CN205989145U - 一种锂电池超声波焊接夹具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种锂电池超声波焊接夹具，包括设有电芯定位结构的夹具本体，夹具本体上设置有防金属屑护板，防金属屑护板上设有供极耳穿出的极耳穿孔，防金属屑护板上于极耳穿孔的外围具有用于防止金属屑由极耳焊接端所在侧飞溅至电芯所在侧的防护面。本实用新型锂电池超声波焊接夹具，通过设置对电芯进行防护的防金属屑护板，可有效避免焊接过程中因焊头的振动而产生的金属屑飞溅至电芯夹层结构内部进而对电芯造成破坏。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种锂电池超声波焊接夹具。
背景技术
在锂电池制作过程中，极耳与极柱引片通过超声波焊接方式连接已成为主流工艺。传统的极耳焊接方式一般都通过镊子夹持极耳和引片的方式来进行焊接。这种焊接方式存在以下问题：1、焊接效率较低，工人劳动量大；2、人工夹持，定位不准，导致焊接过程中报废率高，电芯焊接效果差，电芯一致性差，严重影响生产效率和电池质量；3、超声波焊接过程中，焊头的振动而产生的金属屑极易溅入电芯内部，导致电芯短路，在生产及使用过程中具有极大的安全隐患。
为解决这些问题，授权公告日为2012.05.23、授权公告号为CN202224842U的中国实用新型专利公开了一种电池超声焊接夹具，包括电芯定位块即夹具本体和盖板定位块，分别用于对电芯和盖板即极柱进行固定。电芯定位块上设有电芯定位凹槽即电芯定位结构，盖板定位块上设有盖板定位凹槽，盖板放置在盖板定位凹槽内，电芯放置于凹槽内，电芯上设有正、负极耳，正极耳上有盖板正极引线即极柱正极引片，负极耳上有盖板负极引线即极柱负极引片，盖板引线压住电芯极耳焊接端以防止焊接时极耳翘起。
上述结构的电池超声焊接夹具，由于在焊接过程中未对电芯进行有效防护，焊接时因焊头的振动而产生的金属屑极易飞溅至电芯夹层结构内部进而对电芯造成破坏。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种锂电池超声波焊接夹具，该锂电池超声波焊接夹具设有对电芯进行防护的防金属屑护板，可有效避免焊接过程中因焊头的振动而产生的金属屑飞溅至电芯夹层结构内部进而对电芯造成破坏。
为实现上述目的，本实用新型锂电池超声波焊接夹具的技术方案是：一种锂电池超声波焊接夹具，包括设有电芯定位结构的夹具本体，其特征在于：夹具本体上设置有防金属屑护板，防金属屑护板上设有供极耳穿出的极耳穿孔，防金属屑护板上于极耳穿孔的外围具有用于防止金属屑由极耳焊接端所在侧飞溅至电芯所在侧的防护面。本实用新型锂电池超声波焊接夹具，通过设置对电芯进行防护的防金属屑护板，可有效避免焊接过程中因焊头的振动而产生的金属屑飞溅至电芯夹层结构内部进而对电芯造成破坏。
进一步地，所述夹具本体包括底座和盖板，所述防金属屑护板包括设置于盖板上的上护板和设置于底座上的下护板，极耳穿孔的孔壁由位于上护板上的上侧孔壁和位于下护板上的下侧孔壁构成。采用上述结构，在盖板闭合从而对电芯进行夹紧固定时，即可由设在盖板上的上护板和设在底座上的下护板实现对电芯的防护。
进一步地，所述防金属屑护板为硅胶材质。采用硅胶材质，绝缘而且材质较软，在对电芯进行防护的时候，可避免对电芯造成损坏。
进一步地，所述底座和所述盖板采用铰接方式连接，采用铰接方式连接便于将盖板盖在底座上，从而实现对电芯的夹紧固定。
进一步地，所述电芯定位结构包括供电芯由上至下定位装入的电芯定位槽。电芯由上至下定位装入电信定位槽，在电芯放入后盖上盖板时极耳即可从极耳穿孔穿出。
