所述下顶杆下端与金属连接片间隔设置。

通过采用上述技术方案，下压杆与金属连接片抵接后，下顶杆继续下降至与金属连接片抵接，此时导向板下降使下压板不再与导向板卡接，进而使下压组件上升便于金属连接片两端回弹。

可选的，所述支撑机构包括水平设置的支撑板，所述支撑板通过支撑杆固定连接于工作平台上表面，所述导向组件竖直滑动连接于支撑板上，所述支撑板下表面竖直固定连接有复位杆，所述复位杆下端穿过导向组件，当导向组件上升时，所述复位杆推动下压板与导向板卡接。

通过采用上述技术方案，导向组件随激光头上升，复位杆对下压板起限位作用，从而使下压板与导向板发生相对滑移，下压板与导向板滑移方向相反，从而便于将下压板与导向板卡接。

可选的，所述导向组件包括水平设置的第一连接板，所述第一连接板下表面竖直固定连接有连接杆，所述连接杆下端穿过支撑板水平固定连接有第二连接板，所述第二连接板与激光头固定连接，所述复位杆穿过第二连接板，所述下顶组件固定连接于第二连接板下表面。

通过采用上述技术方案，因激光头与第二连接板固定，激光头下降过程中连接杆对激光头下降起导向作用，从而使激光头滑移更稳定，提高焊接精准度。

可选的，所述工作平台上设置有滑移机构，所述滑移机构包括水平滑动连接于支撑板下方的底板，所述锂电池框体放置于底板上，所述工作平台上固定连接有驱动底板滑移的驱动气缸。

通过采用上述技术方案，驱动气缸活塞杆伸出推动底板滑移，进而推动锂电池框体滑移，方便调整与激光头对准的汇流排通孔，从而方便对汇流排通孔内的金属连接片进行焊接。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

激光头通过第二连接板带动导向板下降，进而带动与导向板卡接的下压板下降，通过下压板上的抵接杆先将金属连接片两端向靠近工作平台方向弯折，下压杆与金属连接片抵接，然后下顶杆继续下降使下压板与导向板不再卡接，下压板在拉簧作用下上升带动抵接杆远离金属连接片，金属连接片两端回弹，此时金属连接片两端的上翘程度降低，激光头对金属连接片两端进行焊接，有效提高焊接精准度，从而提高焊接质量；

激光头上升时，复位杆对下压板滑移起限位作用，从而使下压板上的弹簧卡片重新进入导向板上的卡槽内，从而将下压组件复位，操作简单方便；

通过驱动气缸推动底板滑移，从而带动锂电池框体滑移，再对其中一个汇流排通孔内的金属连接片完成焊接后，更换下一个汇流排通孔进行焊接，操作简单方便。

附图说明

图1是本申请实施例1整体结构示意图；

图2是本申请实施例1部分结构剖视示意图，主要用于展示下压组件；

图3是本申请实施例1部分结构示意图，主要用于展示下顶组件；

图4是图3中A部分的局部放大示意图，主要用于展示弹性卡片；

图5是本申请实施例1部分结构剖视示意图，主要用于展示滑移机构；

图6是本申请实施例2整体结构示意图。

附图标记说明：1、工作平台；11、滑移槽；12、导向槽；2、激光焊接机；21、激光头；3、支撑机构；31、支撑杆；32、支撑板；4、按压机构；41、导向组件；411、第一连接板；412、连接杆；413、第二连接板；42、下顶组件；421、导向板；4211、卡槽；422、下顶杆；43、下压组件；431、导向杆；432、下压板；4321、第一通孔；433、弹性卡片；434、抵接杆；435、下压杆；4351、第二通孔；436、拉簧；437、复位杆；5、滑移机构；51、底板；511、凹槽；52、导向条；53、驱动气缸；6、锂电池框体；7、金属连接片；8、上盖。

