CN117260096A - 电池堆焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池堆焊接装置，涉及焊接技术领域，电池堆焊接装置包括：安装底板、下压组件以及绑带连接组件，安装底板与地面所在平面之间具有10°至20°的夹角，绑带焊接结构包括第一部分、第二部分以及焊接连接部，第一部分、第二部分都为U字形结构，焊接连接部将第一部分的相对两端与第二部分的相对两端对应连接，绑带连接组件包括第一推动结构以及第二推动结构，第一推动结构垂直设置于第一安装面所在侧，第二推动结构垂直设置于第二安装面所在侧，第一推动结构用于将第一部分压紧于电池堆，第二推动结构用于将第二部分压紧于电池堆。本发明技术方案提升了装配效率以及产品整齐合格率，降低了场地占用、降低成本。

Description

电池堆焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种电池堆焊接装置。

背景技术

氢能电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。目前，氢能电池使用越来越广泛，而氢能电池中的电堆需要在高温和密封的环境中进行工作。氢能电池包一般由几十块电池板叠起来组成的，相邻两块电池板之间靠点胶密封圈来进行密封，点胶密封圈呈弧面。现有技术中一般通过一根钢带对电池堆外部进行捆绑压紧，一根钢带通过弯折机构弯折成所需形状再垂直套设于电池堆外部绑设于电池堆外部，上述操作过程复杂，装配效率低，生产加工能耗和成本升高。且由于每块极板之间的点胶密封圈呈弧面，在多层带有弧面点胶圈的极板互相抵接的状态下，当钢带垂直套设于电池堆外部时容易产生错位，降低产品合格率。

发明内容

本发明提供一种电池堆焊接装置，能够提升装配效率以及产品整齐合格率，降低了场地占用、降低成本。

本发明提供一种电池堆焊接装置，电池堆焊接装置包括：安装底板、下压组件以及绑带连接组件。安装底板能够放置电池堆，安装底板与地面所在平面之间具有10°至20°的夹角，安装底板包括相对设置的第一安装面以及第二安装面。下压组件垂直设置于第一安装面，下压组件能够压紧电池堆内各层组件。绑带连接组件能够在电池堆外侧形成绑带焊接结构，绑带焊接结构包括第一部分、第二部分以及焊接连接部，第一部分、第二部分都为U字形结构，焊接连接部将第一部分的相对两端与第二部分的相对两端对应连接。绑带连接组件包括第一推动结构以及第二推动结构，第一推动结构垂直设置于第一安装面所在侧，第二推动结构垂直设置于第二安装面所在侧，第一推动结构用于将第一部分压紧于电池堆，第二推动结构用于将第二部分压紧于电池堆。

本发明通过将安装底板与地面所在平面之间设置10°至20°的夹角，在焊接装配过程中，将电池堆上沿倾斜的边作为标准线，使得多条绑带焊接结构能够沿着电池堆上沿倾斜的边依次进行装配，有利于避免在装配过程中绑带错位。本发明中通过将绑带焊接结构分为第一部分、第二部分以及焊接连接部，焊接连接部将第一部分的相对两端与第二部分的相对两端对应连接，有利于降低电池堆焊接装置的操作复杂性，提升绑带捆绑合格率，有利于降低了场地占用、降低成本。

根据本发明，第一推动结构包括第一驱动部、多个第一放置槽以及第一位置检测件，第一放置槽用于放置第一部分，第一驱动部能够驱动第一放置槽朝向电池堆运动，第一驱动部驱动第一部分的移动方向垂直于第一安装面，在第一部分到达第一预设位置后，第一位置检测件发出信号，第一驱动部停止驱动使得第一部分套设至电池堆外部。第二推动结构包括第二驱动部、多个第二放置槽以及第二位置检测件，第二放置槽用于放置第二部分，第二驱动部能够驱动第一放置槽朝向电池堆运动，第二驱动部驱动第二部分的移动方向垂直于第二安装面，在第二部分到达第二预设位置后，第二位置检测件发出信号，第二驱动部停止驱动使得第二部分套设至电池堆外部。本发明中通过将绑带焊接结构分为第一部分以及第二部分，第一推动结构用于将第一部分压紧于电池堆，第二推动结构用于将第二部分压紧于电池堆，有利于降低电池堆焊接装置的操作复杂性，提升绑带捆绑合格率，有利于降低了场地占用、降低成本。