所述电芯定位槽由至少三个分别用于与电芯的对应侧边定位配合的定位块围成，定位块相对夹具本体的位置可调以适应不同大小的电芯。采用定位块，定位结构简单，且定位块相对夹具本体位置可调，可以适应不同大小的电芯。
进一步地，所述限位块包括内部铝合金层以及外部EVA泡棉层。限位块采用上述结构，内部铝合金层可以保持限位块的强度从而保证限位块定位的精准性，而外部EVA泡面层则起到保护作用，可避免限位块对电芯进行固定时对电芯造成损伤。
所述夹具本体上设有两个所述电芯定位结构，电芯定位结构左右布置，所述底座上设有四个用于供超声波焊接头进行移动焊接的第一焊接槽，所述盖板上设有与第一焊接槽上下对应的第二焊接槽。设置两个电芯定位结构以及相应的焊接槽，可以采用四焊头超声波焊接机一次将两个电芯的极耳焊接到极柱引线上，而无需分两次进行焊接。
进一步地，所述底座上设有用于对极柱进行定位的定位凹槽，定位凹槽设在左右布置的第一焊接槽的中间，所述盖板上设有与凹槽上下对应的压紧块。设置定位凹槽和压紧块，可以对极柱进行固定，避免在焊接过程中因极柱晃动而造成焊接质量下降。
进一步地，所述压紧块为PP材质塑料块。采用PP材质塑料块可以在对极柱进行压紧固定的同时避免对极柱造成损伤。
附图说明
图1为本实用新型锂电池超声波焊接夹具实施例一的具体结构示意图；
图2为图1的主视图；
图3为图1中底座1的具体结构示意图；
图4为图1中下护板5的具体结构示意图；
图5为图1中限位块3的具体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。
本实用新型锂电池超声波焊接夹具的具体实施例一，如图1至图5所示，包夹具本体和防金属屑护板。
夹具本体包括底座1和盖板2。底座1上设有两个供电芯6进行定位的电芯定位槽，在底座1上设置两个电芯定位槽，可同时将两块电芯的极耳焊接在极柱上，而无需分两次焊接，提高了焊接效率，当然，在本实用新型锂电池超声波焊接夹具的其他实施例中，底座1上可仅设置一个电芯定位槽，采用这种结构，需要分两次完成极耳和极柱的焊接。电芯定位槽由三块与电芯6的对应侧边定位配合的定位块3围成，底座1上设有供定位块3进行移动的导向槽13，定位块3通过定位销钉在导向槽13内移动从而实现对不同大小的电芯的定位，当然，在本实用新型锂电池超声波焊接夹具的其他实施例中，定位块3可以固定在底座1上，采用这种结构，定位块3对电芯定位稳定，可避免定位块3由定位销钉固定时受力时易产生偏移而造成定位不准的现象。定位块3如图5所示，包括内部铝合金层14以及外部EVA泡棉层15，定位块3采用上述结构，内部铝合金层14具有较高的强度，可保证定位块的定位精准性，而外部EVA泡棉层15则起到保护作用，可避免定位块对电芯进行固定时对电芯造成破坏，当然，在本实用新型锂电池超声波焊接夹具的其他实施例中，定位块3可以采用实体铝合金材质，采用实体铝合金材质，定位块3的强度较好，可实现对电芯的稳定定位。
盖板2和底座1铰接连接，盖板2可对定位在底座1内的电芯进行夹紧固定。底座1上还设有供超声波焊接头进行移动焊接的第一焊接槽9，盖板2上设有供超声波焊接头进行移动焊接的第二焊接槽10，第一焊接槽9和第二焊接槽10上下对应。
防金属屑护板包括上护板4和下护板5，上护板4设置在第二焊接槽10侧壁上且紧贴电芯6侧壁，下护板5设置在第一焊接槽9侧壁上且紧贴电芯6侧壁，上护板4和下护板5上均设有凹槽，上护板4和下护板5上的凹槽围成供极耳7穿过的极耳穿孔。防金属屑护板可防止极耳7焊接时因振动而产生的金属屑飞溅至电芯6夹层内对电芯6造成破坏。本实施例中，上护板4和下护板5上均设有凹槽，上护板4和下护板5上的凹槽围成供极耳7穿过的极耳穿孔。当然，在本实用新型锂电池超声波焊接夹具的其他实施例中，极耳穿孔可仅由上护板4的下侧边与下护板5上的凹槽围成或由上护板4上的凹槽与下护板5的上侧边缘围成，采用这种结构，可简化上护板4或下护板5的结构，易于加工生产。本实施例中，防金属屑护板为硅胶材质，采用硅胶材质可避免在对电芯进行防护时对电芯造成损伤，当然，本实用新型锂电池超声波焊接夹具的其他实施例中，防金属屑护板可以采用橡胶等其他绝缘材质。
