CN207723691U - 一种动力电池盖板的多层极耳激光焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种动力电池盖板的多层极耳激光焊接装置，包括激光焊接头、第一压紧机构及第二压紧机构；激光焊接头用于将多层极耳焊接于动力电池盖板的极柱之上，第一压紧机构及第二压紧机构用于在焊接过程中压紧多层极耳的焊接区域两侧；第一压紧机构包括第一气缸、第一压杆机构及第一滚轮，第一气缸经第一压杆机构及第一滚轮后将气缸压力作用于多层极耳的焊接区域一侧之上；第二压紧机构包括第二气缸、第二压杆机构及第二滚轮，第二气缸经第二压杆机构及第二滚轮后将压力作用于多层极耳的焊接区域另一侧之上。本实用新型无需超声波预先焊接，能防止多层极耳材料受热变形鼓起形成鼓包，良率高，能减少电池内阻增大、发热问题，提高电池寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及动力电池盖板的焊接设备技术领域，特别涉及一种动力电池盖板的多层极耳激光焊接装置。
背景技术
方形动力电池的动力电池盖板上设有正极柱和负极柱，正极柱通常为铜极柱，负极柱通常为铝极柱，在制造方形动力电池时，铜极柱上需要软连接焊接铜极耳，铝极柱上软连接焊接铝极耳。为增强动力电池的储电能力和输出功率，技术人员通常是用多层铜箔作为正极耳焊接于动力电池盖板的铜极柱上，再用多层铝箔作为负极耳焊接于动力电池盖板的铝极柱上。
目前，将多层铜箔或铝箔焊接于动力电池盖板的铜极柱或铝极柱上时，是用激光焊接装置进行焊接。参见图1，先将多层铜箔或铝箔1’置于动力电池盖板的铜极柱或铝极柱2’上，然后将铜箔或铝箔1’的两端用压紧机构3’压紧，接着令激光焊接头4’的聚集激光光束5’对准多层铜箔或铝箔1’的焊接部位，最后完成多层铜箔或铝箔1’的焊接，达成极耳软连接。然而，在激光焊接过程中，多层铜箔或铝箔的焊接部位形成高温区域，由于多层铜箔或铝箔的内部存在空隙，在热胀冷缩作用下，多层铜箔或铝箔的焊接部位极易鼓起，形成鼓包6’，从而造成多层极耳焊接不良。
有鉴于此，技术人员在将多层铜箔或铝箔激光焊接于铜极柱或铝极柱之前，先用超声波焊接设备将多层铜箔或铝箔焊接在一起。这样在激光焊接时能减少多层铜箔或铝箔的焊接部位的鼓起问题。但是，用超声波焊接设备对多层铜箔或铝箔进行焊接处理，不仅增加了超声波焊接工序，提高了焊接成本，而且并不能完全杜绝多层铜箔或铝箔的焊接部位存在的鼓起问题，仍然存在较高的激光焊接不良率。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是根据上述现有技术的不足，提供一种动力电池盖板的多层极耳激光焊接装置，该激光焊接装置无需使用超声波预先焊接，能防止多层极耳材料受热变形鼓起形成鼓包，良率高，能减少电池在使用过程中内阻增大、发热的问题，提高动力电池寿命。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种动力电池盖板的多层极耳激光焊接装置，包括激光焊接头、第一压紧机构及第二压紧机构；所述激光焊接头用于将多层极耳焊接于动力电池盖板的极柱之上，所述第一压紧机构用于在焊接过程中压紧多层极耳的焊接区域一侧，所述第二压紧机构用于在焊接过程中压紧多层极耳的焊接区域另一侧；其中：
所述第一压紧机构包括第一气缸、第一压杆机构及第一滚轮，所述第一气缸与第一压杆机构的上端相连接，所述第一滚轮可旋转地定位于第一压杆机构的下端，所述第一气缸经第一压杆机构及第一滚轮后将气缸压力作用于多层极耳的焊接区域一侧之上；
所述第二压紧机构包括第二气缸、第二压杆机构及第二滚轮，所述第二气缸与第二压杆机构的上端相连接，所述第二滚轮可旋转地定位于第二压杆机构的下端，所述第二气缸经第二压杆机构及第二滚轮后将压力作用于多层极耳的焊接区域另一侧之上。
优选地，所述第一压紧机构上设有第一弹簧机构，使第一气缸与第一滚轮之间具有过赢挤压作用；所述第二压紧机构上设有第二弹簧机构，使第二气缸与第二滚轮之间具有过赢挤压作用。
