CN114833521A - 封焊焊接装置及电池生产线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种封焊焊接装置及电池生产线，上述的封焊焊接装置包括：底座、第一压紧机构、第二压紧机构、支撑机构及限位机构，第一压紧机构包括：第一压头座及第一压头，第二压紧机构包括：第二压头座及第二压头，第一压头和第二压头能够相互配合以在待焊接电池的轴向限定待焊接电池的位置，支撑机构包括托轮组及托轮安装座，限位机构包括压轮及压轮安装座，托轮组与压轮相互配合以在待焊接电池径向限定待焊接电池的位置。本发明的封焊焊接装置相较于现有技术，能够防止电池在焊接过程中出现跳动，避免出现焊接错位的问题，有效地提高了电池封焊焊接质量。

Description

封焊焊接装置及电池生产线

技术领域

本发明涉及电池制造设备技术领域，尤其涉及一种封焊焊接装置及电池生产线。

背景技术

随着国家对新能源的政策扶持，锂电池行业近年来发展迅速，在锂电池生产制造过程中涉及多步操作，比如极耳焊接、封焊等。当前对锂电池的焊接几乎全部采用激光焊接方式，其优点是能够极大减少热量输入，防止过多热量输入导致电池内部物质损伤及电池变形。

目前，虽然有自动设备可以实现锂电池的封口焊接，但是在焊装过程中会出现旋转机构的随动端和主动端的旋转不同步的问题，从而导致旋转的过程中电池发生跳动，难以保障电池封口焊接的质量，造成最终的焊接质量差。

发明内容

本发明提供一种封焊焊接装置及电池生产线，用以解决现有技术中的电池封焊焊接质量差的问题。

第一方面，本发明提供一种封焊焊接装置，包括：底座、第一压紧机构、第二压紧机构、支撑机构及限位机构；

所述第一压紧机构包括：第一压头座及第一压头，所述第一压头座设于所述底座，所述第一压头安装于所述第一压头座；所述第二压紧机构包括：第二压头座及第二压头，所述第二压头座设于所述底座，所述第二压头安装于所述第二压头座；所述第一压头和所述第二压头能够相互配合以在待焊接电池的轴向限定所述待焊接电池的位置；

所述支撑机构包括：托轮组及托轮安装座，所述托轮安装座设于所述底座，所述托轮组安装于所述托轮安装座，且所述托轮组沿所述待焊接电池的轴向方向设于所述待焊接电池朝向所述底座的一侧；所述限位机构包括：压轮及压轮安装座，所述压轮安装座设于所述底座，所述压轮安装于所述压轮安装座，且所述压轮沿垂直所述待焊接电池轴向的方向设于所述待焊接电池背离所述底座的一侧，所述托轮组与所述压轮相互配合以在所述待焊接电池径向限定所述待焊接电池的位置。

根据本发明提供一种的封焊焊接装置，所述限位机构还包括第一驱动件和顶升件，所述顶升件与所述第一驱动件的驱动端连接，所述托轮安装座与所述顶升件连接，在所述第一驱动件的作用下，所述托轮组在高度方向的位置可调。

根据本发明提供一种的封焊焊接装置，所述托轮组为两个，两个所述托轮组分别布设于所述待焊接电池的两端；

其中，任一所述托轮组包括两个托轮，两个所述托轮关于所述待焊接电池的轴线对称布置。

根据本发明提供一种的封焊焊接装置，所述限位机构还包括第二驱动件，所述第二驱动件的驱动端与所述压轮连接，在所述第二驱动件的作用下，所述压轮在高度方向的位置可调。

根据本发明提供一种的封焊焊接装置，所述压轮安装座包括压板、连接件及弹性件，所述压板与所述压紧件连接，所述连接件设于所述压板朝向所述底座的一侧，所述压轮可转动安装于所述连接件，所述弹性件可伸缩地设于所述压板与所述连接件之间。