底座1上还设有对极柱8进行定位的定位凹槽11，盖板2上设有对极柱进行压紧的压紧块12，压紧块12通过紧固螺钉固定在盖板2上，压紧块12采用PP材质塑料块，可在对极柱8进行压紧固定的同时避免对极柱8造成损伤，当然，在本实用新型锂电池超声波焊接夹具的其他实施例中，压紧块12可以采用金属等其他材质。定位凹槽11和压紧块12实现对极柱8的稳定定位，进而避免了焊接过程中由于极柱8晃动而造成的焊接质量下降。
本实用新型锂电池超声波焊接夹具的具体实施例二，其和实施例一的区别在于底座上根据待焊接电芯大小加工有电芯定位凹槽，而无需通过设置定位块围成电芯定位凹槽，直接加工的电芯定位凹槽，对电芯的定位较好，可避免采用定位块定位时由于定位块的偏移造成的定位不准而造成的焊接质量下降。
本实用新型锂电池超声波焊接夹具的具体实施例三，其和实施例一的区别在于电芯定位凹槽仅设置一个，将两块电芯的极耳与极柱焊接，需要进行两次焊接。采用这种结构，对焊接夹具的加工和安装精度要求较低，可避免因电芯定位凹槽加工偏差以及安装误差造成的焊接质量下降。
本实用新型锂电池超声波焊接夹具的具体实施例四，其和实施例二的区别在于电芯定位凹槽仅设置一个，将两块电芯的极耳与极柱焊接，需要进行两次焊接。采用这种结构，对焊接夹具的加工和安装精度要求较低，可避免因电芯定位凹槽加工偏差以及安装误差造成的焊接质量下降。
Claims (10)
1.一种锂电池超声波焊接夹具，包括设有电芯定位结构的夹具本体，其特征在于：夹具本体上设置有防金属屑护板，防金属屑护板上设有供极耳穿出的极耳穿孔，防金属屑护板上于极耳穿孔的外围具有用于防止金属屑由极耳焊接端所在侧飞溅至电芯所在侧的防护面。
2.根据权利要求1所述的锂电池超声波焊接夹具，其特征在于：所述夹具本体包括底座和盖板，所述防金属屑护板包括设置于盖板上的上护板和设置于底座上的下护板，极耳穿孔的孔壁由位于上护板上的上侧孔壁和位于下护板上的下侧孔壁构成。
3.根据权利要求2所述的锂电池超声波焊接夹具，其特征在于：所述防金属屑护板为硅胶材质。
4.根据权利要求2所述的锂电池超声波焊接夹具，其特征在于：所述底座和所述盖板采用铰接方式连接。
5.根据权利要求1所述的锂电池超声波焊接夹具，其特征在于：所述电芯定位结构包括供电芯由上至下定位装入的电芯定位槽。
6.根据权利要求5所述的锂电池超声波焊接夹具，其特征在于：所述电芯定位槽由至少三个分别用于与电芯的对应侧边定位配合的定位块围成，定位块相对夹具本体的位置可调以适应不同大小的电芯。
7.根据权利要求6所述的锂电池超声波焊接夹具，其特征在于：所述定位块包括内部铝合金层以及外部EVA泡棉层。
8.根据权利要求2或3或4所述的锂电池超声波焊接夹具，其特征在于：所述夹具本体上设有两个所述电芯定位结构，电芯定位结构左右布置，所述底座上设有四个用于供超声波焊接头进行移动焊接的第一焊接槽，所述盖板上设有与第一焊接槽上下对应的第二焊接槽。
9.根据权利要求8所述的锂电池超声波焊接夹具，其特征在于：所述底座上设有用于对极柱进行定位的定位凹槽，定位凹槽设在左右布置的第一焊接槽的中间，所述盖板上设有与凹槽上下对应的压紧块。
10.根据权利要求9所述的锂电池超声波焊接夹具，其特征在于：所述压紧块为PP材质塑料块。
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