CN204735840U - 基于搅拌摩擦点焊的锂电池极耳与极柱焊接用夹具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于搅拌摩擦点焊的锂电池极耳与极柱焊接用夹具，包括基座，在基座一头设有气缸，气缸的上端固定有气缸固定块，气缸通过气缸固定块与基座固定连接，气缸的上端设有气缸外延块，气缸外延块通过轴销与连杆连接，连杆通过轴销与压杆的一端连接，压杆另一端的下方还设有压紧块，在压紧块下方的基座表面上设有两个极耳极柱定位槽，压紧块上设有与两个极耳极柱定位槽对应的圆孔，基座的上表面还设有压杆安装定位块，压杆安装定位块通过轴销与压杆连接，在压紧块一侧的基座上表面上还对称设有两个电池定位块，在两个电池定位块之间的基板上设有U形空手槽，本实用新型保证在焊接过程中被焊接的锂电池极耳的多层箔片受到良好的约束。
Description
技术领域
本实用新型属于锂电池极耳与极柱的连接技术领域，具体涉及一种基于搅拌摩擦点焊的锂电池极耳与极柱焊接用夹具。
背景技术
搅拌摩擦焊接（FSW）是一项创新的先进摩擦焊技术。搅拌摩擦焊接焊接过程是由一个圆柱体或者其他形状的搅拌针插入工件的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其与欲焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化，欲焊接的两个工件材料被搅拌摩擦，连成整体，冷却后获得性能优良的焊缝金属，完成焊接的目的。搅拌摩擦焊接过程热输入小，焊接热变形小。搅拌摩擦点焊（FSSW）是搅拌摩擦焊接（FSW）的一种实现形式，采用搅拌摩擦点焊连接锂电池多层箔片结构的极耳与极柱，可以获得强度可靠的焊接结构，且焊接接头内阻小，导电性能良好，耐蚀性好。因此搅拌摩擦点焊是十分适合于锂电池多层箔片结构的极耳与极柱的焊接。
搅拌摩擦点焊（FSSW）有其自身的特点，在应用于锂电池多层箔片结构的极耳与极柱的焊接时，存在一定的缺点。锂电池的叠合在一起的极耳的多层箔片之间在物理上是处于分散状态，因此各层箔片相对位置不固定。在搅拌摩擦点焊过程中，若仅靠搅拌摩擦点焊焊头的外压紧套固定焊件，由于施压面积较小，多层箔片在搅拌套切向力作用下，易发生变形甚至被破坏。
实用新型内容
本实用新型就是针对搅拌摩擦点焊在应用于锂电池多层箔片结构的极耳与极柱的焊接时存在的上述缺点，提供一种辅助工装夹具，保证在焊接过程中被焊接的锂电池极耳的多层箔片受到良好的约束，保证多层箔片结构的极耳与极柱处于正确的相对位置，从而顺利的完成锂电池多层箔片结构的极耳与极柱的焊接过程，本实用新型采用的技术方案如下：
一种基于搅拌摩擦点焊的锂电池极耳与极柱焊接用夹具，包括基座，在基座一头设有气缸，气缸的上端固定有气缸固定块，气缸通过气缸固定块与基座固定连接，气缸的上端设有气缸外延块，气缸外延块通过轴销与连杆连接，连杆通过轴销与压杆的一端连接，压杆另一端的下方还设有压紧块，在压紧块下方的基座表面上设有两个极耳极柱定位槽，压紧块上设有与两个极耳极柱定位槽对应的圆孔，基座的上表面还设有压杆安装定位块，压杆安装定位块通过轴销与压杆连接，在压紧块一侧的基座上表面上还对称设有两个电池定位块，在两个电池定位块之间的基板上设有U形空手槽。
优选的，所述两个电池定位块呈“L”形，其两个短边相对设置。
优选的，在极耳极柱定位槽与压杆安装定位块之间还设有极柱定位块。
优选的，所述压紧块轴向截面的上端比下端要宽，并且压紧块的下表面对应极耳极柱定位槽的位置设有方台状凸起。