根据本发明提供一种的封焊焊接装置，所述第一压紧机构还包括第三驱动件，所述第三驱动件与所述第一压头连接，在所述第三驱动件的作用下，所述第一压头能够沿所述带焊接电池的轴向移动，以与所述待焊接电池的第一端抵接。

根据本发明提供一种的封焊焊接装置，所述第二压紧机构还包括第四驱动件，所述第四驱动件与所述第二压头连接，在所述第四驱动件的作用下，所述第二压头能够沿所述带焊接电池的轴向移动，以与所述待焊接电池的第二端抵接。

根据本发明提供一种的封焊焊接装置，所述底座沿所述带焊接电池的轴向构造形成有滑道，所述第二压头座沿所述带焊接电池的轴向连接有滑轨，所述滑轨与所述滑道相适配。

根据本发明提供一种的封焊焊接装置，所述第二压头为万向球。

第二方面，本发明提供一种电池生产线，包括：包括激光焊接头、焊接头支撑架及如上述任一项所述的封焊焊接装置；

所述激光焊接头设于所述焊接头支撑架，且朝向所述封焊焊接装置设置，以对所述封焊焊接装置夹持的所述待焊接电池进行焊接。

本发明提供的封焊焊接装置，包括底座、第一压紧机构、第二压紧机构、支撑机构和限位机构，通过第一压紧机构中的第一压头和第二压紧机构中的第二压头夹持待焊接电池，从而实现在电池的轴向方向对其进行定位，同时，通过支撑机构中的托轮组对电池的底部进行支撑和限位，通过限位机构中的压板对电池的上部进行限位，实现在电池径向方向对其进行限位，三者相结合，相较于现有技术，能够防止电池在焊接过程中出现跳动，避免出现焊接错位的问题，有效地提高了电池封焊焊接质量。

进一步地，本发明提供的电池生产线，由于具有如上所述的封焊焊接装置，因此，同样具有如上所述的相同优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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是本发明实施例提供的封焊焊接装置的结构示意图；

附图标记：

1：底座；2：第一压紧机构；21：第一压头座；22：第一压头；23：第三驱动件；3：第二压紧机构；31：第二压头座；32：第二压头；33：第四驱动件；34：滑道；4：支撑机构；41：托轮；42：托轮安装座；43：顶升件；5：限位机构；51：压轮；52：连接件；53：压板；54：弹性件；6：待焊接电池。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种封焊焊接装置及电池生产线，用以解决现有技术中的电池封焊焊接质量差的问题。

下面结合图1描述本发明实施例的封焊焊接装置及电池生产线。

第一方面，如图1所示，本发明实施例提供的封焊焊接装置，包括：底座1、第一压紧机构2、第二压紧机构3、支撑机构4及限位机构5。

第一压紧机构2包括：第一压头座21及第一压头22，第一压头座21设于底座1，第一压头22安装于第一压头座21。

第二压紧机构3包括：第二压头座31及第二压头32，第二压头座31设于底座1，第二压头32安装于第二压头座31；第一压头22和第二压头32能够相互配合以在待焊接电池6的轴向限定待焊接电池6的位置。

支撑机构4包括：托轮组及托轮安装座42、托轮安装座42设于底座1，托轮组安装于托轮安装座42，且托轮组沿待焊接电池6的轴向方向设于待焊接电池6朝向底座1的一侧。

限位机构5包括：压轮51及压轮安装座，压轮安装座设于底座1，压轮51安装于压轮安装座，且压轮51沿垂直待焊接电池6轴向的方向设于待焊接电池6背离底座1的一侧，托轮组与压轮51相互配合以在待焊接电池6径向限定待焊接电池6的位置。

具体地，在焊接过程中，待焊接电池6设置于第一压紧机构2和第二压紧机构3之间，分别由第一压头22和第二压头32从待焊接电池6轴向将其压紧，以对电池进行轴向的固定。

同时，由于电池的封口焊接过程是将盖板与壳体焊接在一起，因此，第一压头22和第二压头32应当能够旋转，第一压头22和第二压头32分别通过转轴与第一压头座21和第二压头座22连接，在旋转电机的作用下，带动第一压头22转动，进一步带动第二压头32同步转动，从而带动电池绕电池中心轴旋转，使得壳体与盖板的连接处(绕电池侧部一周)能够通过电池的旋转而被焊接。