具体实施方式

以下结合附图1-6和实施例1-2对本申请作进一步详细说明。

实施例1：

本申请实施例1公开一种锂电池汇流排激光焊接设备。参照图1，一种锂电池汇流排激光焊接设备包括工作平台1，工作平台1上设置有激光焊接机2，为方便将金属连接片7上的金属连接头同一汇流排通孔内的正电池极柱和负电池极柱焊接，激光焊接机2的激光头21对应设置为两个。工作平台1上设置有支撑机构3，支撑机构3上设置有对金属连接片7两端进行按压的按压机构4。工作平台1上设置有驱动锂电池框体6滑移的滑移机构5。

通过对金属连接片7两端进行按压，从而减小金属连接片7两端的上翘程度，进而便于将金属连接片7上的金属连接头与同一汇流排通孔内的正电池极柱或负电池极柱对准，方便激光焊接机2的激光头21将金属连接头与相邻的正电池极柱或负电池极柱进行焊接。当焊接完一个金属连接片7后，激光焊接机2的激光头21抬起，滑移机构5驱动锂电池框体6滑移，从而便于对下一汇流排通孔内的金属连接片7进行焊接。

参照图1和图2，支撑机构3包括竖直固定连接于工作平台1上表面的四根支撑杆31，支撑杆31上端水平固定连接有长方体形支撑板32，支撑板32长度方向与电芯排列方向平行。

参照图2和图3，按压机构4包括竖直滑动连接于支撑板32上的导向组件41，导向组件41与激光焊接机2的激光头21固定连接，导向组件41上固定连接有下顶组件42，下顶组件42上设置有按压金属连接片7两端的下压组件43。

参照图2和图3，导向组件41包括水平设置的第一连接板411和第二连接板413，在竖直方向上第一连接板411和第二连接板413间隔设置，第二连接板413位于第一连接板411下方，在竖直方向上支撑板32位于第一连接板411和第二连接板413之间。第一连接板411和第二连接板413通过多根连接杆412固定连接，在本实施例中连接杆412设置为四根，连接杆412穿过支撑板32且竖直滑动连接于支撑板32上。激光焊接机2的激光头21穿过支撑板32且竖直滑动连接于支撑板32上，激光焊接机2的激光头21与第二连接板413以及第一连接板411固定连接。

激光焊接机2的激光头21在竖直方向上滑移时带动第二连接板413和第一连接板411滑移，连接杆412对激光头21滑移起导向作用，从而有效减小激光头21滑移过程中产生的偏移，提高焊接的精准程度。

参照图2和图3，下顶组件42包括竖直固定连接于第二连接板413下表面的两块导向板421，两块导向板421沿支撑板32长度方向间隔设置，第二连接板413下端面竖直固定连接有下顶杆422，下顶杆422位于激光焊接机2的两个激光头21之间，下顶杆422位置与金属连接片7长度方向中间位置对应设置。当下顶杆422下端与金属连接片7抵接时，激光焊接机2的激光头21与金属连接片7两端待焊位置抵接，导向板421下端与上盖8上表面抵接。

当激光焊接机2的激光头21对金属连接片7两端进行焊接时，下顶杆422将金属连接片7抵紧于汇流排通孔内，从而减少金属连接片7在焊接过程中发生的位置偏移，提高焊接精准程度。

参照图2和图3，下压组件43包括竖直固定连接于第二连接板413下表面的两根导向杆431，两根导向杆431沿支撑板32长度方向间隔设置。导向杆431上竖直滑动连接有下压板432，下压板432为水平设置的长方体板，下压板432长度方向与支撑板32长度方向平行。下压板432上开设有供导向杆431穿过的第一通孔4321，导向杆431侧壁与第一通孔4321内壁抵接。下压板432位于两块导向板421之间，下压板432朝向导向板421一端固定连接有弹性卡片433，导向板421朝向下压板432一侧开设有卡槽4211，弹性卡片433卡接于卡槽4211内。

