CN117620392A - 用于柱状电池的电阻焊治具及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种用于柱状电池的电阻焊治具及方法，电阻焊治具包括焊针、定位件和自适应弹性件，焊针用于穿过卷芯通孔对待焊接处进行电阻焊接，焊针上设置有装配结构；定位件用于定位在柱状电池上，定位件上设有导向结构，导向结构用于供焊针穿过以对焊针进行导向；自适应弹性件设置在装配结构和定位件之间；于电阻焊治具装配在柱状电池时，自适应弹性件使焊针呈自由态，借由定位件的定位和导向结构的导向，焊针处于垂直状态，于焊针受到按压时，自适应弹性件被压缩，使焊针垂直下降至与待焊接处接触。本申请可保证焊针电阻焊接时保持垂直状态。

Description

用于柱状电池的电阻焊治具及方法

技术领域

本申请涉及柱状电池技术领域，尤其涉及一种用于柱状电池的电阻焊治具及方法。

背景技术

目前，锂离子/钠离子圆柱电池由于能量密度高，容量一致性好，可支持大倍率充放电等优势逐渐成为新能源行业主流产品，越来越多的厂家持续追求圆柱电池电性能高稳定性、高产能，不过目前却存在如下常见问题：

圆柱动力电池为提高产能，一般优选壳底(与集流盘)电阻焊结构，但(自动线一般先插针，再逐个焊接)焊针一般与壳底不垂直，只能选用圆头结构焊针，焊接面积较小，装车震动时(内部较大的卷芯跳动)直接冲击焊接位，易发生脱落，导致电池存在开路失效风险。另外，圆头结构焊针，焊接面积较小，无法满足动力电池大倍率充放电的使用需求，或(电阻焊接面积较小导致)电池温升较大，给电池带来安全风险。

发明内容

本申请的目的在于是提供一种用于柱状电池的电阻焊治具及方法，能够解决焊针在电阻焊接时不垂直的技术问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种用于柱状电池的电阻焊治具，用于对位于柱状电池底部的待焊接处进行电阻焊接，所述待焊接处与所述柱状电池的卷芯通孔对应，所述电阻焊治具包括：

焊针，所述焊针用于穿过所述卷芯通孔对所述待焊接处进行电阻焊接，所述焊针上设置有装配结构；

定位件，所述定位件用于定位在所述柱状电池上，所述定位件上设有导向结构，所述导向结构用于供所述焊针穿过以对所述焊针进行导向；

自适应弹性件，所述自适应弹性件设置在所述装配结构和所述定位件之间；

于所述电阻焊治具装配在所述柱状电池时，所述自适应弹性件使所述焊针呈自由态，借由所述定位件的定位和所述导向结构的导向，所述焊针处于垂直状态，于所述焊针受到按压时，所述自适应弹性件被压缩，使所述焊针垂直下降至与所述待焊接处接触。

可选地，所述焊针的头部形成用于与所述待焊接处平面接触的焊接平面。

可选地，所述定位件被配置为定位在柱状电池的壳体的开口端。

可选地，所述定位件上形成有定位防偏槽，所述定位件通过所述定位防偏槽定位在所述壳体的开口端。

可选地，所述定位防偏槽包括位于其两侧的两个导引面和槽底平面，所述导引面用于导引所述壳体的开口端进入所述定位防偏槽，所述槽底平面用于适配所述壳体的开口端的端面。

可选地，所述导引面为斜面。

可选地，所述定位件形成有通孔，所述导向结构安装在所述通孔内；

所述焊针穿过所述通孔和所述导向结构。

可选地，所述导向结构为滚珠导套。

可选地，所述自适应弹性件的上端与所述装配结构固定，所述自适应弹性件的下端与所述定位件固定。

为了实现上述目的，本申请还提供了一种用于柱状电池的电阻焊方法，其特征在于，所述电阻焊方法利用如前所述的电阻焊治具执行，所述述电阻焊方法包括：

将所述电阻焊治具装配至所述柱状电池，其中所述定位件定位在所述柱状电池上，所述焊针穿入所述卷芯通孔且呈自由态，借由所述定位件的定位和所述导向结构的导向，所述焊针处于垂直状态；

