CN207800739U - 焊接工装及焊接系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种焊接工装和焊接系统，涉及焊接技术领域。本申请实施例提供的焊接工装在电池模组的集流片的焊接过程中，可以通过磁性压紧结构与电芯的电极磁性吸和，使得集流片上的极耳可以与电芯的电极贴合紧密，方便在激光焊接过程中进行焊接操作，不会出现虚焊或焊穿等现象。并且通过磁性压紧结构与电极的磁性吸和作用，对极耳的施压是没有破坏性的，操作方便，使用简单，可以重复使用。

Description

焊接工装及焊接系统

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种焊接工装及焊接系统。

背景技术

电池模组可以向其他装置进行供电，例如可以作为电动汽车的动力来源。电池模组中的电芯在组装过程中，需要与集流片等集流装置进行焊接。但由于电芯在组装过程中，电芯的电极不会与集流片贴合紧密，电极与集流片贴合不紧密就会导致焊接过程中出现虚焊或焊穿等现象。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种焊接工装及焊接系统，可解决上述问题的。

详细地，本实用新型提供的技术方案如下：

一种焊接工装，应用于电池模组，所述电池模组包括多个电芯和设置在所述电芯两端的集流片，所述集流片上设置有多个用于连接所述电芯的电极的极耳，所述焊接工装用于设置在所述集流片远离所述电芯的一侧，所述焊接工装包括：

板体；

设置在所述板体上的多个磁性压紧结构，所述磁性压紧结构与所述极耳相匹配，用于与所述电芯的电极磁性吸和，以使所述极耳与所述电极贴合。

进一步的，每个所述极耳包括与所述电芯的电极连接的连接部，每个所述磁性压紧结构包括与所述连接部相匹配的磁性连接块，所述磁性连接块用于与所述电极磁性吸和，使所述连接部与所述电极贴合。

进一步的，所述磁性压紧结构包括一端与所述板体相连接的第一弹片，以及设置在所述第一弹片上的第一磁块。

进一步的，所述第一磁块为通电失磁电磁铁，所述第一磁块与所述极耳接触的一侧设置有绝缘垫。

进一步的，所述板体上开设有多个通孔，所述磁性压紧结构设置在所述通孔中，所述磁性压紧结构包括一端与所述板体相连接的第二弹片，以及设置在所述第二弹片上的第二磁块。

进一步的，所述第二磁块为通电失磁电磁铁，所述第二磁块与所述极耳接触的一侧设置有绝缘垫。

进一步的，所述第二弹片一端与所述板体固定连接，所述第二弹片另一端与所述第二磁块固定连接，所述第二弹片在所述第二磁块与所述电极磁性吸和时，发生弹性形变。

进一步的，所述焊接工装还包括与所述板体连接，用于为所述板体提供电能的电源装置。

进一步的，所述板体靠近所述集流片的一侧设置有绝缘垫。

本实用新型还提供了一种焊接系统，应用于电池模组，该焊接系统包括上述焊接工装，以及用于进行激光焊接的激光焊接设备。

本申请实施例提供的焊接工装在电池模组的集流片的焊接过程中，可以通过磁性压紧结构与电芯的电极磁性吸和，使得集流片上的极耳可以与电芯的电极贴合紧密，方便在激光焊接过程中进行焊接操作，不会出现虚焊或焊穿等现象。并且通过磁性压紧结构与电极的磁性吸和作用，对极耳的施压是没有破坏性的，操作方便，使用简单，可以重复使用。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的焊接工装与电池模组的示意图。

图2为本实用新型实施例提供的焊接工装的示意图。

图3为本实用新型实施例提供的焊接工装中磁性压紧结构的部分示意图。

图4为本实用新型实施例提供的焊接工装中磁性压紧结构的部分示意图。

图标：100-电池模组；200-焊接工装；102-集流片；121-极耳；201 板体；202-磁性压紧结构；221-第二弹片；222-第二磁块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

电池组可以作为电动汽车的动力来源，一个电池组中可以包括多个电池模组，每个电池模组内包括有多个电芯。一个电池模组内的电芯通过集流片将电流汇集，电池模组中的电芯可以是圆柱形电芯、软包电芯或者方形电芯。电芯的规格可以根据实际情况确定，在本申请实施例中，电芯可以选用18650规格的圆柱形电芯。多个电芯通过预先确定的布置方式固定排列，同时通过集流片将多个电芯的正极或负极连接起来。集流片上可以预先设置正极端和负极端，正极端和负极端就可以作为该电池模组的正极和负极。

在电池模组的组装过程中，集流片需要与电芯的电极连接，通过焊接连接可以保证集流片可以与电芯可靠连接。在焊接过程中，可以采用激光焊接工艺，激光焊接工艺需要集流片上的极耳与电芯的电极紧密贴合。由于一个电池模组中包含有数量较多的电芯，不同电芯的电极所在平面会存在一定差异，使不同电芯的电极所在平面存在高度差，一个集流片上的多个极耳都需要与对应的电芯的电极相连接。但由于不同电芯在装配过程中产生的位置差异，使得集流片上的极耳与电芯的电极接触时，并不能与所有的电芯的电极都紧密贴合，会出现一个集流片的所有极耳中只有部分极耳与对应的电芯的电极紧密贴合，其余部分极耳与对一个的电极不能贴合紧密。与电芯的电极不能贴合紧密的极耳在激光焊接过程中就会出现虚焊或者焊穿等现象，使极耳不能与电芯可靠连接。

