发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处,提供一种适用于焊点不重复、焊接效果较好且电池的点焊加工效率较高的间歇式多焊点焊接工艺以及硬壳柱式电池。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种间歇式多焊点焊接工艺,包括如下步骤:
获取硬壳柱式电池半成品,所述硬壳柱式电池半成品包括电芯和设置所述电芯的硬壳,所述电芯中心孔敞开,所述电芯底部的极耳与所述硬壳底部抵接,所述电芯底部中心孔区域所覆盖的所述极耳上设置有焊接区;
对所述焊接区进行分区操作,以使分割线过所述焊接区的中心点将所述焊接区分割形成至少两个焊接子区;
对所述硬壳柱式电池半成品进行定位传送处理,以依次传送所述硬壳柱式电池半成品至至少两个点焊工位处;
对定位传送处理后的所述硬壳柱式电池半成品进行驻停处理,以使所述硬壳柱式电池依次驻停于至少两个所述点焊工位处;
对驻停处理后的所述硬壳柱式电池半成品进行间歇式偏心点焊处理,以依次在至少两个所述焊接子区上形成底焊点。
在其中一个实施例中,所述硬壳为钢壳、铝壳或镀镍铁壳。
在其中一个实施例中,采用电阻焊设备对驻停处理后的所述硬壳柱式电池进行间歇式偏心点焊处理。
在其中一个实施例中,采用激光焊设备对驻停处理后的所述硬壳柱式电池进行间歇式偏心点焊处理。
在其中一个实施例中,所述对驻停处理后的所述硬壳柱式电池半成品进行间歇式偏心点焊处理,具体包括如下步骤:
采用至少两个偏心焊针依次对驻停处理后的所述硬壳柱式电池半成品进行参照微转处理,以使所述至少两个偏心焊针分别与至少两个焊接子区一一对应抵触;
采用至少两个所述偏心焊针依次对参照微转处理后的所述硬壳柱式电池半成品的极耳进行抵触点焊,以在至少两个焊接子区依次形成底焊点。
在其中一个实施例中,在所述获取硬壳柱式电池半成品的步骤之后,且在所述对所述焊接区进行分区操作的步骤之前,所述间歇式多焊点焊接工艺还包括如下步骤:
对所述硬壳柱式电池半成品进行上料操作。
在其中一个实施例中,在所述对所述硬壳柱式电池半成品进行上料操作的步骤之后,且在所述对所述焊接区进行分区操作的步骤之前,所述间歇式多焊点焊接工艺还包括如下步骤:
对所述硬壳柱式电池半成品进行中心孔检测操作。
在其中一个实施例中,在所述对驻停处理后的所述硬壳柱式电池半成品进行间歇式偏心点焊处理的步骤之后,所述间歇式多焊点焊接工艺还包括如下步骤:
对间歇式偏心点焊处理后的所述硬壳柱式电池半成品进行焊点检测操作。
在其中一个实施例中,在所述对间歇式偏心点焊处理后的所述硬壳柱式电池半成品进行焊点检测操作的步骤之后,所述间歇式多焊点焊接工艺还包括如下步骤:
对所述硬壳柱式电池半成品进行下料操作。
一种硬壳柱式电池,采用上述任一实施例所述的间歇式多焊点焊接工艺制备得到。
在其中一个实施例中,所述硬壳柱式电池为10440钢壳电池、14500钢壳电池、16340钢壳电池、18650钢壳电池、21700钢壳电池、26650钢壳电池或32650钢壳电池。
与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
本发明的间歇式多焊点焊接工艺,使得电芯的中心孔敞开,且电芯底部中心孔区域所覆盖的部分极耳为用于焊接的部分,有利于柱状电极对电芯极耳和硬壳的点焊,且使得分割线过焊接区的中心点而将焊接区分割成至少两个焊接子区,较好地确保了电芯的极耳和硬壳的焊接处的受力分散性,进而较好地提高了电芯极耳和硬壳的焊接牢固性和稳定性,以及使得硬壳柱式电池半成品依次传送至至少两个点焊工位上进行加工,并使得硬壳柱式电池半成品依次在至少两个点焊工位上停留一段时间,进而对停留在点焊工位上的硬壳柱式电池半成品进行间歇式偏心点焊处理,从而在焊接区的中心点外周依次形成底焊点,即形成焊点,由于柱状电极为依次在至少两个焊接子区上形成焊点,即较好地确保了单焊点的逐一形成,进而避免了柱状电极上的多个接触点在点焊过程中经常会形成虚焊点,若重新返工,可能会再次出现同位置虚焊点的形成,进而使得返工较不可控,影响电池的点焊加工效率的问题,较好地在确保了硬壳柱式电池半成品的焊点不重复的情况下,提高了各焊点的焊接牢固性和各焊点的形成稳定性,以及实现了硬壳柱式电池半成品的点焊加工效率的提高。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请提供一种间歇式多焊点焊接工艺。上述的间歇式多焊点焊接工艺包括如下步骤:获取硬壳柱式电池半成品,硬壳柱式电池半成品包括电芯和设置电芯的硬壳,电芯中心孔敞开,电芯底部的极耳与硬壳底部抵接,电芯底部中心孔区域所覆盖的极耳上设置有焊接区;对焊接区进行分区操作,以使分割线过焊接区的中心点将焊接区分割形成至少两个焊接子区;对硬壳柱式电池半成品进行定位传送处理,以依次传送硬壳柱式电池半成品至至少两个点焊工位处;对定位传送处理后的硬壳柱式电池半成品进行驻停处理,以使硬壳柱式电池依次驻停于至少两个点焊工位处;对驻停处理后的硬壳柱式电池半成品进行间歇式偏心点焊处理,以依次在至少两个焊接子区上形成底焊点。