为了防止电池在焊接过程中出现上下位跳动的情况，如图1所示，还可以设置支撑机构4和限位机构5，以在上下位置和电池的径向对其进行限位。

其中，支撑机构4中的托轮安装座42设置在底座1上，托轮组设置与托轮安装座42上，托轮组的具体位置不作限定，在电池的下方，能够对待焊接电池6起到一定的承托作用即可，该托轮可以为滚轮，为了保持电池的平衡，优选将其设置在电池的两端处，托轮组的数量可以为多组，多组托轮组间隔布置，以对电池进行支撑。

在焊接过程中，通过设置托轮组能够对待焊接电池6进行支撑，且能够防止电池在焊接中向下偏移，从而避免影响焊接质量。

与支撑机构4对应的，在电池的上方还设置有限位机构5，限位机构5中的压轮51设置在待焊接电池6的上侧，能够对电池提供一定的压紧力，该压轮51为滚轮，在电池转动的过程中，两者之间的摩擦力相对于传统的压板或者轴套更小，即能够在对电池进行限位的基础上，不影响其转动。

本发明实施例提供的封焊焊接装置，封焊焊接装置包括底座1、第一压紧机构2、第二压紧机构3及支撑机构4，通过第一压紧机构2中的第一压头22和第二压紧机构3中的第二压头32夹持待焊接电池，从而实现在电池的轴向方向对其进行定位，同时，通过支撑机构中的托轮组对电池的底部进行限位，通过限位机构中的压轮对电池的上部进行限位，实现在电池径向方向对其进行限位，三者相结合，相较于现有技术，能够防止电池在焊接过程中出现跳动，避免出现焊接错位的问题，有效地提高了电池封焊焊接质量。

在可选的实施例中，支撑机构4还包括第一驱动件和顶升件43，顶升件43与第一驱动件的驱动端连接，托轮安装座42与顶升件43连接，在第一驱动件的作用下，托轮组在高度方向的位置可调。

具体地，为了使托轮组能够在高度方向的位置实现调节，以使待焊接电池位置适应于操作，支撑机构4中还设置有第一驱动件和顶升件43，托轮安装座42安装于顶升件43上，第一驱动件的驱动端连接于顶升件43的底部，在第一驱动件的作用下，顶升件43能够带动托轮组上下移动。

第一驱动件可以为电机，顶升件43可以为气缸、丝杠或者升降杆，此处不作具体限定，能够使托轮组上下位置可调的顶升结构均适用于本发明实施例。

在可选的实施例中，托轮组为两个，两个托轮组分别布设于待焊接电池的两端。

其中，任一托轮组包括两个托轮41，两个托轮41关于待焊接电池的轴线对称布置。

具体地，托轮组的数量可以为两个，分别布设于待焊接电池6的两端，且两组托轮托轮组同步运动，以确保待焊接电池6上升过程中始终保持平衡。

托轮组的顶部设有容纳槽，该容纳槽的尺寸能够与待焊接电池6相适配，以承托待焊接电池6。

托轮组上设置有一对托轮41，两个托轮41之间形成上述的容纳槽，两个托轮41与待焊接电池6的侧部接触。

在实际焊接过程中，待焊接电池6首先被传送到托轮组上，然后利用第一驱动件和顶升件43驱动待焊接电池6运动到焊接位置；托轮组上的托轮41能够旋转，从而与电池在焊接过程中的旋转相配合，托轮41的旋转轴与电池的旋转轴平行。

在可选的实施例中，限位机构5还包括第二驱动件和压紧件，压紧件与第二驱动件的驱动端连接，压轮安装座与压紧件连接，在第二驱动件的作用下，压轮51在高度方向的位置可调。