参照图3和图4，下压板432下表面竖直固定连接有两根抵接杆434，两根抵接杆434沿下压板432长度方向间隔设置，一根抵接杆434对应金属连接片7一端。下压板432下表面竖直固定连接有下压杆435，下压杆435位于两根抵接杆434之间，下压杆435位置对应金属连接片7长度方向中间位置，下压杆435在竖直方向上长度小于抵接杆434在竖直方向上长度。当下压杆435下端与金属连接片7抵接时，抵接杆434按压金属连接片7两端使金属连接片7两端向下弯折。下压杆435内竖直开设有第二通孔4351，下顶杆422竖直滑动连接于第二通孔4351内，下顶杆422侧壁与第二通孔4351内壁抵接。当下压杆435下端与金属连接片7抵接时，下顶杆422下端与金属连接片7间隔设置。

激光头21下降带动第二连接板413下降，第二连接板413带动下压板432下降，从而使下压杆435和抵接杆434与金属连接片7抵接，金属连接片7上翘的两端被压下并向靠近电芯方向弯折，第二连接板413继续下降使下顶杆422与金属连接片7抵接，此时弹性卡片433从卡槽4211内滑出，金属连接片7两端在自身弹性作用下而向远离电芯方向回弹，从而有效减小金属连接片7两端的上翘程度。

参照图3和图4，下压板432上表面固定连接有拉簧436，拉簧436轴线竖直设置，拉簧436上端与第二连接板413下表面固定连接。当弹性卡片433卡接于卡槽4211内时，拉簧436处于拉伸状态。支撑板32下表面竖直固定连接有两根复位杆437，两根复位杆437沿支撑板32长度方向间隔设置，复位杆437穿过第二连接板413。当第二连接板413与支撑板32抵接时，复位杆437下端与下压板432上表面抵接且弹性卡片433卡接于卡槽4211内。

弹性卡片433从卡槽4211内滑出后，拉簧436拉动下压板432上升从而使抵接杆434上升不再与金属连接片7抵接。焊接完成后激光头21上升，第二连接板413随激光头21上升使复位杆437推动下压板432，从而使弹簧卡片卡接于卡槽4211内。

参照图5，滑移机构5包括水平滑动连接于工作平台1上表面的底板51，工作平台1上沿支撑板32长度方向开设有滑移槽11，底板51滑动连接于滑移槽11内，底板51位于支撑板32下方。底板51上开设有凹槽511，锂电池框体6卡接于凹槽511内。滑移槽11长度方向两侧壁沿滑移槽11长度方向开设有导向槽12，底板51朝向滑移槽11侧壁一侧固定连接有导向条52，导向条52滑动连接于导向槽12内。工作平台1上水平固定连接有驱动气缸53，驱动气缸53缸体固定连接于滑移槽11内，驱动气缸53活塞杆沿滑移槽11长度方向伸缩，驱动气缸53活塞杆固定连接于底板51一端。

通过驱动气缸53活塞杆伸缩带动底板51滑移，从而调整锂电池位置，方便对下一汇流排通孔内的金属连接片7进行焊接。

本申请实施例1一种锂电池汇流排激光焊接设备的实施原理为：将锂电池框体6放入凹槽511内，驱动气缸53活塞杆伸出推动底板51滑移，底板51滑移使汇流排通孔与激光头21对准。

激光头21下降带动第二连接板413下降，第二连接板413带动下压板432下降，从而使下压杆435和抵接杆434与金属连接片7抵接，金属连接片7上翘的两端被压下并向靠近电芯方向弯折。第二连接板413继续下降使下顶杆422与金属连接片7抵接，此时弹性卡片433从卡槽4211内滑出，拉簧436通过下压板432带动抵接杆434上升不再与金属连接片7抵接，金属连接片7两端在自身弹性作用下而向远离电芯方向回弹。

激光头21对金属连接片7进行焊接后，激光头21上升通过第二连接板413带动下压板432上升，当下压板432与复位杆437抵接后，复位杆437使下压板432不再与导向板421发生相对滑动，从而将弹性卡片433卡接于卡接槽内。