上述的间歇式多焊点焊接工艺,使得电芯的中心孔敞开,且电芯底部中心孔区域所覆盖的部分极耳为用于焊接的部分,有利于柱状电极对电芯极耳和硬壳的点焊,且使得分割线过焊接区的中心点而将焊接区分割成至少两个焊接子区,较好地确保了电芯的极耳和硬壳的焊接处的受力分散性,进而较好地提高了电芯极耳和硬壳的焊接牢固性和稳定性,以及使得硬壳柱式电池半成品依次传送至至少两个点焊工位上进行加工,并使得硬壳柱式电池半成品依次在至少两个点焊工位上停留一段时间,进而对停留在点焊工位上的硬壳柱式电池半成品进行间歇式偏心点焊处理,从而在焊接区的中心点外周依次形成底焊点,即形成焊点,由于柱状电极为依次在至少两个焊接子区上形成焊点,即较好地确保了单焊点的逐一形成,进而避免了柱状电极上的多个接触点在点焊过程中经常会形成虚焊点,若重新返工,可能会再次出现同位置虚焊点的形成,进而使得返工较不可控,影响电池的点焊加工效率的问题,较好地在确保了硬壳柱式电池半成品的焊点不重复的情况下,提高了各焊点的焊接牢固性和各焊点的形成稳定性,以及实现了硬壳柱式电池半成品的点焊加工效率的提高。
为了更好地理解本申请的间歇式多焊点焊接工艺,以下对本申请的间歇式多焊点焊接工艺作进一步的解释说明:
请参阅图1,一实施方式的间歇式多焊点焊接工艺包括如下步骤:
S100、获取硬壳柱式电池半成品,硬壳柱式电池半成品包括电芯和设置电芯的硬壳,电芯中心孔敞开,电芯底部的极耳与硬壳底部抵接,电芯底部中心孔区域所覆盖的极耳上设置有焊接区。可以理解,电芯的中心孔敞开,即实现了允许柱状电极伸入电芯中心孔处,进而实现了电芯的极耳与硬壳的点焊,而使得电芯底部中心孔区域所覆盖的极耳上设置有焊接区,即为电芯底部中心孔区域所覆盖的部分极耳为用于焊接的部分,有利于柱状电极对电芯极耳和硬壳的点焊。
S200、对焊接区进行分区操作,以使分割线过焊接区的中心点将焊接区分割形成至少两个焊接子区。可以理解,对焊接区进行分区操作,使得分割线过焊接区的中心点而将焊接区分割成至少两个焊接子区,分割线即为分隔线,主要用于清晰地将焊接区线性分成至少两部分,而由于分割线过焊接区的中心点,进而使得至少两个焊接子区较均匀的线性分割,较好地确保了后续中焊点的形成均匀程度,进而较好地确保了电芯的极耳和硬壳的焊接处的受力分散性,进而较好地提高了电芯极耳和硬壳的焊接牢固性和稳定性。
S300、对硬壳柱式电池半成品进行定位传送处理,以依次传送硬壳柱式电池半成品至至少两个点焊工位处。可以理解,对硬壳柱式电池半成品进行定位传送处理,以依次传送硬壳柱式电池半成品至至少两个点焊工位处,点焊工位即为用于对硬壳柱式电池半成品进行点焊的工位,而将硬壳柱式电池半成品依次传送至至少两个点焊工位上进行加工,确保了硬壳柱式电池半成品的加工准确性,并且利用传送而实现硬壳柱式电池的移动,有利于硬壳柱式电池半成品的加工自动化,较好地提高了硬壳注释电池半成品的加工效率。
S400、对定位传送处理后的硬壳柱式电池半成品进行驻停处理,以使硬壳柱式电池依次驻停于至少两个点焊工位处。可以理解,对定位传送处理后的硬壳柱式电池半成品进行驻停处理,以使硬壳柱式电池依次驻停于至少两个点焊工位处,驻停即为使得硬壳柱式电池半成品依次在至少两个点焊工位上停留一段时间,以实现硬壳柱式电池半成品的稳定点焊,较好地确保了硬壳柱式电池半成品焊接稳定性。
S500、对驻停处理后的硬壳柱式电池半成品进行间歇式偏心点焊处理,以依次在至少两个焊接子区上形成底焊点。可以理解,对驻停处理后的硬壳柱式电池半成品进行间歇式偏心点焊处理,以依次在至少两个焊接子区上形成底焊点,即为对停留在点焊工位上的硬壳柱式电池半成品进行间歇式偏心点焊处理,而间歇式偏心电焊处理实际为柱状电极进入电芯中心孔后接触点位于焊接区的中心点的外周,进而在焊接区的中心点外周依次形成底焊点,即形成焊点,由于柱状电极为依次在至少两个焊接子区上形成焊点,即较好地确保了单焊点的逐一形成,进而避免了柱状电极上的多个接触点在点焊过程中经常会形成虚焊点,若重新返工,可能会再次出现同位置虚焊点的形成,进而使得返工较不可控,影响电池的点焊加工效率的问题,较好地在确保了硬壳柱式电池半成品的焊点不重复的情况下,提高了各焊点的焊接牢固性和各焊点的形成稳定性,以及实现了硬壳柱式电池半成品的点焊加工效率的提高。