如图1至图4所示，本申请实施例提供了一种焊接工装200，应用于电池模组100，所述电池模组100包括多个电芯101和设置在所述电芯101两端的集流片102，所述集流片102上设置有多个用于连接所述电芯101的电极的极耳121，所述焊接工装200包括板体201和磁性压紧结构202。

本申请实施例中的板体201可以采用金属或其他材质，板体201的形状和尺寸可以根据电池模组100中集流板的形状和尺寸确定。为了使焊接工装200可以适应不同电池模组100的集流片102的焊接，可以将板体201的尺寸设置为大于常用的集流片102的尺寸。在同一批次的电池模组100的制造过程中，不同集流片102上的极耳121设置的位置是相同的，即相邻两个极耳121之间的距离是确定的。板体201上设置的磁性压紧结构202的位置可以根据集流片102上极耳121的位置确定。

所述磁性压紧结构202与所述极耳121相匹配，用于与所述电芯101 的电极磁性吸和，以使所述极耳121与所述电芯101的电极贴合。电芯 101的电极一般采用铁磁性材料制成，在对电池模组100进行焊接操作时，可以将集流片102放置在预先确定的位置，使集流片102上的每个极耳121与电芯101的电极相对应。再使用焊接工装200，使板体201 上的磁性压紧结构202与每个极耳121相对应，通过调整焊接工装200 的位置，使磁性压紧结构202与电芯101的电极磁性吸和。焊接工装200 可以设置在集流片102远离电芯101的一侧，使集流片102位于板体201 和电芯101之间，在磁性压紧结构202与电芯101的电极磁性吸和后，磁性压紧结构202可以将极耳121与电芯101的电极压紧，使极耳121 与电机贴合紧密。此后，再使用激光焊接装置将极耳121与电芯101进行激光焊接，即可完成集流片102与电芯101的焊接。

可以理解的是，每个集流片102可以包括本体和极耳121，集流片 102的本体作为汇集电流的板体201，极耳121作为与每个电芯101连接的部件。每个所述极耳121包括与所述电芯101的电极连接的连接部，集流片102上可以根据电芯101的布置位置设置多个通孔，每个通孔内设置一个极耳121，每个极耳121的连接部的一端与集流片102的本体连接，连接部的另一端作为活动端可以与电芯101的电极连接。每个所述磁性压紧结构202包括与所述连接部相匹配的磁性连接块，所述磁性连接块用于与所述电芯101的电极磁性吸和时，使所述连接部与所述电极贴合。磁性压紧结构202通过磁性连接块与电芯101的电极磁性吸和，磁性连接块可以通过胶粘或其他形式固定在板体201上。

在一种具体实施方式中，所述磁性压紧结构202包括一端与所述板体201相连接的第一弹片，以及设置在所述第一弹片上的第一磁块。第一弹片的一端与板体201连接，第一磁块可以设置在第一弹片的活动端上，第一磁块可以在与电芯101的电极磁性吸和时，向极耳121施加靠近电芯101的压力，使集流片102上的极耳121向靠近电芯101的方向运动，使得极耳121在第一磁块的压力作用下与电极相贴合，并且可以通过选择第一磁块不同的属性，确定第一磁块的磁场强度，使第一磁块与电极磁性吸和时具有不同的磁吸力。

在进行焊接操作时，将集流片102的极耳121与电芯101的电极的位置对齐，然后使用焊接工装200上的第一磁块与电芯101的电极吸和，将极耳121压在电极上，在焊接完成后，向第一磁块施加远离电芯101 的拉力，使第一磁块与电芯101脱离，从而完成集流片102与电芯101 的焊接。由于焊接工装200通过第一磁块与电芯101的磁吸力实现对极耳121的施压，使得不同位置的电芯101都可以在第一磁块与电芯101 的磁力作用下，与极耳121紧密贴合。即使不同位置的电芯101的电极所在平面不同，由于磁吸力的作用使得第一磁块可以适应电极所在平面各不相同的不同电芯101。

在另一种具体实施方式中，所述板体201上开设有多个通孔，所述磁性压紧结构202设置在所述通孔中，所述磁性压紧结构202包括一端与所述板体201相连接的第二弹片221，以及设置在所述第二弹片221 上的第二磁块222。通过在板体201上设置通孔，并且将磁性压紧结构 202设置在通孔中，可以更方便的观察磁性压紧结构202是否与电芯101 的电极吸和，方便观察磁性压紧结构202的具体位置，以便使第二磁块 222可以与电芯101的电极准确吸和。同时通过设置通孔，可以更方便磁性压紧结构202的制造，通过去除通孔位置处的部分板体201，使每个通孔中保留一部分板体201，该通孔中保留下的部分板体201就可以作为第二弹片221，第二弹片221的一端与板体201连接，另一端作为活动端。第二磁块222可以设置在该活动端上，第二磁块222可以通过胶粘或其他形式与第二弹片221固定连接。