优选的，在每个极耳极柱定位槽中间均设有一个盲孔，每个盲孔中设有一个圆柱形垫块，垫块上表面与极耳极柱定位槽的表面平齐。
优选的，所述气缸固定块为一角铁，角铁的一面与基座一端的端面固定连接，另一面被气缸的活塞穿过，与气缸固定连接。
优选的，所述垫块材质为耐高温高硬度金属或者陶瓷。
有益效果：保证在焊接过程中被焊接的锂电池极耳的多层箔片受到良好的约束，保证多层箔片结构的极耳与极柱处于正确的相对位置，从而顺利的完成锂电池多层箔片结构的极耳与极柱的焊接过程，并且通过在基座上开设盲孔，并在盲孔内设置垫块使得可以在长期使用后可以单独更换垫块，不需要对整个基座进行热处理，大幅降低了制造成本，并且通过在压紧块上设置圆孔可以在固定极耳极柱的同时更加方便焊接，压紧块采用上宽下窄的结构，使固定更加稳定。
附图说明
图1是本实用新型的接结构示意图；
图2是本实用新型隐藏了压紧块之后的结构示意图；
图3是本实用新型的侧截面示意图；
图4是垫块在盲孔中的示意图；
图5是压紧块的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
以下将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本实用新型的一部分实例，并不是全部的实例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
为了便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本实用新型实施例的限定。
如图1-图5所示，一种基于搅拌摩擦点焊的锂电池极耳与极柱焊接用夹具，包括基座1，在基座1一头设有气缸2，气缸2的上端固定有气缸固定块3，气缸2通过气缸固定块3与基座1固定连接，气缸2的上端设有气缸外延块4，气缸外延块4通过轴销5与连杆6连接，连杆6通过轴销5与压杆7的一端连接，压杆7另一端的下方还设有压紧块8，在压紧块8下方的基座1表面上设有两个极耳极柱定位槽9，压紧块8上设有与两个极耳极柱定位槽9对应的圆孔10，在压紧块8上设置圆孔方便了在固定极耳极柱的同时更加方便焊接，基座1的上表面还设有压杆安装定位块11，压杆安装定位块11通过轴销5与压杆7连接，在压杆安装定位块11上还设有压杆定位槽（压杆安装定位块11的左边部分槽口就是压杆定位槽），在压紧块8一侧的基座1上表面上还对称设有两个电池定位块12，在两个电池定位块12之间的基板1上设有U形空手槽13，U形空手槽13的开设方便了在焊接完成后取出电池。
进一步的，为了更好的固定电池，所述两个电池定位块12呈“L”形，其两个短边相对设置。
进一步的，为了更好的固定极柱，在极耳极柱定位槽9与压杆安装定位块11之间还设有极柱定位块15。
进一步的，为了使极耳极柱的固定更加稳定，所述压紧块8轴向截面的上端比下端要宽，并且压紧块8的下表面对应极耳极柱定位槽9的位置设有方台状凸起16。
更进一步的，由于在焊接的过程中，极耳极柱下方的温度会很高，并且下方的基座1位置需要很耐磨，在每个极耳极柱定位槽9中间均设有一个盲孔14，每个盲孔14中设有一个圆柱形垫块17，垫块17上表面与极耳极柱定位槽（9）的表面平齐，垫块17采用耐高温耐磨的硬质金属或者陶瓷，这样的设计可以使得不需要对整个基座1进行热处理以增加其硬度和耐高温度，并且在出现损坏的时候直接更换下方的垫块即可，大大降低了生产制造成本，方便快捷。
再进一步的，所述气缸固定块3为一角铁，角铁的一面与基座1一端的端面固定连接，另一面被气缸2的活塞穿过，与气缸2固定连接。
该夹具使用的方法步骤如下：