上述的间歇式多焊点焊接工艺,使得电芯的中心孔敞开,且电芯底部中心孔区域所覆盖的部分极耳为用于焊接的部分,有利于柱状电极对电芯极耳和硬壳的点焊,且使得分割线过焊接区的中心点而将焊接区分割成至少两个焊接子区,较好地确保了电芯的极耳和硬壳的焊接处的受力分散性,进而较好地提高了电芯极耳和硬壳的焊接牢固性和稳定性,以及使得硬壳柱式电池半成品依次传送至至少两个点焊工位上进行加工,并使得硬壳柱式电池半成品依次在至少两个点焊工位上停留一段时间,进而对停留在点焊工位上的硬壳柱式电池半成品进行间歇式偏心点焊处理,从而在焊接区的中心点外周依次形成底焊点,即形成焊点,由于柱状电极为依次在至少两个焊接子区上形成焊点,即较好地确保了单焊点的逐一形成,进而避免了柱状电极上的多个接触点在点焊过程中经常会形成虚焊点,若重新返工,可能会再次出现同位置虚焊点的形成,进而使得返工较不可控,影响电池的点焊加工效率的问题,较好地在确保了硬壳柱式电池半成品的焊点不重复的情况下,提高了各焊点的焊接牢固性和各焊点的形成稳定性,以及实现了硬壳柱式电池半成品的点焊加工效率的提高。
在其中一个实施例中,硬壳为钢壳、铝壳或镀镍铁壳。
在其中一个实施例中,采用电阻焊设备对驻停处理后的硬壳柱式电池进行间歇式偏心点焊处理。
请一并参阅图2、图3和图4,在其中一个实施方式中,电阻焊设备10A包括传输线100A和间歇式多焊点焊接装置200A。传输线100A用于顺序传送硬壳柱式电池,传输线100A上设置有至少两个点焊工位101A。间歇式多焊点焊接装置200A包括至少两个点焊接机构210A,每一点焊接机构210A包括电阻焊座212A、位移组件211A及偏心焊针10,电阻焊座212A与位移组件211A滑动连接,偏心焊针10与位移组件211A连接。至少两个点焊接机构210A的电阻焊座212A沿着传输线100A上硬壳柱式电池的运输方向顺序设置,至少两个点焊接机构210A的偏心焊针10用于一一对应至少两个点焊工位101A设置,每一点焊接机构210A的偏心焊针10通过位移组件211A朝远离靠近对应的点焊工位101A移动,每一点焊接机构210A的偏心焊针10的自由端用于对放置在对应的点焊工位101A上的硬壳柱式电池进行底焊并形成电阻焊点,各电阻焊点相互间隔设置。
上述的电阻焊设备10A,使得至少两个点焊接机构210A的电阻焊座212A沿着传输线100A上硬壳柱式电池的运输方向顺序设置,且每一点焊接机构210A的偏心焊针10通过位移组件211A朝远离靠近对应的点焊工位101A移动,以及每一点焊接机构210A的偏心焊针10的自由端用于对放置在对应的点焊工位101A上的硬壳柱式电池进行底焊并形成电阻焊点,各电阻焊点相互间隔设置,即使得电芯在传输线100A上依次被传送至至少两个点焊接机构210A处,并被至少两个点焊接机构210A的偏心焊针10配合位移组件211A进行了至少两次点焊而使得电芯上形成至少两个相互间隔设置的电阻焊点,即实现了电芯上多个焊点的形成,而电芯上的多个焊点为依次独立形成,减轻了焊针由于加工存在尺寸误差,进而使得含有多个焊点的焊针实际较难稳定地使得电芯与垫片形成多点点焊的问题,较好地确保了电芯的多点点焊,以及提高了电芯多点点焊中各电阻焊点的连接牢固性和每一电阻焊点的形成稳定性。
在其中一个实施例中,每一点焊接机构还包括上料工位、中心孔检测工位、焊接检测工位和下料工位,上料工位、中心孔检测工位、至少两个点焊接机构的电阻焊座、焊接检测工位和下料工位依次沿传输线设置。可以理解,上料工位、中心孔检测工位、至少两个点焊接机构的电阻焊座、焊接检测工位和下料工位依次沿传输线设置,实现了自动化检测及调整硬壳柱式电池,从而确保硬壳柱式电池的质量和焊接效率。
在其中一个实施例中,每一点焊接机构还包括夹具,夹具连接于传输线上,夹具分别与上料工位、中心孔检测工位、至少两个点焊接机构的电阻焊座、焊接检测工位和下料工位对应设置,且夹具用于夹设硬壳柱式电池半成品,较好地实现了硬壳柱式电池与焊接工位上的定位准确和定位稳定性,进而较好地确保了硬壳柱式电池的焊接准确性。
请一并参阅图2、图3和图4,在其中一个实施例中,每一点焊接机构210A的位移组件211A包括驱动件2113、调节件2111和连接于调节件2111的锁紧件2112,每一点焊接机构210A的位移组件211A的驱动件2113与对应的电阻焊座212A连接,且每一点焊接机构210A的位移组件211A的驱动件2113的动力输出端与对应的调节件2111连接,每一点焊接机构210A的位移组件211A的锁紧件2112与对应的电阻焊座212A滑动连接,每一点焊接机构210A的偏心焊针10与对应的调节件2111连接,且每一点焊接机构210A的偏心焊针10分别通过对应调节件2111和锁紧件2112朝靠近或远离对应的点焊工位101A的方向滑动。可以理解,调节件2111与锁紧件2112连接,因此调节件2111的移动方向与锁紧件2112的移动方向相同,而每一点焊接机构210A的位移组件211A的锁紧件2112与对应的电阻焊座212A滑动连接,且每一点焊接机构210A的位移组件211A的锁紧件2112连接于对应的电阻焊座212A的一面的延伸方向与靠近或远离对应的点焊工位101A的方向相同,即锁紧件2112朝靠近或远离对应的点焊工位101A的方向移动,因此锁紧件2112带动调节件2111朝靠近或远离对应的点焊工位101A的方向移动,从而实现点焊。