具体地，为了实现在电池的上部对其进行限位，防止其出现上跳的情况，限位机构5中还设有第二驱动件及压紧件，第二驱动件可以为电机，压紧件可以为气缸、丝杠或升缩杆。

第二驱动件能够驱动压紧件向下移动，从而带动压轮安装座向下移动，进而将待压轮51压紧到待焊接电池6上；结合上述的托轮41，使得电池能够在竖直方向被夹紧，从而使焊接位置更加精确。

另外，为了配合电池的旋转，压轮51可以为滚轮，且滚轮的中心轴与电池中心轴平行，以减小电池在转动过程中与压轮51之间的摩擦力，保障焊接的顺利进行，且能够防止对电池造成损伤使其出现变形。

在可选的实施例中，压轮安装座包括压板53、连接件52及弹性件54，压板51与压紧件连接，连接件52设于压板53朝向底座1的一侧，压轮51可转动安装于连接件52，弹性件54可伸缩地设于压板53与连接件52之间。

具体地，为了进一步减小电池与压轮51之间的摩擦力，还可以在压轮51安装座中设置弹性件54，如图1所示，压轮安装座中设有压板53和连接件52，压轮51可转动的安装在连接件52上，连接件52的正上方连接有压板53，在压板53和连接件52之间设有弹性件54，起到一定的缓冲作用，以防压紧力或者上跳作用过大，对电池造成损伤。

弹性件54可以为弹簧或者硅胶等具有弹性的物质，具体不作限定，具有缓冲作用的材料均可。

在可选的实施例中，第一压紧机构2还包括第三驱动件23，第三驱动件23与第一压头22连接，在第三驱动件23的作用下，第一压头22能够沿待焊接电池6的轴向移动，以与待焊接电池6的第一端抵接。

具体地，在对电池进行封焊过程中，还需要对电池的水平方向进行夹紧，第一压紧机构2中的第三驱动件23能够推动第一压头22自电池的一端对其进行抵接，第一压头22的轴向方向与电池的轴向方向一致。

此处的第一压头22可以为主动压头。

在可选的实施例中，第二压紧机构3还包括第四驱动件33，第四驱动件33与第二压头32连接，在第四驱动件33的作用下，第二压头32能够沿待焊接电池6的轴向移动，以与待焊接电池的第二端抵接。

具体地，在电池的另一端，第二压紧机构3中第四驱动件33与第二压头座31连接，第二压头32安装于第二压头座31上，第四驱动件33能够推动第二压头座31移动，即能够推动第二压头32自电池的另一端对其进行抵接。

第二压头32的轴向方向也与电池的轴向方向一致，但是第二压头32的前进方向与第一压头22的前进方向相反，即第三驱动件23和第四驱动件33均能提供轴向运动的力，使第二压头32与第一压头22相对进行往复运动，以在水平方向压紧电池，并在焊接完成后，驱动第一压头22和第二压头32后退，返回原位，并重复上述操作，从而依次对每个待焊接电池进行焊接加工。

此处的第二压头32可以为从动压头。

在可选的实施例中，底座1沿待焊接电池6的轴向构造形成有滑道34，第二压头座31沿待焊接电池6的轴向连接有滑轨，滑轨与滑道34相适配。

具体地，为了便于第二压头座31的移动，在底座1上还设置有滑道34，对应的在第二压头座31的底部设置有滑道34匹配的滑轨，从而进一步限定从动压头能够在直线方向上移动。

在可选的实施例中，第二压头32为万向球。

具体地，为了进一步防止因主动轴和从动轴不同心造成的电池跳动，第二压头32可以设置万向球结构，万向球能够对电池的位置变化进行自适应调节，从而与上方的压轮51相配合，使电池保持稳定，减少跳动，从而保证了端盖和电芯焊接的同心度，提高了焊接质量。

第二方面，本发明实施例还提供一种电池生产线，包括激光焊接头、焊接头支撑架及如第一方面任一项的封焊焊接装置。

激光焊接头设于焊接头支撑架，且朝向封焊焊接装置设置，以对封焊焊接装置夹持的待焊接电池6进行焊接。

具体地，电池生产线包括激光焊接头、焊接头支撑架和如上述实施例介绍的封焊焊接装置，首先，利用封焊焊接装置将电池夹紧，然后，通过焊接头支撑架上的激光焊接头对电池进行封口焊接。

