CN210172794U - 一种改善极耳箔材撕裂的预焊接挡板装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种改善极耳箔材撕裂的预焊接挡板装置，焊接装置包括焊头和焊座,挡板设于焊头前方，即极耳箔材焊接时伸入方向,所述挡板位于焊座上方，挡板上方设有提供压力的压杆，挡板与压杆固定连接且垂直于焊座，挡板正面靠近底面的斜面与背面为垂直于焊座上表面的平面形成斜角,且该斜角为圆角。本实用新型通过挡板与焊座形成的压合点，从机械力学上避免超声波焊接对极耳箔材拉扯，降低电芯极耳箔材撕裂风险。减小设备停机调试时间，提高产能，降低极耳箔材撕裂导致的短路风险，提高电池的安全性能，且对超声波焊机改造简单，成本较低，便于推广。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种锂电池制作装置，尤其涉及一种改善极耳箔材撕裂的预焊接挡板装置。
背景技术
电是应用现代社会使用最广泛的一种清洁能源，锂离子电池则是如今最为高效主流的电池。锂离子电池的电芯由多层电芯极片叠加而成，每层电芯箔片伸出一层极耳箔片，在电芯箔片对齐后极耳箔片也贴合并对齐在一起，需要将电芯箔片焊接在一起形成电芯，并把极耳箔片焊接在一起形成极耳，由于极耳箔片很薄，仅有0.01mm左右，因此传统一般通过超声波焊接。而超声波焊接的原理是利用高频(频率＞16Hz)振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，这种加压摩擦非常容易导致极耳箔材的断裂，现在一般采用降低超声波焊接时间、振幅、能量参数，减缓超声波焊接摩擦拉扯力。
中国专利文献CN107671414A公开了一种“锂离子电池极耳超声波焊接方法及极耳焊接保护方法”。采用了在叠加后的极耳箔片的超声波焊接区域上设保护片，将超声波焊接装置的焊头压在保护片上进行超声波焊接以避免极耳箔材破损。
上述的两类超声波焊接方法都存在不足。第一类方法降低超声波焊接时间、振幅、能量参数，可一定程度降低极耳箔材撕裂率，若一直降参数，具有虚焊接或脱焊接的风险。第二类方法只是降低焊点处的极耳箔材撕裂率，并没有从根本上降低极耳箔材弯折处所受的应力。
发明内容
本实用新型主要解决原有的极耳箔材超声波焊接弯折处易断裂的技术问题；提供一种降低极耳箔材撕裂率的预焊接挡板装置，无需降低超声波焊接时间、振幅、能量参数，保证焊点牢固的同时降低极耳箔材弯折处所受的应力，降低极耳箔材撕裂率。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型焊接装置包括焊头和焊座,挡板设于焊头前方，即极耳箔材焊接时伸入方向,所述挡板位于焊座上方，挡板上方设有提供压力的压杆，挡板与压杆固定连接。未工作时压杆处于收缩状态，此时挡板悬空，极耳箔材进入焊头与焊座之间，工作时压杆受到电机或气缸驱动下压,给予挡板压力，挡板下压，将极耳箔材压紧并在挡板底部与焊座之间形成压合点，然后焊头下落进行超声波焊接。
作为优选，所述挡板正面设有靠近底面的斜面,背面为垂直于焊座上表面的平面,斜面与平面在挡板底端形成斜角,所述斜角为圆角。斜角减小了挡板底面与极耳箔材的接触面积，增大压强，使得压合点更加紧实，圆角避免了挡板下端边缘过于锋利导致极耳箔材破损,且斜面位于正面,使得斜角更靠近焊头,进一步限制焊头震动的影响范围。
作为优选，所述挡板下端所设斜角大于等于30度且小于等于60度。防止出现角度过小导致压强过大造成极耳箔材破损以及角度过大，导致接触面积过大压强不足造成压合点不稳固。
作为优选，所述的挡板垂直于焊座上表面。垂直的位置关系可以将电机或气缸带动压杆提供的力全部转化为挡板下端对压合点的压力，避免力的分散，保证压合点的稳固。