请一并参阅图2、图3和图4,在其中一个实施例中,每一点焊接机构210A的位移组件211A的调节件2111包括第一调节部2114和第二调节部2115,每一点焊接机构210A的位移组件211A的调节件2111的第一调节部2114和第二调节部2115均与对应的驱动件2113连接,且每一点焊接机构210A的位移组件211A的调节件2111的第一调节部2114和第二调节部2115均与对应的驱动件2113的动力输出端连接,每一点焊接机构210A的偏心焊针10的一端与对应的第一调节部2114连接,且每一点焊接机构210A的偏心焊针10的另一端穿设于第二调节部2115,每一点焊接机构210A的偏心焊针10分别通过对应第一调节部2114和锁紧件2112朝靠近或远离对应的点焊工位101A的方向滑动。可以理解,第一调节部2114与偏心焊针10连接,因此第一调节部2114的移动方向与偏心焊针10的移动方向相同,而第一调节部2114朝靠近或远离对应的点焊工位101A的方向移动,因此第一调节部2114带动偏心焊针10朝靠近或远离对应的点焊工位101A的方向移动,从而实现点焊。
请一并参阅图2、图3和图4,其中一个实施例中,每一点焊接机构210A的位移组件211A的锁紧件2112包括第一锁紧部2116和第二锁紧部2117,每一点焊接机构210A的位移组件211A的锁紧件2112的第一锁紧部2116和第二锁紧部2117均与对应的电阻焊座212A滑动连接,每一点焊接机构210A的位移组件211A的锁紧件2112的第一锁紧部2116与对应的第一调节部2114连接,每一点焊接机构210A的位移组件211A的锁紧件2112的第二锁紧部2117与对应的第二调节部2115连接,每一点焊接机构210A的偏心焊针10分别通过对应第一调节部2114和第一锁紧件2112朝靠近或远离对应的点焊工位101A的方向滑动。可以理解,第一调节部2114通过第一锁紧部2116与电阻焊座212A滑动连接,从而带动偏心焊针10朝靠近或远离对应的点焊工位101A的方向移动,从而实现点焊。
请一并参阅图5和图6,在其中一个实施例中,每一点焊接机构210A还包括焊针保护壳214A,每一点焊接机构210A的位移组件211A的调节件2111的第二调节部2115与对应的焊针保护壳214A连接,每一点焊接机构210A的偏心焊针10在偏心焊针10远离对应的点焊工位101A设置时嵌置于对应的焊针保护壳214A上。可以理解,第二调节部2115用于固定焊针保护壳214A,而焊针保护壳214A用于保护偏心焊针10,从而确保偏心焊针10的点焊接效果,从而确保电阻焊设备10A的点焊接效果。
请一并参阅图5和图6,在其中一个实施例中,每一点焊接机构210A的焊针保护壳214A包括顶壳件2141、底壳件2142和侧壳件2143,每一点焊接机构210A的焊针保护壳214A的侧壳件2143与对应的第二调节部2115连接,每一点焊接机构210A的焊针保护壳214A的顶壳件2141和对应的底壳件2142分别设置于对应的侧壳件2143的两端,每一点焊接机构210A的焊针保护壳214A的侧壳件2143在对应的偏心焊针10远离对应的点焊工位101A设置时环绕对应的偏心焊针10的自由端设置,且每一点焊接机构210A的偏心焊针10的自由端在对应的偏心焊针10远离对应的点焊工位101A设置时穿设对应的顶壳件2141且位于对应的顶壳件2141与对应的底壳件2142之间。可以理解,当偏心焊针10远离点焊工位101A时,偏心焊针10的自由端被顶壳件2141、侧壳件2143和底壳件2142包围设置,从而对偏心焊针10起到保护作用,进而确保偏心焊针10的点焊接效果,从而确保电阻焊设备10A的点焊接效果,且对偏心焊针10起到防尘作用,进而避免偏心焊针10与硬壳柱式电池接触造成的污染问题,从而确保电池的质量。