（1）、气缸2的活塞下行，通过气缸外延块4和连杆6带动压杆7以连接压杆7和压杆安装定位块11的轴销5为轴进行转动。压杆7另一端带动压紧块8向上抬起。
（2）、在基座1上的两个极耳极柱定位槽9内分别放置锂电池的正、负极柱。放置极柱时，极柱一端靠住极柱定位块15放置（如此，极柱定位块15和基座1上的极耳极柱定位槽9就确定了极柱的位置）。
（3）、放置电池。电池放置在电池定位块12围成的槽内，电池的多层箔片延伸出的正、负极耳正好位于基座1上的两个极耳极柱定位槽9内，要求正、负极耳与正、负极柱相对应，正极耳位于正极柱上、负极耳位于负极柱上。
（4）、气缸2的活塞上行，通过气缸外延块4、连杆6和压杆7带动压紧块8下行并压紧电池的正负极耳和正负极柱。此时压杆7进入压杆安装定位块11上设置的压杆定位槽内，从而保证每次压紧块8压紧极耳和极柱时，压紧块8处于同一个位置。
（5）、搅拌摩擦点焊。搅拌摩擦点焊的焊头穿过压紧块8上的圆孔10插入极耳与极柱的焊接位置进行焊接。正、负电极皆焊接完成后，搅拌摩擦点焊的焊头向上抬起远离焊接部位。
（6）、气缸2活塞下行，通过气缸外延块4、连杆6和压杆7带动压紧块8上行，夹具打开。
（7）、取出焊接好的电池准备下一次的焊接。基座1上设置的空手槽13的目的是为了手工取出电池。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.基于搅拌摩擦点焊的锂电池极耳与极柱焊接用夹具，其特征在于，包括基座（1），在基座（1）一头设有气缸（2），气缸（2）的上端固定有气缸固定块（3），气缸（2）通过气缸固定块（3）与基座（1）固定连接，气缸（2）的上端设有气缸外延块（4），气缸外延块（4）通过轴销（5）与连杆（6）连接，连杆（6）通过轴销（5）与压杆（7）的一端连接，压杆（7）另一端的下方还设有压紧块（8），在压紧块（8）下方的基座（1）表面上设有两个极耳极柱定位槽（9），压紧块（8）上设有与两个极耳极柱定位槽（9）对应的圆孔（10），基座（1）的上表面还设有压杆安装定位块（11），压杆安装定位块（11）通过轴销（5）与压杆（7）连接，在压紧块（8）一侧的基座（1）上表面上还对称设有两个电池定位块（12），在两个电池定位块（12）之间的基板（1）上设有U形空手槽（13）。
2.根据权利要求1所述的基于搅拌摩擦点焊的锂电池极耳与极柱焊接用夹具，其特征在于，所述两个电池定位块（12）呈“L”形，其两个短边相对设置。
3.根据权利要求1所述的基于搅拌摩擦点焊的锂电池极耳与极柱焊接用夹具，其特征在于，在极耳极柱定位槽（9）与压杆安装定位块（11）之间还设有极柱定位块（15）。
4.根据权利要求1所述的基于搅拌摩擦点焊的锂电池极耳与极柱焊接用夹具，其特征在于，所述压紧块（8）轴向截面的上端比下端要宽，并且压紧块（8）的下表面对应极耳极柱定位槽（9）的位置设有方台状凸起（16）。
5.根据权利要求1所述的基于搅拌摩擦点焊的锂电池极耳与极柱焊接用夹具，其特征在于，在每个极耳极柱定位槽（9）中间均设有一个盲孔（14），每个盲孔（14）中设有一个圆柱形垫块（17），垫块（17）上表面与极耳极柱定位槽（9）的表面平齐。
6.根据权利要求1所述的基于搅拌摩擦点焊的锂电池极耳与极柱焊接用夹具，其特征在于，所述气缸固定块（3）为一角铁，角铁的一面与基座（1）一端的端面固定连接，另一面被气缸（2）的活塞穿过，与气缸（2）固定连接。
7.根据权利要求5所述的基于搅拌摩擦点焊的锂电池极耳与极柱焊接用夹具，其特征在于，所述垫块（17）材质为耐高温高硬度金属或者陶瓷。
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