作为优选，所述的挡板采用碳钢、陶瓷或PEEK。在保证挡板硬度的同时，避免档板下压时对电芯造成的压伤。
作为优选，所述的挡板未下压时挡板下端高于焊头下表面。避免挡板在未下压状态下对极耳箔材的进入造成干涉。
作为优选，所述挡板上端设有左右对称的圆角矩形通孔,挡板通过在圆角矩形通孔中拧入螺钉和所述的压杆固定相连。便于挡板上下调节，适用于不同型号的电池极耳箔材焊接。
本实用新型的有益效果是：通过挡板与焊座形成的压合点，从机械力学上避免超声波焊接对极耳箔材拉扯，降低电芯极耳箔材撕裂风险。减小设备停机调试时间，提高产能，降低极耳箔材撕裂导致的短路风险，提高电池的安全性能，且对超声波焊机改造简单，成本较低。
附图说明
图1是本实用新型工作状态时的一种侧视结构示意图。
图2是本实用新型中挡板的一种立体结构示意图。
图中1挡板，2焊头.，3焊座，4极耳箔材，5电芯，6极耳箔材弯曲处,7压杆，8斜面，9圆角矩形通孔。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种改善极耳箔材撕裂的预焊接挡板装置，如图1、图2所示，包括挡板1，焊头2，焊座3，极耳箔材4，电芯5。所述挡板1设于焊头2正面，位于焊座3上方且垂直于焊座3，挡板1正面下端为斜面8，背面为垂直于焊座3的平面，斜面8和平面在挡板底端构成斜角，斜角为圆弧表面的圆角，所述斜角最优为45度，挡板1厚度为3mm，圆边斜角上方设有圆角通孔9，压杆7借助螺钉穿过圆角通孔7与挡板1固定连接，挡板1未下压时，挡板1底端与焊座3之间距离大于等于60mm。
焊接开始前，极耳箔材4进入焊头2与焊座3之间，开始预焊时，电机或气缸带动压杆7提供给挡板1压力，挡板1先下压，在挡板1底部与焊座3上表面形成压合点，接着焊头2再下压发震进行超声波焊接。当焊头2对极耳箔材4左右拉扯焊接时，超声波焊接产生的震动从焊头2处向挡板1与焊座3形成的压合点传递，挡板1与焊座3形成的压合点阻止焊头2的拉扯力对极耳箔材弯曲处6的拉扯，故避免极耳箔材撕裂现象。
Claims (7)
1.一种改善极耳箔材撕裂的预焊接挡板装置，焊接装置包括焊头(2)和焊座(3),其特征在于挡板(1)设于焊头(2)前方，即极耳箔材(4)焊接时伸入方向,所述挡板(1)位于焊座(3)上方，挡板(1)上方设有提供压力的压杆(7)，挡板(1)与压杆(7)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种改善极耳箔材撕裂的预焊接挡板装置，其特征在于所述挡板正面设有靠近底面的斜面(8),背面为垂直于焊座上表面的平面,斜面(8)与平面在挡板底端形成斜角,所述斜角为圆角。
3.根据权利要求2所述的一种改善极耳箔材撕裂的预焊接挡板装置，其特征在于所述挡板下端所设斜角大于等于30度且小于等于60度。
4.根据权利要求1或2所述的一种改善极耳箔材撕裂的预焊接挡板装置，其特征在于所述挡板垂直于焊座上表面。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种改善极耳箔材撕裂的预焊接挡板装置，其特征在于所述挡板采用碳钢、陶瓷或PEEK。
6.根据权利要求1所述的一种改善极耳箔材撕裂的预焊接挡板装置，其特征在于所述挡板未下压时挡板下端高于焊头下表面。
7.根据权利要求1所述的一种改善极耳箔材撕裂的预焊接挡板装置，其特征在于所述挡板上端设有左右对称的圆角矩形通孔(9),挡板通过在圆角矩形通孔(9)中拧入螺钉和所述的压杆固定相连。
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Cited By (4)
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