请一并参阅图5和图6,在其中一个实施例中,每一点焊接机构210A的焊针保护壳214A的顶壳件2141设置有第一焊针出口201a,每一点焊接机构210A的焊针保护壳214A的底壳件2142设置有第二焊针出口202a,每一点焊接机构210A的偏心焊针10的自由端在对应的偏心焊针10远离对应的点焊工位101A设置时穿设于对应的第一焊针出口201a,且每一点焊接机构210A的偏心焊针10的自由端在对应的偏心焊针10邻近对应的点焊工位101A设置时穿设于第二焊针出口202a。可以理解,当偏心焊针10远离点焊工位101A时,偏心焊针10的自由端设置于第一焊针出口201a与第二焊针出口202a之间,即偏心焊针10的自由端被顶壳件2141、侧壳件2143和底壳件2142包围设置,从而对偏心焊针10起到保护作用,进而确保偏心焊针10的点焊接效果,从而确保电阻焊设备10A的点焊接效果,且对偏心焊针10起到防尘作用,进而避免偏心焊针10与硬壳柱式电池接触造成的污染问题,从而确保电池的质量,而当偏心焊针10邻近点焊工位101A时,偏心焊针10的自由端穿设第二焊针出口202a,与硬壳柱式电池活动抵接,从而进一步确保偏心焊针10的点焊接效果,从而进一步确保电阻焊设备10A的点焊接效果。
请一并参阅图5和图6,在其中一个实施例中,每一点焊接机构210A的焊针保护壳214A的顶壳件2141远离对应的侧壳件2143的一侧设置有校准片,每一点焊接机构210A的校准片与对应的顶壳件2141连接,每一点焊接机构210A的校准片与对应的偏心焊针10相邻或间隔设置,且每一点焊接机构210A的校准片所在的平面与对应的偏心焊针10的中心轴线平行。可以理解,校准片用于校准偏心焊针10的位置,使得偏心焊针10与硬壳柱式电池较好地抵接,从而进一步确保偏心焊针10的点焊接效果,从而进一步确保电阻焊设备10A的点焊接效果。
在其中一个实施例中,每一点焊接机构的焊针保护壳的顶壳件、侧壳件、底壳件与校准片为一体成型结构。可以理解,第二调节部夹持侧壳件,因此,侧壳件的位置较为准确,而顶壳件、侧壳件、底壳件与校准片为一体成型结构,确保校准片的位置较为准确,而校准片用于校准偏心焊针的位置,从而进一步确保偏心焊针的点焊接效果,从而进一步确保电阻焊设备的点焊接效果,且有效地提高了顶壳件、侧壳件、底壳件与校准片的连接稳定性和连接紧凑性,进而有效地提高了点焊接机构的结构稳定性和结构紧凑性。
请一并参阅图7至图9,在其中一个实施方式中,偏心焊针10包括焊针本体100、焊针过渡体200和偏心点焊体300。焊针过渡体200的一端与焊针本体100相固定。偏心点焊体300与焊针过渡体200远离焊针本体100的一端相固定,焊针本体100中心轴线与偏心点焊体300的中心轴线平行但不重合,偏心点焊体300远离焊针过渡体200的一端设置有点焊面1041,点焊面1041被偏心点焊体300的中心轴线垂直穿过。在焊针本体100和偏心点焊体300的延伸方向均与水平面垂直时,偏心点焊体300在水平面上的投影位于焊针本体100在水平面上的投影内。
上述的底焊用偏心焊针10,焊针本体100的中心轴线与偏心点焊体300的中心轴线平行但不重合,即偏心点焊体300的中心轴线不与焊针本体100的中心轴线重合,使得底焊用偏心焊针10以焊针本体100的中心轴为旋转轴转动时,或与底焊用偏心焊针10相对设置的电池卷芯以焊针本体100的中心轴为旋转轴转动时,即可实现对电池卷芯极耳的多位点点焊,此外,结合在焊针本体100和偏心点焊体300的延伸方向均与水平面垂直时,偏心点焊体300在水平面上的投影位于焊针本体100在水平面上的投影内,实现了底焊用偏心焊针10在进入电池卷芯用于点焊的中间孔时,底焊用偏心焊针10的焊针本体100外周与电池卷芯用于点焊的中间孔的孔壁抵接,而底焊用偏心焊针10的偏心点焊体300位于电池卷芯用于点焊的中间孔内,也就是说,实现了电池卷芯用于点焊的中间孔的孔径大小的设置仅依据支持焊针本体100进入即可,减轻了需要增大电池卷芯用于点焊的中间孔的孔径,进而实现同心锥度的焊针在电池极耳上形成多个焊点,但会造成电池的能量密度降低的问题,较好地确保了在电池卷芯用于点焊的中间孔卷芯中心孔的孔径较小时,即在确保电池具有较高能量密度的情况下,实现了对电池卷芯极耳的多位点点焊。
需要说明的是,每一点焊接机构的偏心焊针的焊针本体与对应的位移组件连接;或,
每一点焊接机构的偏心焊针的焊针本体与对应的调节件连接;或,
每一点焊接机构的偏心焊针的焊针本体的一端与对应的第一调节件连接,且每一点焊接机构的偏心焊针的焊针过渡体和偏心点焊体均穿设于对应的第二调节件。
还需要说明的是,每一点焊接机构的焊针保护壳的侧壳件在对应的焊针本体远离对应的点焊工位设置时环绕对应的焊针过渡体和偏心点焊体设置,且每一点焊接机构的偏心焊针的焊针过渡体和偏心点焊体在对应的焊针本体远离对应的点焊工位设置时穿设对应的顶壳件且位于对应的顶壳件与对应的底壳件之间;或,
每一点焊接机构的偏心焊针的焊针过渡体和偏心点焊体在对应的焊针本体远离对应的点焊工位设置时穿设于对应的第一焊针出口,且每一点焊接机构的偏心焊针的焊针过渡体和偏心点焊体在对应的偏心点焊体邻近对应的点焊工位设置时穿设于第二焊针出口。