根据本发明，安装底板包括多个间隔设置的通槽，在第二驱动部驱动第二部分朝向电池堆运动的状态下，第二部分能够通过通槽，使得第二部分套设至电池堆外部。

根据本发明，第二放置槽包括：相对设置的两个侧壁以及活动块。每个侧壁包括多个排列设置的限位孔，两个侧壁的限位孔互相对应设置。活动块的两端分别与限位孔活动连接，活动块能够托持第二部分。本发明中通过设置多个限位孔以及与限位孔活动连接的活动块，通过调节活动块与不同位置的限位孔连接，使得第二放置槽能够适应不同长度的第二部分，有利于扩大使用场景。

根据本发明，电池堆焊接装置还包括：安装架以及第一导向件。安装架位于第一安装面所在侧，安装架包括第一侧。第一导向件设置于第一安装面与第一侧之间，下压组件能够沿第一导向件作往复运动以压紧电池堆内各层组件。本发明通过采用设置第一导向件，使得下压组件沿第一导向件作往复运动以下压电池堆内各层部件，防止下压组件错位移动，有利于提高下压组件压紧电池堆内各层部件的工作效率和电池堆内各层部件之间的密封效果，保护电池堆内各层部件。

根据本发明，电池堆焊接装置还包括：焊接模块。焊接模块分别设置于下压组件的相对两侧，焊接模块能够沿第一导向件作往复运动以对焊接连接部焊接，使得第一部分与第二部分形成套设于电池堆外部的绑带焊接结构。

根据本发明，焊接模块包括：焊接架体、焊接部以及第三驱动部。焊接架体分别设置于下压组件的相对两侧。焊接部设置于焊接架体，焊接部用于对焊接连接部焊接。第三驱动部驱动焊接部沿焊接架体移动。

根据本发明，焊接模块还包括：位置检测定位件以及信号接收发射件。位置检测定位件能够检测焊接连接部位置并得到位置检测信号。信号接收发射件与位置检测定位件电连接，信号接收发射件能够接收位置检测信号并将位置检测信号发送至焊接模块。本发明通过采用设置位置检测定位件以及信号接收发射件，有利于焊接模块对焊接连接部准确焊接，提升焊接效率以及产品合格率。

根据本发明，下压组件包括：驱动件以及下压板。驱动件设置于安装架并位于第一侧。下压板位于第一侧与第一安装面之间，下压板与第一导向件连接，驱动件能够驱动下压板沿第一导向件作往复运动以压紧电池堆内各层组件。

根据本发明，驱动件为伺服气缸，下压组件还包括气路接口。本发明通过采用设置气路接口，有利于调节伺服气缸内的压力值，防止下压组件对电池堆内各层部件的下压压力过大，损害电池堆内各层部件，保护电池堆。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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，下面描述中的附图仅仅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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明电池堆焊接装置一实施例的整体结构示意图；