第二磁块222在与电芯101的电极的距离足够接近时，由于第二磁块222的磁性吸力的作用，第二磁块222就可以与电芯101的电极相吸和，并且可以向位于板体201与电芯101之间的集流片102上的极耳121 施加压力，使得极耳121与电极相贴合。在进行焊接作业时，通过板体 201上设置的通孔，可以通过调整板体201的位置，使板体201上的通孔与集流片102上的通孔的位置相重合，从而方便进行第二磁块222与电极的吸和。

在一种具体实施方式中，所述焊接工装200还包括与所述板体201 连接，用于为所述板体201提供电能的电源装置。所述第一磁块为通电失磁电磁铁，所述第一磁块与所述极耳121接触的一侧设置有绝缘垫。所述第二磁块222为通电失磁电磁铁，所述第二磁块222与所述极耳121 接触的一侧设置有绝缘垫。焊接工装200上设置的磁块可以是电磁铁，电磁铁可以在电源装置的通电或断电的控制下具备磁性或者失去磁性。为了避免通电状态下的板体201对电芯101造成影响，第一磁块或第二磁块222与极耳121接触的一侧都可以设置绝缘垫。第一磁块或第二磁块222可以在通电状态下失去磁性，在断电状态下具备磁性。当需要使用焊接工装200进行激光焊接作业时，可以断开电源装置对板体201的供电，此时，第一磁块或第二磁块222具备磁性，可以与电极磁性吸和，以对极耳121施加压力。在完成极耳121与电极的焊接操作后，可以控制电源装置向板体201供电，第一磁块或第二磁块222在通电状态下失去磁性，失去磁性的第一磁块或第二磁块222就会在第一弹片或第二弹片221的弹力作用下向远离电极的方向运动，不会向极耳121施加压力，从而可以更容易的将板体201从集流片102上移除。

为了防止通电状态下的板体201对电芯101造成影响，在一种具体实施方式中，所述板体201靠近所述集流片102的一侧设置有绝缘垫。

综上所述，本申请实施例提供的焊接工装200在电池模组100的集流片102的焊接过程中，可以通过磁性压紧结构202与电芯101的电极磁性吸和，使得集流片102上的极耳121可以与电芯101的电极贴合紧密，方便在激光焊接过程中进行焊接操作，不会出现虚焊或焊穿等现象。并且通过磁性压紧结构202与电极的磁性吸和作用，对极耳121的施压是没有破坏性的，操作方便，使用简单，可以重复使用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种焊接工装，其特征在于，应用于电池模组，所述电池模组包括多个电芯和设置在所述电芯两端的集流片，所述集流片上设置有多个用于连接所述电芯的电极的极耳，所述焊接工装用于设置在所述集流片远离所述电芯的一侧，所述焊接工装包括：

板体；

设置在所述板体上的多个磁性压紧结构，所述磁性压紧结构与所述极耳相匹配，用于与所述电芯的电极磁性吸和，以使所述极耳与所述电极贴合。

2.根据权利要求1所述的焊接工装，其特征在于，每个所述极耳包括与所述电芯的电极连接的连接部，每个所述磁性压紧结构包括与所述连接部相匹配的磁性连接块，所述磁性连接块用于与所述电极磁性吸和，使所述连接部与所述电极贴合。

3.根据权利要求1所述的焊接工装，其特征在于，所述磁性压紧结构包括一端与所述板体相连接的第一弹片，以及设置在所述第一弹片上的第一磁块。

4.根据权利要求3所述的焊接工装，其特征在于，所述第一磁块为通电失磁电磁铁，所述第一磁块与所述极耳接触的一侧设置有绝缘垫。

5.根据权利要求1所述的焊接工装，其特征在于，所述板体上开设有多个通孔，所述磁性压紧结构设置在所述通孔中，所述磁性压紧结构包括一端与所述板体相连接的第二弹片，以及设置在所述第二弹片上的第二磁块。

6.根据权利要求5所述的焊接工装，其特征在于，所述第二磁块为通电失磁电磁铁，所述第二磁块与所述极耳接触的一侧设置有绝缘垫。

7.根据权利要求5所述的焊接工装，其特征在于，所述第二弹片一端与所述板体固定连接，所述第二弹片另一端与所述第二磁块固定连接，所述第二弹片在所述第二磁块与所述电极磁性吸和时，发生弹性形变。

8.根据权利要求3至7任意一项所述的焊接工装，其特征在于，所述焊接工装还包括与所述板体连接，用于为所述板体提供电能的电源装置。

9.根据权利要求1所述的焊接工装，其特征在于，所述板体靠近所述集流片的一侧设置有绝缘垫。

10.一种焊接系统，其特征在于，应用于电池模组，该焊接系统包括权利要求1至9任意一项所述的焊接工装，以及用于进行激光焊接的激光焊接设备。