在其中一个实施例中,焊针本体和焊针过渡体为一体成型结构。可以理解,焊针本体和焊针过渡体为一体成型结构,有效地提高了焊针本体和焊针过渡体的连接稳定性和连接紧凑性,进而有效地提高了底焊用偏心焊针的结构稳定性和结构紧凑性。
在其中一个实施例中,焊针过渡体和偏心点焊体为一体成型结构。可以理解,焊针过渡体和偏心点焊体为一体成型结构,有效地提高了焊针过渡体和偏心点焊体的连接稳定性和连接紧凑性,进而有效地提高了底焊用偏心焊针的结构稳定性和结构紧凑性。
请一并参阅图7至图9,在其中一个实施例中,偏心点焊体300相对设置有第一端部103和第二端部104,第一端部103与焊针过渡体200连接,点焊面1041设置在第二端部104上,偏心点焊体300在第一端部103朝向第二端部104的方向上体积逐渐减小。可以理解,偏心点焊体300在第一端部103朝向第二端部104的方向上体积逐渐减小,即为偏心点焊体300在第一端部103朝向第二端部104的方向上的横截面的面积逐渐减小,也就是说,偏心点焊体300在第一端部103朝向第二端部104的方向上整体逐渐变小,而点焊面1041设置在第二端部104上,因此,点焊面1041的面积较小,即实现了偏心点焊体300依次在电芯极耳的至少两个焊接子区上形成焊点,并且确保了偏心点焊体300的结构强度。
请一并参阅图7至图9,在其中一个实施例中,焊针过渡体200相对设置有前端部101和后端部102,焊针过渡体200的前端部101与焊针本体100连接,焊针过渡体200的后端部102与偏心点焊体300的第一端部103连接,焊针过渡体200在前端部101朝向后端部102的方向上体积逐渐减小。可以理解,由于在焊针本体100和偏心点焊体300的延伸方向均与水平面垂直时,偏心点焊体300在水平面上的投影位于焊针本体100在水平面上的投影内,在相同长度下偏心点焊体300的体积小于焊针本体100的体积,而焊针过渡体200在前端部101朝向后端部102的方向上体积逐渐减小,即为焊针过渡体200在前端部101朝向后端部102的方向上的横截面的面积逐渐减小,也就是说,焊针过渡体200在前端部101朝向后端部102的方向上整体逐渐变小,进而焊针过渡体200在较好地实现了焊针本体100和偏心点焊体300的体积的过渡的情况下,最大程度地增加了焊针过渡体200分别与焊针本体100和偏心点焊体300的接触连接面积,较好地确保了焊针过渡体200分别与焊针本体100和偏心点焊体300的连接稳定性,进而较好地确保了偏心焊针10的结构强度和结构稳定性。在其中一个实施例中,在焊针本体和焊针过渡体的延伸方向均与水平面垂直时,焊针过渡体在水平面上的投影位于焊针本体在水平面上的投影内。可以理解,底焊用偏心焊针在进入电池卷芯用于点焊的中间孔时,底焊用偏心焊针的焊针本体外周与电池卷芯用于点焊的中间孔的孔壁抵接,而底焊用偏心焊针的焊针过渡体位于电池卷芯用于点焊的中间孔内,也就是说,实现了电池卷芯用于点焊的中间孔的孔径大小的设置仅依据支持焊针本体进入即可,进一步确保了在电池卷芯用于点焊的中间孔卷芯中心孔的孔径较小时,即在确保电池具有较高能量密度的情况下,实现了对电池卷芯极耳的多位点点焊。
在其中一个实施例中,在焊针过渡体和偏心点焊体的延伸方向均与水平面垂直时,偏心点焊体在水平面上的投影位于焊针过渡体在水平面上的投影内。可以理解,在焊针本体、焊针过渡体和偏心点焊体的延伸方向均与水平面垂直时,焊针过渡体在水平面上的投影位于焊针本体在水平面上的投影内,偏心点焊体在水平面上的投影位于焊针过渡体在水平面上的投影内,即底焊用偏心焊针整体上在焊针本体朝向偏心点焊体的方向上体积逐渐缩小,进一步确保了底焊用偏心焊针的结构稳定性。
请一并参阅图7至图8,在其中一个实施例中,点焊面1041为弧形面。可以理解,弧形面为曲面,弧形面使得偏心点焊体300可从多个角度较大面积地接触到焊点,从而确保了底焊用偏心焊针10的焊接效果,同时,弧形面的应力分布较为均匀,而点焊面1041为弧形面,确保了焊点的应力分布较为均匀。
请一并参阅图8至图9,在其中一个实施例中,偏心点焊体300上设置有周向补偿块400,周向补偿块400连接于点焊面1041。可以理解,由于偏心点焊体300在点焊的过程中会发生一定的磨损,进而影响偏心点焊体300与电芯极耳的抵接接触面积,进而影响焊点的焊接效果,而在偏心点焊体300磨损较严重后,若需要对偏心点焊体300进行更换,则需要整体替换偏心焊针10,造成电芯的点焊成本较高,而周向补偿块400的设置,实现了在周向补偿块400的磨损较严重的情况下,仅更换周向补偿块400即可实现焊点的焊接效果的影响的减轻,进而降低了电芯的点焊成本。