优选地，所述激光焊接头的一侧设有红外温度传感器，用于对焊接区域进行温度检测。
优选地，所述焊接区域一侧设有热敏温度传感器，用于对焊接区域进行温度检测。
优选地，所述第一滚轮还连接有第一电机，该第一电机用于驱动第一滚轮旋转；所述第二滚轮还连接有第二电机，该第二电机用于驱动第二滚轮旋转。
本实用新型的有益效果是：由于本实用新型在激光焊接区域的两侧分别设置第一压紧机构及第二压紧机构，且第一压紧机构包括依次连接第一气缸、第一压杆机构及第一滚轮，第二压紧机构包括依次连接第二气缸、第二压杆机构及第二滚轮，因此，在激光焊接多层极耳的过程中，多层极耳的焊接区域所产生的向两侧排挤的应力，能在第一滚轮及第二滚轮的旋转作用下得到及时释放，从而使本实用新型激光焊接装置无需使用超声波预先焊接，能防止多层极耳材料受热变形鼓起形成鼓包，良率高，能减少电池在使用过程中内阻增大、发热的问题，提高动力电池寿命。
附图说明
图1为现有技术中动力电池盖板的多层极耳激光焊接装置的结构示意图。
图2为本实用新型动力电池盖板的多层极耳激光焊接装置的结构示意图。
图中：现有技术 ：1’多层铜箔或铝箔；2’铜极柱或铝极柱；3’压紧机构；4’激光焊接头；5’激光光束；6’鼓包。
本实用新型：1.激光焊接头；2.第一压紧机构；21.第一气缸；221.第一弹簧机构；22.第一压杆机构；23.第一滚轮；3.第二压紧机构；31.第二气缸；32.第二压杆机构；321.第二弹簧机构；33.第二滚轮；4.多层极耳；5.动力电池盖板；6.极柱；7.焊接区域；8.红外温度传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作进一步详细说明。
如图2所示，本实用新型为一种动力电池盖板的多层极耳激光焊接装置，包括激光焊接头1、第一压紧机构2及第二压紧机构3；所述激光焊接头1用于将多层极耳4焊接于动力电池盖板5的极柱6之上，所述第一压紧机构2用于在焊接过程中压紧多层极耳4的焊接区域7一侧，所述第二压紧机构3用于在焊接过程中压紧多层极耳4的焊接区域7另一侧；其中：
所述第一压紧机构2包括第一气缸21、第一压杆机构22及第一滚轮23，所述第一气缸21与第一压杆机构22的上端相连接，所述第一滚轮23可旋转地定位于第一压杆机构22的下端，所述第一气缸21经第一压杆机构22及第一滚轮23后将气缸压力作用于多层极耳4的焊接区域7一侧之上；
所述第二压紧机构3包括第二气缸31、第二压杆机构32及第二滚轮33，所述第二气缸31与第二压杆机构32的上端相连接，所述第二滚轮33可旋转地定位于第二压杆机构32的下端，所述第二气缸31经第二压杆机构32及第二滚轮33后将压力作用于多层极耳4的焊接区域7另一侧之上。
本实用新型在多层极耳焊接过程中，当温度上升时，多层极耳的焊接区域发热膨胀，形成向焊接区域两侧排挤的应力F，其中一侧的应力F作用于第一滚轮之下侧，促使第一滚轮旋转，使该侧的应力F得到释放；另一侧的应力F作用于第二滚轮之下侧，促使第二滚轮旋转，使该侧的应力F也得到释放。
如图2所示，所述第一压紧机构22上设有第一弹簧机构221，使第一气缸21与第一滚轮23之间具有过赢挤压作用；所述第二压紧机构32上设有第二弹簧机构321，使第二气缸31与第二滚轮33之间具有过赢挤压作用。
如图2所示，所述激光焊接头的一侧设有红外温度传感器8，用于对焊接区域7进行温度检测；或者在所述焊接区域一侧设有热敏温度传感器（图中未示出），用于对焊接区域7进行温度检测。红外温度传感器8或热敏温度传感器将检测到的温度发送给控制系统，由控制系统对第一压紧机构的第一气缸及第二压紧机构的第二气缸进行压力控制。
如图2所示，所述第一滚轮23还连接有第一电机（图中未示出），该第一电机用于驱动第一滚轮23旋转；所述第二滚轮33还连接有第二电机（图中未示出），该第二电机用于驱动第二滚轮33旋转。在焊接过程中，通过一电机带动第一滚轮旋转，通过另一电机带动第二滚轮旋转，使第一滚轮及第二滚轮主动释放焊接区域发热膨胀后向两侧排挤的应力。