下压所述焊针，所述自适应弹性件被压缩，所述焊针在所述导向结构的导向下垂直下降至与所述待焊接处接触，进行电阻焊接。

本申请利用电阻焊治具对柱状电池的待焊接处进行电阻焊接，在电阻焊治具装配至柱状电池时，焊针穿入卷芯通孔且因为自适应弹性件的设置而呈自由态，且借由定位件的定位和导向结构的导向，使焊针处于垂直状态。接着即可下压焊针，自适应弹性件被压缩，焊针在导向结构的导向下垂直下降至与待焊接处接触，以进行电阻焊接。本申请可保证焊针电阻焊接时保持垂直状态。

附图说明

图1是本申请实施例用于柱状电池的电阻焊治具的立体结构示意图。

图2是本申请实施例用于柱状电池的电阻焊治具的另一视角的立体结构示意图。

图3是本申请实施例焊针的立体结构示意图。

图4是本申请实施例焊针的另一视角的立体结构示意图。

图5是本申请实施例电阻焊治具装配至柱状电池的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了详细说明本申请的技术内容、构造特征、实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1至图5，本申请实施例公开了一种用于柱状电池的电阻焊治具，用于对位于柱状电池1底部的待焊接处进行电阻焊接，待焊接处与柱状电池1的卷芯通孔111对应。具体地，柱状电池1的卷芯11外侧套设有壳体12，壳体12的底壁121与卷芯11之间设有集流盘13，待焊接处指的是：集流盘13和壳体12的底壁121需要焊接的位置。

电阻焊治具包括：焊针20、定位件30和自适应弹性件40。

焊针20用于穿过卷芯通孔111对待焊接处进行电阻焊接，焊针20上设置有装配结构50。具体地，装配结构50为装配在焊针20上的一紧固件。

需要注意的是，焊针20穿过卷芯通孔111，并不限制为完全穿过，比如，集流盘13可能形成有向上凸伸至卷芯通孔111底部的凸部，此时焊针20并未完全穿过卷芯通孔111。

定位件30用于定位在柱状电池1上，定位件30上设有导向结构60，导向结构60用于供焊针20穿过以对焊针20进行导向。

自适应弹性件40设置在装配结构50和定位件30之间。自适应弹性件40位于定位件30远离卷芯11的一侧。

于电阻焊治具装配在柱状电池1时，自适应弹性件40使焊针20呈自由态，即，在焊针20穿入卷芯通孔111，定位件30定位在柱状电池1上时，自适应弹性件40使焊针20处于自由态(与待焊接处相间隔的悬空状态)，优先地，此时焊针20与待焊接处之间形成较小的间隔。借由定位件30的定位和导向结构60的导向，焊针20处于垂直状态。

于焊针20受到按压时，自适应弹性件40被压缩，使焊针20向下接触待焊接处。焊针20在下降的过程中，由于导向结构60的导向，可以垂直下降至与待焊接处接触。

具体地，自适应弹性件40的上端与装配结构50固定，自适应弹性件40的下端与定位件30固定。电阻焊治具在进行使用之前，即装配为一个整体，焊针20穿过导向结构60后，将自适应弹性件40的上端和下端分别与装配结构50和定位件30固定。在使用电阻焊治具进行电阻焊接时，将电阻焊治具整体装配至柱状电池1上，其中焊针20先穿入卷芯通孔111，之后定位件30再定位在柱状电池1上。当然，本申请并不限制为电阻焊治具在使用前已被装配为一个整体。

具体地，自适应弹性件40为弹簧。

可以理解的是，本申请电阻焊治具所装配在的柱状电池1为未完成最终装配的柱状电池1，可以使焊针20穿过卷芯通孔111。具体地，此时的柱状电池1包括卷芯11、套设在卷芯11外侧的壳体12以及设置在卷芯11和壳体12的底壁121之间的集流盘13，壳体12的开口端122尚未装配盖体。