请一并参阅图8至图9,在其中一个实施例中,周向补偿块400包括耐磨绝缘体410和补偿体420,耐磨绝缘体410连接于在偏心点焊体300的外周,且在耐磨绝缘体410和焊针本体100的延伸方向均与水平面垂直时,耐磨绝缘体410在水平面上的投影位于焊针本体100在水平面上的投影内,耐磨绝缘体410上开设有卡设槽401,补偿体420卡设于卡设槽401上,且补偿体420远离偏心点焊体300的一端面与耐磨绝缘体410的一端面位于同一弧形面内。在其中一个实施例中,虽然能以仅替换周向补偿块400实现焊点焊接效果的影响的减轻,但是替换周向补偿块400的过程中会影响电芯的点焊效率,且会增加电芯的点焊的人工成本,进而,本申请为了提高电芯的点焊效率和降低电芯的点焊成本,使得耐磨绝缘体410连接于在偏心点焊体300的外周,且在耐磨绝缘体410和焊针本体100的延伸方向均与水平面垂直时,耐磨绝缘体410在水平面上的投影位于焊针本体100在水平面上的投影内,耐磨绝缘体410上开设有卡设槽401,补偿体420卡设于卡设槽401上,且补偿体420远离偏心点焊体300的一端面与耐磨绝缘体410的一端面位于同一弧形面内,即使得补偿体420既可以与电芯的极耳抵接接触,又使得耐磨绝缘体410可以抵抗补偿体420的磨损,进而较好地在实现了周向补偿块400的点焊性能的情况下,实现了周向补偿块400的耐磨损,进而较好地实现了电芯的点焊效率提高和电芯的点焊成本的降低。
在其中一个实施例中,耐磨绝缘体远离的一端面位于补偿体远离偏心点焊体的一端面和点焊面之间。可以理解,由于周向补偿块为经过加工设备加工得到的,因此,加工得到的周向补偿块或多或少存在加工误差,即较好精确且稳定地实现补偿体远离偏心点焊体的一端面与耐磨绝缘体的一端面位于同一弧形面内,即存在补偿体远离偏心点焊体的一端面位于耐磨绝缘体的一端面与点焊面之间的情况,进而使得周向补偿块失去点焊的作用,进而造成电芯焊点虚焊,影响电芯的点焊效率,且增加了电芯点焊的检测工作量,因此,本申请中,使得耐磨绝缘体远离偏心点焊体的一端面位于补偿体远离偏心点焊体的一端面和点焊面之间,即减轻周向补偿块的加工精确度对电芯点焊效果的影响,使得补偿体通过略微的磨损后实现补偿体远离偏心点焊体的一端面与耐磨绝缘体的一端面位于同一弧形面内,在此之后即可确保耐磨绝缘体可以抵抗补偿体的磨损,进而较好地在实现了周向补偿块的点焊性能的情况下,实现了周向补偿块的耐磨损,进而较好地实现了电芯的点焊效率提高和电芯的点焊成本的降低。
在其中一个实施例中,补偿体与偏心点焊体为一体成型结构。可以理解,补偿体与偏心点焊体为一体成型结构,较好地提高了补偿体与偏心点焊体的连接稳定性和连接紧凑性,进而较好地实现了偏心焊接的结构稳定性和结构紧凑性。
在其中一个实施例中,耐磨绝缘体为硅胶绝缘体、聚四氟乙烯绝缘体或改性聚甲醛绝缘体,较好地使得耐磨绝缘体抵抗补偿体的磨损,进而较好地在实现了周向补偿块的点焊性能的情况下,实现了周向补偿块的耐磨损,进而较好地实现了电芯的点焊效率提高和电芯的点焊成本的降低。
在其中一个实施例中,焊针本体为氧化铝铜焊针本体。可以理解,在底焊用偏心焊针中,焊针本体为氧化铝铜焊针本体,而氧化铝铜具有较高的结构强度,进而确保了底焊用偏心焊针的结构强度。
在其中一个实施例中,焊针过渡体为氧化铝铜焊针过渡体。可以理解,焊针本体与偏心点焊体通过焊针过渡体连接,因此,焊针过渡体的结构强度确保了底焊用偏心焊针的使用寿命,而氧化铝铜具有较高的结构强度,因此焊针过渡体为氧化铝铜焊针过渡体,因此氧化铝铜焊针过渡体确保了底焊用偏心焊针的使用寿命。
在其中一个实施例中,偏心点焊体为氧化铝铜偏心点焊体。可以理解,焊接时,极耳和硬壳均与偏心点焊体连接,因此焊接时偏心点焊体易产生磨损,而偏心点焊体为氧化铝铜偏心点焊体,且氧化铝铜具有较好的耐磨性,因此减轻了偏心点焊体的磨损,进而确保了底焊用偏心焊针的使用寿命。
在其中一个实施例中,采用激光焊设备对驻停处理后的硬壳柱式电池进行间歇式偏心点焊处理,较好地实现了底焊点的形成。
在其中一个实施例中,对驻停处理后的硬壳柱式电池半成品进行间歇式偏心点焊处理,具体包括如下步骤:
采用至少两个偏心焊针依次对驻停处理后的硬壳柱式电池半成品进行参照微转处理,以使至少两个偏心焊针分别与至少两个焊接子区一一对应抵触。也就是说,以至少两个偏心焊针作为参照一一对应对至少两个焊接子区进行微转动,利用驱动件驱动调节件,调节件通过锁紧件使得偏心焊针朝靠近焊接工位处移动,使得至少两个偏心焊针分别与至少两个焊接子区一一对应抵触。
进一步地,采用至少两个偏心焊针依次对参照微转处理后的硬壳柱式电池半成品的极耳进行抵触点焊,以在至少两个焊接子区依次形成底焊点。也就是说,在确保至少两个偏心焊针分别与至少两个焊接子区一一对应抵触时,接着对至少两个偏心焊针进行通电,以在至少两个焊接子区依次形成底焊点。