由于电池生产线包括上述实施例所示的封焊焊接装置，该封焊焊接装置的具体结构参照上述实施例，由于该电池生产线采用了上述实施例的技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的，本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种封焊焊接装置，其特征在于，包括：底座、第一压紧机构、第二压紧机构、支撑机构及限位机构；

所述第一压紧机构包括：第一压头座及第一压头，所述第一压头座设于所述底座，所述第一压头安装于所述第一压头座；所述第二压紧机构包括：第二压头座及第二压头，所述第二压头座设于所述底座，所述第二压头安装于所述第二压头座；所述第一压头和所述第二压头能够相互配合以在待焊接电池的轴向限定所述待焊接电池的位置；

所述支撑机构包括：托轮组及托轮安装座，所述托轮安装座设于所述底座，所述托轮组安装于所述托轮安装座，且所述托轮组沿所述待焊接电池的轴向方向设于所述待焊接电池朝向所述底座的一侧；所述限位机构包括：压轮及压轮安装座，所述压轮安装座设于所述底座，所述压轮安装于所述压轮安装座，且所述压轮沿垂直所述待焊接电池轴向的方向设于所述待焊接电池背离所述底座的一侧，所述托轮组与所述压轮相互配合以在所述待焊接电池径向限定所述待焊接电池的位置。

2.根据权利要求1所述的封焊焊接装置，其特征在于，所述支撑机构还包括第一驱动件和顶升件，所述顶升件与所述第一驱动件的驱动端连接，所述托轮安装座与所述顶升件连接，在所述第一驱动件的作用下，所述托轮组在高度方向的位置可调。

3.根据权利要求1所述的封焊焊接装置，其特征在于，所述托轮组为两个，两个所述托轮组分别布设于所述待焊接电池的两端；

其中，任一所述托轮组包括两个托轮，两个所述托轮关于所述待焊接电池的轴线对称布置。

4.根据权利要求1所述的封焊焊接装置，其特征在于，所述限位机构还包括第二驱动件及压紧件，所述压紧件与所述第二驱动件的驱动端连接，所述压轮安装座与所述压紧件连接，在所述第二驱动件的作用下，所述压轮在高度方向的位置可调。

5.根据权利要求4所述的封焊焊接装置，其特征在于，所述压轮安装座包括压板、连接件及弹性件，所述压板与所述压紧件连接，所述连接件设于所述压板朝向所述底座的一侧，所述压轮可转动安装于所述连接件，所述弹性件可伸缩地设于所述压板与所述连接件之间。

6.根据权利要求1所述的封焊焊接装置，其特征在于，所述第一压紧机构还包括第三驱动件，所述第三驱动件与所述第一压头连接，在所述第三驱动件的作用下，所述第一压头能够沿所述待焊接电池的轴向移动，以与所述待焊接电池的第一端抵接。

7.根据权利要求6所述的封焊焊接装置，其特征在于，所述第二压紧机构还包括第四驱动件，所述第四驱动件与所述第二压头连接，在所述第四驱动件的作用下，所述第二压头能够沿所述待焊接电池的轴向移动，以与所述待焊接电池的第二端抵接。

8.根据权利要求1所述的封焊焊接装置，其特征在于，所述底座沿所述待焊接电池的轴向构造形成有滑道，所述第二压头座沿所述待焊接电池的轴向连接有滑轨，所述滑轨与所述滑道相适配。

9.根据权利要求1所述的封焊焊接装置，其特征在于，所述第二压头为万向球。

10.一种电池生产线，其特征在于，包括激光焊接头、焊接头支撑架及如权利要求1-9任一项所述的封焊焊接装置；

所述激光焊接头设于所述焊接头支撑架，且朝向所述封焊焊接装置设置，以对所述封焊焊接装置夹持的所述待焊接电池进行焊接。

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