图2为本发明电池堆焊接装置一实施例的绑带焊接结构的示意图；

图3为本发明电池堆焊接装置一实施例的第一推动结构以及焊接模块处的放大示意图；

图4为本发明电池堆焊接装置一实施例的第一推动结构示意图；

图5为本发明电池堆焊接装置一实施例的第一放置槽内部示意图；

图6为本发明电池堆焊接装置一实施例的第二推动结构示意图；

图7为本发明电池堆焊接装置一实施例的第二放置槽内部示意图。

附图标号说明：

安装底板-100，下压组件-200，绑带连接组件-300，电池堆-400，绑带焊接结构-500，安装架-600，第一导向件-700，焊接模块-800；

第一安装面-110，第二安装面-120，通槽-130，驱动件-210，下压板-220，气路接口-230，第一推动结构-310，第二推动结构-320，第一部分-510，第二部分-520，焊接连接部-530，第一侧-610，焊接架体-810，焊接部-820，第三驱动部-830，第三导向件-840，位置检测定位件-850，信号接收发射件-860，焊接激光穿透部-870；

第一驱动部-311，第一放置槽-312，第一位置检测件-313，第二驱动部-321，第二放置槽-322，第二位置检测件-323，导轨-324；

侧壁-3221，限位孔-3222，活动块-3223。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供一种电池堆焊接装置，能够提升装配效率以及产品整齐合格率，降低了场地占用、降低成本。

如图1至图6所示，电池堆焊接装置包括：安装底板100、下压组件200以及绑带连接组件300。安装底板100能够放置电池堆400，安装底板100与地面所在平面之间具有10°至20°的夹角，在本发明的优选实施例中，安装底板100与地面所在平面之间具有15°的夹角。安装底板100包括相对设置的第一安装面110以及第二安装面120。下压组件200垂直设置于第一安装面110，下压组件200能够压紧电池堆400内各层组件。绑带连接组件300能够在电池堆400外侧形成绑带焊接结构500，如图2所示，绑带焊接结构500包括第一部分510、第二部分520以及焊接连接部530，第一部分510、第二部分520都为U字形结构，焊接连接部530将第一部分510的相对两端与第二部分520的相对两端对应连接。在本发明实施例中，绑带焊接结构500材质为钢带。如图3至图6所示，绑带连接组件300包括第一推动结构310以及第二推动结构320，第一推动结构310垂直设置于第一安装面110所在侧，第二推动结构320垂直设置于第二安装面120，第一推动结构310用于将第一部分510压紧于电池堆400，第二推动结构320用于将第二部分520压紧于电池堆400。

本发明通过将安装底板100与地面所在平面之间设置10°至20°的夹角，在焊接装配过程中，将电池堆400上沿倾斜的边作为标准线，使得多条绑带焊接结构500能够沿着电池堆400上沿倾斜的边依次进行装配，有利于避免在装配过程中绑带错位。在本发明实施例中，可以将电池堆400上沿倾斜的任意一条边作为标准线进行装配，任意一条边包括倾斜时电池堆400上沿位于高位的一条边或位于低位的一条边。本发明中通过将绑带焊接结构500分为第一部分510、第二部分520以及焊接连接部530，焊接连接部530将第一部分510的相对两端与第二部分520的相对两端对应连接，有利于降低电池堆400焊接装置的操作复杂性，提升绑带捆绑合格率，有利于降低了场地占用、降低成本。

如图3至图6所示，第一推动结构310包括第一驱动部311、多个第一放置槽312以及第一位置检测件313，第一放置槽312用于放置第一部分510，第一驱动部311能够驱动第一放置槽312朝向电池堆400运动，第一驱动部311驱动第一放置槽312的移动方向垂直于第一安装面110，在第一放置槽312到达第一预设位置后，第一位置检测件313发出信号，第一驱动部311停止驱动使得第一部分510套设至电池堆400外部。第一放置槽312中还设置用于夹持第一部分510的夹持件，避免第一部分510掉落。第二推动结构320包括第二驱动部321、多个第二放置槽322以及第二位置检测件323，第二放置槽322用于放置第二部分520，第二驱动部321能够驱动第二放置槽322朝向电池堆400运动，第二驱动部321驱动第二放置槽322的移动方向垂直于第二安装面120，在第二部分520到达第二预设位置后，第二位置检测件323发出信号，第二驱动部321停止驱动使得第二部分520套设至电池堆400外部。本发明中通过将绑带焊接结构500分为第一部分510以及第二部分520，第一推动结构310用于将第一部分510压紧于电池堆400，第二推动结构320用于将第二部分520压紧于电池堆400，有利于降低电池堆400焊接装置的操作复杂性，提升绑带捆绑合格率，有利于降低了场地占用、降低成本。