上述的对驻停处理后的硬壳柱式电池半成品进行间歇式偏心点焊处理,使得至少两个偏心焊针分别与至少两个焊接子区一一对应抵触,并且使得在至少两个焊接子区依次形成底焊点,较好地确保了至少两个底焊点一一对应形成于至少两个焊接子区上,进而较好地确保了焊点的形成分散性,进而较好地确保了电芯的极耳和硬壳的焊接处的受力分散性,进而较好地提高了电芯极耳和硬壳的焊接牢固性和稳定性。
在其中一个实施例中,在获取硬壳柱式电池半成品的步骤之后,且在对焊接区进行分区操作的步骤之前,间歇式多焊点焊接工艺还包括如下步骤:对硬壳柱式电池半成品进行上料操作,采用上料工位对硬壳柱式电池半成品进行上料操作,较好地实现了硬壳柱式电池的点焊加工自动化,进而降低了硬壳柱式电池的加工成本和提高了硬壳柱式电池的加工效率。
在其中一个实施例中,在对硬壳柱式电池半成品进行上料操作的步骤之后,且在对焊接区进行分区操作的步骤之前,间歇式多焊点焊接工艺还包括如下步骤:对硬壳柱式电池半成品进行中心孔检测操作,采用中心孔检测工位对硬壳柱式电池半成品进行中心孔检测操作,较好地确保了硬壳柱式电池的点焊的可进行性,进而减少了硬壳柱式电池的点焊返工率,较好地确保了硬壳柱式电池的加工效率。
在其中一个实施例中,在对驻停处理后的硬壳柱式电池半成品进行间歇式偏心点焊处理的步骤之后,间歇式多焊点焊接工艺还包括如下步骤:对间歇式偏心点焊处理后的硬壳柱式电池半成品进行焊点检测操作,采用焊接检测工位对间歇式偏心点焊处理后的硬壳柱式电池半成品进行焊点检测操作,较好地确保了硬壳柱式电池的质量。
在其中一个实施例中,在对间歇式偏心点焊处理后的硬壳柱式电池半成品进行焊点检测操作的步骤之后,间歇式多焊点焊接工艺还包括如下步骤:对硬壳柱式电池半成品进行下料操作,采用下料工位对硬壳柱式电池半成品进行下料操作,较好地实现了硬壳柱式电池的点焊加工自动化,进而降低了硬壳柱式电池的加工成本和提高了硬壳柱式电池的加工效率。
本申请还提供一种硬壳柱式电池,采用上述任一实施例所述的间歇式多焊点焊接工艺制备得到。进一步地,间歇式多焊点焊接工艺包括如下步骤:获取硬壳柱式电池半成品,硬壳柱式电池半成品包括电芯和设置电芯的硬壳,电芯中心孔敞开,电芯底部的极耳与硬壳底部抵接,电芯底部中心孔区域所覆盖的极耳上设置有焊接区;对焊接区进行分区操作,以使分割线过焊接区的中心点将焊接区分割形成至少两个焊接子区;对硬壳柱式电池半成品进行定位传送处理,以依次传送硬壳柱式电池半成品至至少两个点焊工位处;对定位传送处理后的硬壳柱式电池半成品进行驻停处理,以使硬壳柱式电池依次驻停于至少两个点焊工位处;对驻停处理后的硬壳柱式电池半成品进行间歇式偏心点焊处理,以依次在至少两个焊接子区上形成底焊点。
上述硬壳柱式电池,采用间歇式多焊点焊接工艺得到,较好地确保硬壳柱式电池的焊点不重复,以及提高了硬壳柱式电池的各焊点的焊接牢固性和硬壳柱式电池的各焊点的形成稳定性,以及实现了硬壳柱式电池的点焊加工效率的提高。
在其中一个实施例中,硬壳柱式电池为10440钢壳电池、14500钢壳电池、16340钢壳电池、18650钢壳电池、21700钢壳电池、26650钢壳电池或32650钢壳电池,10440钢壳电池、14500钢壳电池、16340钢壳电池、18650钢壳电池、21700钢壳电池、26650钢壳电池或32650钢壳电池均能通过间歇式多焊点焊接工艺得到,即间歇式多焊点焊接工艺的应用普适性较好。
与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
本发明的间歇式多焊点焊接工艺,使得电芯的中心孔敞开,且电芯底部中心孔区域所覆盖的部分极耳为用于焊接的部分,有利于柱状电极对电芯极耳和硬壳的点焊,且使得分割线过焊接区的中心点而将焊接区分割成至少两个焊接子区,较好地确保了电芯的极耳和硬壳的焊接处的受力分散性,进而较好地提高了电芯极耳和硬壳的焊接牢固性和稳定性,以及使得硬壳柱式电池半成品依次传送至至少两个点焊工位上进行加工,并使得硬壳柱式电池半成品依次在至少两个点焊工位上停留一段时间,进而对停留在点焊工位上的硬壳柱式电池半成品进行间歇式偏心点焊处理,从而在焊接区的中心点外周依次形成底焊点,即形成焊点,由于柱状电极为依次在至少两个焊接子区上形成焊点,即较好地确保了单焊点的逐一形成,进而避免了柱状电极上的多个接触点在点焊过程中经常会形成虚焊点,若重新返工,可能会再次出现同位置虚焊点的形成,进而使得返工较不可控,影响电池的点焊加工效率的问题,较好地在确保了硬壳柱式电池半成品的焊点不重复的情况下,提高了各焊点的焊接牢固性和各焊点的形成稳定性,以及实现了硬壳柱式电池半成品的点焊加工效率的提高。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。