本申请利用电阻焊治具对柱状电池1的待焊接处进行电阻焊接，在电阻焊治具装配至柱状电池1时，焊针20穿入卷芯通孔111且因为自适应弹性件40的设置而呈自由态，且借由定位件30的定位和导向结构60的导向，使焊针20处于垂直状态。接着即可下压焊针20，自适应弹性件40被压缩，焊针20在导向结构60的导向下垂直下降至与待焊接处接触，以进行电阻焊接。本申请可保证焊针20电阻焊接时保持垂直状态。

具体地，焊针20的头部形成用于与待焊接处平面接触的焊接平面21。由于本申请可保证焊针20电阻焊接时保持垂直，在焊针20的头部形成有焊接平面21时，可以与待焊接处平面接触，相较圆头结构，能够实现更大的焊接面积，进而有利于解决因为焊接面积较小所可能导致的焊接位易脱落，无法满足柱状电池1大倍率充放电的使用需求或柱状电池1温升较大等技术问题。

具体地，焊针20的尾部形成尾部平面22。

在一些实施例中，定位件30被配置为定位在柱状电池1的壳体12的开口端122。

具体地，定位件30上形成有定位防偏槽31，定位件30通过定位防偏槽31定位在壳体12的开口端122。即壳体12的开口端122的全部或部分会进入到定位防偏槽31内，借由定位防偏槽31和壳体12的开口端122的配合，实现了定位件30的定位，进而实现对导向结构60的定位，在导向结构60实现定位的情况下，焊针20在导向结构60的导向作用下可以保持垂直。

更具体地，定位防偏槽31包括位于其两侧的两个导引面311和槽底平面312，导引面311用于导引壳体12的开口端122进入定位防偏槽31，槽底平面312用于适配壳体12的开口端122的端面，即槽底平面312的宽度基本与壳体12的开口端122的端面的宽度相同，两者配合时，能够起到限位的作用。当然，定位防偏槽31在设置有两个导引面311和槽底平面312的情况下，导引面311并不一定直接连接至槽底平面312，比如，两导引面311可以分别连接至两垂直面，两垂直面分别连接至槽底平面312的两端，两垂直面和槽底平面312界定为宽度等于壳体12的开口端122的垂直槽。

进一步地，导引面311为斜面，但不局限于此。

在一些实施例中，定位件30形成有通孔32，导向结构60安装在通孔32内；焊针20穿过通孔32和导向结构60。为了便于形成可以限位安装导向结构60的通孔32，定位件30可以包括两部分，导向结构60可以先装配在其中一部分，再将另一部分装配上。

可以理解的是，本申请对定位件30的具体形式并不作限制，只要其能定位在柱状电池1上，且定位在柱状电池1上时，可以实现导向结构60的定位，进而使得焊针20可以处于垂直状态即可。

在一些实施例中，导向结构60为滚珠导套。但不限制为此。

为便于理解本申请，下面以本申请附图显示示例为例描述具体使用过程。不应视为对本申请的限制。

首先，使焊针20插入卷芯通孔111。

接着，定位件30基于定位防偏槽31和壳体12的开口端122的配合实现定位，在定位件30实现定位的情况下，悬空的焊针20在导向结构60的导向下处于垂直状态。

接着，焊接设备下压焊针20尾部，压缩自适应弹性件40，焊针20通过导向结构60精准导向而垂直下降，对集流盘13和壳体12的底壁121进行电阻焊接。

焊接完成后，夹取焊针20的尾部取出，自适应弹性件40自适应复原。

请结合图1至图5，本申请还公开了一种用于柱状电池1的电阻焊方法，电阻焊方法利用如前所述的电阻焊治具执行，述电阻焊方法包括：

将电阻焊治具装配至柱状电池1，其中定位件30定位在柱状电池1上，焊针20穿入卷芯通孔111且呈自由态，借由定位件30的定位和导向结构60的导向，焊针20处于垂直状态；