如图4以及图6所示，由于第一部分510长度较短，第一驱动部311为滑台气缸，第一放置槽312与第一驱动部311连接，第一驱动部311驱动第一放置槽312朝向电池堆400所在侧输送，使得第一部分510压紧于电池堆400。由于第二部分520长度较长，第二推动结构320采用伺服模组的形式将第二放置槽322朝向电池堆400所在侧输送，第二驱动部321与第二放置槽322连接，第二驱动部为驱动气缸。第二推动结构320还包括导轨324，第二驱动部321能够驱动第二放置槽322沿导轨324移动，使得第二部分520压紧于电池堆400。

在本发明实施例中，第一放置槽312、第二放置槽322的数量均为4个，与电池堆外部绑带数量一一对应。在其他实施例中，也可根据实际焊接需要设置其他数量的第一放置槽312、第二放置槽322，本申请对第一放置槽312、第二放置槽322的数量不作限制，本领域技术人员能够根据实际焊接需要确定第一放置槽312、第二放置槽322的数量以达到更好的焊接压紧效果。

如图1所示，安装底板100包括多个间隔设置的通槽130，在第二驱动部321驱动第二部分520朝向电池堆400运动的状态下，第二部分520能够通过通槽130，使得第二部分520套设至电池堆400外部。

如图6所示，第二放置槽322包括：相对设置的两个侧壁3221以及活动块3223。每个侧壁3221包括多个排列设置的限位孔3222，两个侧壁3221的限位孔3222互相对应设置。活动块3223的两端分别与限位孔3222活动连接，活动块3223能够托持第二部分520。本发明中通过设置多个限位孔3222以及与限位孔3222活动连接的活动块3223，通过调节活动块3223与不同位置的限位孔3222连接，使得第二放置槽322能够适应不同长度的第二部分520，有利于扩大使用场景。

如图1所示，电池堆400焊接装置还包括：安装架600以及第一导向件700。安装架600位于第一安装面110所在侧，安装架600包括第一侧610。第一导向件700设置于第一安装面110与第一侧610之间，下压组件200向能够沿第一导向件700作往复运动以压紧电池堆400内各层组件。本发明通过采用设置第一导向件700，使得下压组件200沿第一导向件700作往复运动以下压电池堆400内各层部件，防止下压组件200错位移动，有利于提高下压组件200压紧电池堆400内各层部件的工作效率和电池堆400内各层部件之间的密封效果，保护电池堆400内各层部件。在本发明实施例中，第一导向件700为设置于安装架600与安装底板100之间的多个导向杆。

如图1以及图3所示，电池堆400焊接装置还包括：焊接模块800。焊接模块800分别设置于下压板的相对两侧，焊接模块800能够沿第一导向件700作往复运动以对焊接连接部530焊接，使得第一部分510与第二部分520形成套设于电池堆400外部的绑带焊接结构500。

如图3所示，焊接模块800包括：焊接架体810、焊接部820以及第三驱动部830。焊接架体810分别设置于下压板220的相对两侧。焊接部820设置于焊接架体810，焊接部820用于对焊接连接部530焊接。第三驱动部830驱动焊接架体810沿下压板220的横部延伸方向移动。

如图3所示，焊接模块800还包括：位置检测定位件850以及信号接收发射件860。位置检测定位件850能够检测焊接连接部530位置并得到位置检测信号。信号接收发射件860与位置检测定位件850电连接，信号接收发射件860能够接收位置检测信号并将位置检测信号发送至焊接模块800。本发明通过采用设置位置检测定位件850以及信号接收发射件860，有利于焊接模块800对焊接连接部530准确焊接，提升焊接效率以及产品合格率。