实施例2：

本申请实施例2公开一种锂电池汇流排激光焊接设备，参照图6，与实施例1不同之处在于：激光焊接机2设置为两组，两组激光焊接机2上均设置有按压机构4，每组激光焊接机2对应一排汇流排通孔。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种锂电池汇流排激光焊接设备，其特征在于：包括工作平台（1），所述工作平台（1）上设置有激光焊接机（2），所述激光焊接机（2）对应汇流排通孔内的正电池极柱和负电池极柱设置有两个激光头（21），所述工作平台（1）上设置有支撑机构（3），锂电池框体（6）从支撑机构（3）内滑过，所述激光头（21）竖直滑动连接于支撑机构（3）上，所述支撑机构（3）上设置有按压机构（4），所述按压机构（4）包括与激光头（21）同步滑移的下顶组件（42），所述下顶组件（42）上设置有对金属连接片（7）两端进行按压的下压组件（43），当下压组件（43）与金属连接片（7）抵接时，所述下顶组件（42）与金属连接片（7）间隔设置，当下顶组件（42）与金属连接片（7）抵接时，所述激光头（21）与金属连接片（7）抵接，所述下压组件（43）下端与金属连接片（7）间隔设置；

所述激光头（21）上固定连接有导向组件（41），所述导向组件（41）竖直滑动连接于支撑机构（3）上，所述下顶组件（42）包括竖直固定连接于导向组件（41）下表面的两块导向板（421），当激光头（21）与金属连接片（7）抵接时，所述导向板（421）与上盖（8）上表面抵接；

所述下压组件（43）包括竖直滑动连接于导向组件（41）下表面的下压板（432），所述下压板（432）位于两块导向板（421）之间，所述下压板（432）下表面竖直固定连接有按压金属连接片（7）中间位置的下压杆（435）和按压金属连接片（7）两端的抵接杆（434），所述下压板（432）上表面通过拉簧（436）与下顶组件（42）连接，当下压杆（435）与抵接杆（434）均与金属连接片（7）抵接时，金属连接片（7）两端向靠近工作平台（1）方向弯折，所述下压板（432）与导向板（421）卡接，所述拉簧（436）处于拉伸状态，所述下顶组件（42）下端与金属连接片（7）间隔设置，所述导向板（421）下端与上盖（8）上表面排间隔设置；

所述下压板（432）朝向导向板（421）一端固定连接有弹性卡片（433），所述导向板（421）朝向下压板（432）一侧开设有卡槽（4211），所述弹性卡片（433）卡接于卡槽（4211）内，所述下顶组件（42）下端与金属片抵接时，所述弹性卡片（433）从卡槽（4211）内滑出。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池汇流排激光焊接设备，其特征在于：所述下顶组件（42）还包括竖直固定连接于导向组件（41）下表面的下顶杆（422），所述下压杆（435）竖直滑动连接于下顶杆（422）上，当下压杆（435）下端与金属连接片（7）抵接时，所述下顶杆（422）下端与金属连接片（7）间隔设置。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池汇流排激光焊接设备，其特征在于：所述支撑机构（3）包括水平设置的支撑板（32），所述支撑板（32）通过支撑杆（31）固定连接于工作平台（1）上表面，所述导向组件（41）竖直滑动连接于支撑板（32）上，所述支撑板（32）下表面竖直固定连接有复位杆（437），所述复位杆（437）下端穿过导向组件（41），当导向组件（41）上升时，所述复位杆（437）推动下压板（432）与导向板（421）卡接。

4.根据权利要求3所述的一种锂电池汇流排激光焊接设备，其特征在于：所述导向组件（41）包括水平设置的第一连接板（411），所述第一连接板（411）下表面竖直固定连接有连接杆（412），所述连接杆（412）下端穿过支撑板（32）水平固定连接有第二连接板（413），所述第二连接板（413）与激光头（21）固定连接，所述复位杆（437）穿过第二连接板（413），所述下顶组件（42）固定连接于第二连接板（413）下表面。

5.根据权利要求4所述的一种锂电池汇流排激光焊接设备，其特征在于：所述工作平台（1）上设置有滑移机构（5），所述滑移机构（5）包括水平滑动连接于支撑板（32）下方的底板（51），所述锂电池框体（6）放置于底板（51）上，所述工作平台（1）上固定连接有驱动底板（51）滑移的驱动气缸（53）。

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