本实用新型动力电池盖板的多层极耳激光焊接装置的激光焊接工艺，包括以下工艺步骤：
S1.将多层极耳置于动力电池盖板的极柱之上；
S2.将第一压紧机构的第一滚轮压在多层极耳的焊接区域一侧，将第二压紧机构的第二滚轮压在多层极耳的焊接区域另一侧；
S3.将激光焊接头聚集的激光光束9对准多层极耳的焊接区域，进行激光焊接；
S4.在焊接过程中，多层极耳的焊接区域发热膨胀，形成向焊接区域两侧排挤的应力，其中一侧的应力作用于第一滚轮之下侧，促使第一滚轮旋转，使该侧的应力得到释放；另一侧的应力作用于第二滚轮之下侧，促使第二滚轮旋转，使该侧的应力也得到释放；
S5.完成动力电池盖板的多层极耳激光焊接，第一压紧机构及第二压紧机构复位。
作为本实用新型激光焊接工艺的一种优选方式，所述极柱为铝极柱，所述多层极耳为6-16层0.2mm的铝箔叠加而成的多层极耳；在焊接过程中，控制系统通过温度传感器对多层极耳的焊接区域进行温度检测，当温度升高至第一温度设定值时，同时降低第一气缸对第一滚轮的压力及第二气缸对第二滚轮的压力，该第一温度设定值低于铝的熔点温度值。例如铝的熔点值为660℃，则可将第一温度设定值设置为500-620℃之间。
作为本实用新型激光焊接工艺的另一种优选方式，所述极柱为铜极柱，所述多层极耳为6-16层0.2mm的铜箔叠加而成的多层极耳；在焊接过程中，控制系统通过温度传感器对多层极耳的焊接区域进行温度检测，当温度升高至第二温度设定值时，同时降低第一气缸对第一滚轮的压力及第二气缸对第二滚轮的压力，该第二温度设定值低于铜的熔点温度值。例如铝的熔点值为1083℃，则可将第二温度设定值设置为850-1030℃之间。
作为本实用新型激光焊接工艺的再一种优选方式，在焊接过程中，通过一电机带动第一滚轮旋转，通过另一电机带动第二滚轮旋转，使第一滚轮及第二滚轮主动释放焊接区域发热膨胀后向两侧排挤的应力。
以上所述，仅是本实用新型较佳实施方式，凡是依据本实用新型的技术方案对以上的实施方式所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种动力电池盖板的多层极耳激光焊接装置，其特征在于：包括激光焊接头、第一压紧机构及第二压紧机构；所述激光焊接头用于将多层极耳焊接于动力电池盖板的极柱之上，所述第一压紧机构用于在焊接过程中压紧多层极耳的焊接区域一侧，所述第二压紧机构用于在焊接过程中压紧多层极耳的焊接区域另一侧；其中：
所述第一压紧机构包括第一气缸、第一压杆机构及第一滚轮，所述第一气缸与第一压杆机构的上端相连接，所述第一滚轮可旋转地定位于第一压杆机构的下端，所述第一气缸经第一压杆机构及第一滚轮后将气缸压力作用于多层极耳的焊接区域一侧之上；
所述第二压紧机构包括第二气缸、第二压杆机构及第二滚轮，所述第二气缸与第二压杆机构的上端相连接，所述第二滚轮可旋转地定位于第二压杆机构的下端，所述第二气缸经第二压杆机构及第二滚轮后将压力作用于多层极耳的焊接区域另一侧之上。
2.根据权利要求1所述的动力电池盖板的多层极耳激光焊接装置，其特征在于：所述第一压紧机构上设有第一弹簧机构，使第一气缸与第一滚轮之间具有过赢挤压作用；所述第二压紧机构上设有第二弹簧机构，使第二气缸与第二滚轮之间具有过赢挤压作用。
3.根据权利要求1所述的动力电池盖板的多层极耳激光焊接装置，其特征在于：所述激光焊接头的一侧设有红外温度传感器，用于对焊接区域进行温度检测。
4.根据权利要求1所述的动力电池盖板的多层极耳激光焊接装置，其特征在于：所述焊接区域一侧设有热敏温度传感器，用于对焊接区域进行温度检测。
5.根据权利要求1所述的动力电池盖板的多层极耳激光焊接装置，其特征在于：所述第一滚轮还连接有第一电机，该第一电机用于驱动第一滚轮旋转；所述第二滚轮还连接有第二电机，该第二电机用于驱动第二滚轮旋转。
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