在本发明实施例中，焊接模块800还包括：焊接激光穿透部870以及第三导向件840。在对焊接连接部530焊接的过程中，通过信号接收发射件860与位置检测定位件850电连接，信号接收发射件860能够接收位置检测信号并将位置检测信号发送至焊接模块800，使得焊接激光穿透部870与焊接连接部530位置一一对应，提高了焊接过程中的精准性，防止焊接激光照射至电池堆400表面，造成电池堆400损坏。第三驱动部830能够驱动焊接架体810沿第三导向件840运动，在本发明实施例中，第三导向件840为平行焊接架体810移动方向设置的滑轨。

如图1所示，下压组件200包括：驱动件210以及下压板220。驱动件210设置于安装架600并位于第一侧610。下压板220位于第一侧610与第一安装面110之间，下压板220与第一导向件700连接，驱动件210能够驱动下压板220沿第一导向件700作往复运动以压紧电池堆400内各层组件。

如图1所示，驱动件210为伺服气缸，下压组件200还包括气路接口230。本发明通过采用设置气路接口230，有利于调节伺服气缸内的压力值，防止下压组件200对电池堆400内各层部件的下压压力过大，损害电池堆400内各层部件，保护电池堆400。在其他实施例中，也可采用其他形式的驱动件210以驱动下压板220运动，本申请对驱动件210的形式不作限定，本领域技术人员能够根据实际需要确定驱动件210的形式以达到对下压板220更好的驱动效果。

接下来对电池堆400焊接装置的工作过程进行描述。

首先，驱动件210驱动下压板220沿第一导向件700运动，将电池堆400内各层组件压紧。接下来，第一推动结构310中的第一驱动部311驱动第一放置槽312朝向电池堆400运动，第一部分510位于第一放置槽312内部，在第一放置槽312到达第一预设位置后，第一位置检测件313发出信号，第一驱动部311停止驱动使得第一部分510套设至电池堆400外部；第二推动结构320中的第二驱动部321驱动第二放置槽322朝向电池堆400运动，第二部分520位于第二放置槽322内，第二部分520在第二驱动部321的作用下能够通过通槽130，在第二放置槽322到达第二预设位置后，第二位置检测件323发出信号，第二驱动部321停止驱动使得第二部分520套设至电池堆400外部。最后，焊接模块800中的位置检测定位件850能够检测焊接连接部530位置并得到位置检测信号，信号接收发射件860与位置检测定位件850电连接，信号接收发射件860能够接收位置检测信号并将位置检测信号发送至焊接模块800，使得焊接部820在第三驱动部830的带动下沿第三导向件840运动，发出的激光依次通过焊接激光穿透部870对焊接连接部530进行焊接，在位置检测定位件850检测到焊接部820到达最后一个焊接连接部530后，向信号接收发射件860发送焊接完成信号，焊接部820停止焊接，并完成对电池堆400的焊接操作。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池堆焊接装置，其特征在于，所述电池堆焊接装置包括：

安装底板，所述安装底板能够放置电池堆，所述安装底板与地面所在平面之间具有10°至20°的夹角，所述安装底板包括相对设置的第一安装面以及第二安装面；

下压组件，所述下压组件垂直设置于所述第一安装面，所述下压组件能够压紧电池堆内各层组件；

绑带连接组件，所述绑带连接组件能够在电池堆外侧形成绑带焊接结构，所述绑带焊接结构包括第一部分、第二部分以及焊接连接部，所述第一部分、所述第二部分都为U字形结构，所述焊接连接部将所述第一部分的相对两端与所述第二部分的相对两端对应连接，所述绑带连接组件包括第一推动结构以及第二推动结构，所述第一推动结构垂直设置于所述第一安装面所在侧，所述第二推动结构垂直设置于所述第二安装面所在侧，所述第一推动结构用于将所述第一部分压紧于电池堆，所述第二推动结构用于将所述第二部分压紧于电池堆。