下压焊针20，自适应弹性件40被压缩，焊针20在导向结构60的导向下垂直下降至与待焊接处接触，进行电阻焊接。

本申请利用电阻焊治具对柱状电池1的待焊接处进行电阻焊接，在电阻焊治具装配至柱状电池1时，焊针20穿入卷芯通孔111且因为自适应弹性件40的设置而呈自由态，且借由定位件30的定位和导向结构60的导向，使焊针20处于垂直状态。接着即可下压焊针20，自适应弹性件40被压缩，焊针20在导向结构60的导向下垂直下降至与待焊接处接触，以进行电阻焊接。本申请可保证焊针20电阻焊接时保持垂直状态。

以上所揭露的仅为本申请的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本申请的之权利范围，因此依本申请的申请专利范围所作的等同变化，仍属于本申请的所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种用于柱状电池的电阻焊治具，用于对位于柱状电池底部的待焊接处进行电阻焊接，所述待焊接处与所述柱状电池的卷芯通孔对应，其特征在于，所述电阻焊治具包括：

焊针，所述焊针用于穿过所述卷芯通孔对所述待焊接处进行电阻焊接，所述焊针上设置有装配结构；

定位件，所述定位件用于定位在所述柱状电池上，所述定位件上设有导向结构，所述导向结构用于供所述焊针穿过以对所述焊针进行导向；

自适应弹性件，所述自适应弹性件设置在所述装配结构和所述定位件之间；

于所述电阻焊治具装配在所述柱状电池时，所述自适应弹性件使所述焊针呈自由态，借由所述定位件的定位和所述导向结构的导向，所述焊针处于垂直状态，于所述焊针受到按压时，所述自适应弹性件被压缩，使所述焊针垂直下降至与所述待焊接处接触。

2.根据权利要求1所述的用于柱状电池的电阻焊治具，其特征在于，

所述焊针的头部形成用于与所述待焊接处平面接触的焊接平面。

3.根据权利要求1所述的用于柱状电池的电阻焊治具，其特征在于，

所述定位件被配置为定位在柱状电池的壳体的开口端。

4.根据权利要求3所述的用于柱状电池的电阻焊治具，其特征在于，

所述定位件上形成有定位防偏槽，所述定位件通过所述定位防偏槽定位在所述壳体的开口端。

5.根据权利要求4所述的用于柱状电池的电阻焊治具，其特征在于，

所述定位防偏槽包括位于其两侧的两个导引面和槽底平面，所述导引面用于导引所述壳体的开口端进入所述定位防偏槽，所述槽底平面用于适配所述壳体的开口端的端面。

6.根据权利要求5所述的用于柱状电池的电阻焊治具，其特征在于，

所述导引面为斜面。

7.根据权利要求1所述的用于柱状电池的电阻焊治具，其特征在于，

所述定位件形成有通孔，所述导向结构安装在所述通孔内；

所述焊针穿过所述通孔和所述导向结构。

8.根据权利要求1或7所述的用于柱状电池的电阻焊治具，其特征在于，

所述导向结构为滚珠导套。

9.根据权利要求1所述的用于柱状电池的电阻焊治具，其特征在于，

所述自适应弹性件的上端与所述装配结构固定，所述自适应弹性件的下端与所述定位件固定。

10.一种用于柱状电池的电阻焊方法，其特征在于，所述电阻焊方法利用如权利要求1至9任一项所述的电阻焊治具执行，所述述电阻焊方法包括：

将所述电阻焊治具装配至所述柱状电池，其中所述定位件定位在所述柱状电池上，所述焊针穿入所述卷芯通孔且呈自由态，借由所述定位件的定位和所述导向结构的导向，所述焊针处于垂直状态；

下压所述焊针，所述自适应弹性件被压缩，所述焊针在所述导向结构的导向下垂直下降至与所述待焊接处接触，进行电阻焊接。