2.如权利要求1所述的电池堆焊接装置，其特征在于，所述第一推动结构包括第一驱动部、多个第一放置槽以及第一位置检测件，所述第一放置槽用于放置第一部分，所述第一驱动部能够驱动所述第一放置槽朝向电池堆运动，所述第一驱动部驱动所述第一放置槽的移动方向垂直于所述第一安装面，在所述第一部分到达第一预设位置后，所述第一位置检测件发出信号，所述第一驱动部停止驱动使得所述第一部分套设至电池堆外部；

所述第二推动结构包括第二驱动部、多个第二放置槽以及第二位置检测件，所述第二放置槽用于放置第二部分，所述第二驱动部能够驱动所述第二放置槽朝向电池堆运动，所述第二驱动部驱动所述第二放置槽的移动方向垂直于所述第二安装面，在所述第二部分到达第二预设位置后，所述第二位置检测件发出信号，所述第二驱动部停止驱动使得所述第二部分套设至电池堆外部。

3.如权利要求2所述的电池堆焊接装置，其特征在于，所述安装底板包括多个间隔设置的通槽，在所述第二驱动部驱动所述第二部分朝向电池堆运动的状态下，所述第二部分能够通过所述通槽，使得所述第二部分套设至电池堆外部。

4.如权利要求3所述的电池堆焊接装置，其特征在于，所述第二放置槽包括：

相对设置的两个侧壁，每个所述侧壁包括多个排列设置的限位孔，两个所述侧壁的限位孔互相对应设置；以及

活动块，所述活动块的两端分别与所述限位孔活动连接，所述活动块能够托持所述第二部分。

5.如权利要求1所述的电池堆焊接装置，其特征在于，所述电池堆焊接装置还包括：

安装架，所述安装架位于所述第一安装面所在侧，所述安装架包括第一侧；

第一导向件，所述第一导向件设置于所述第一安装面与所述第一侧之间，所述下压组件能够沿所述第一导向件作往复运动以压紧电池堆内各层组件。

6.如权利要求5所述的电池堆焊接装置，其特征在于，所述电池堆焊接装置还包括：

焊接模块，所述焊接模块分别设置于所述下压组件的相对两侧，所述焊接模块能够沿所述第一导向件作往复运动以对所述焊接连接部焊接，使得所述第一部分与所述第二部分形成套设于电池堆外部的绑带焊接结构。

7.如权利要求6所述的电池堆焊接装置，其特征在于，所述焊接模块包括：

焊接架体，所述焊接架体分别设置于所述下压组件的相对两侧；

焊接部，所述焊接部设置于所述焊接架体，所述焊接部用于对所述焊接连接部焊接；

第三驱动部，所述第三驱动部驱动所述焊接部沿所述焊接架体移动。

8.如权利要求6所述的电池堆焊接装置，其特征在于，所述焊接模块还包括：

位置检测定位件，所述位置检测定位件能够检测所述焊接连接部位置并得到位置检测信号；

信号接收发射件，所述信号接收发射件与所述位置检测定位件电连接，所述信号接收发射件能够接收所述位置检测信号并将所述位置检测信号发送至所述焊接模块。

9.如权利要求5所述的电池堆焊接装置，其特征在于，所述下压组件包括：

驱动件，所述驱动件设置于所述安装架并位于所述第一侧；

下压板，所述下压板位于所述第一侧与所述第一安装面之间，所述下压板与所述第一导向件连接，所述驱动件能够驱动所述下压板沿所述第一导向件作往复运动以压紧电池堆内各层组件。

10.如权利要求9所述的电池堆焊接装置，其特征在于，所述驱动件为伺服气缸，所述下压组件还包括气路接口。