CN212526628U - 一种焊接辅助工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂电池制造技术领域，尤其涉及一种焊接辅助工装，包括支撑部件和压紧部件，支撑部件包括竖立设置的挡板，挡板上构造有用于使极耳伸出的空隙，压紧部件位于靠近挡板上极耳所在的一侧，且与挡板相对设置，压紧部件用于将极耳与汇流排压紧。本实用新型通过压紧部件和挡板的配合，确保极耳与汇流排紧密贴合，使极耳与汇流排之间的距离符合焊接间隙要求，同时，通过挡板将待焊接的极耳与电芯本体隔开，压紧部件对极耳和汇流排施加的压紧力仅作用在挡板上，不会对电芯本体造成影响，从而克服现有的软包动力电池激光焊接加工夹具易损坏软包动力电池的问题，也避免因为电芯结构太软而出现极耳与汇流排无法压紧的情况发生。

Description

一种焊接辅助工装

技术领域

本实用新型涉及锂电池制造技术领域，尤其涉及一种焊接辅助工装。

背景技术

目前，在动力锂电池行业，模组内部各电芯的串并联普遍采用汇流排进行连接，汇流排为金属材质，一般为铜排或铝排。汇流排与电芯极柱/极耳的连接方式普遍采用激光穿透焊接，但是激光穿透焊接对被焊接物体之间缝隙要求较高，要求汇流排与极柱或极耳需紧密贴合才可以正常焊接，在无相关工装设备的条件下无法完成汇流排和极耳的对中和压紧工作，因此要确保软包极耳与汇流排焊接的可靠性，必须设计一套工装。

现有的软包动力电池激光焊接夹具多为刚性体材料，易对软包动力电池本身造成损坏，同时用于极耳激光焊接的压板多为固定式，无法根据电池不同类型尺寸自动校准极耳焊接孔的位置，只能应用于单个规格型号的软包动力电池，通用性差。针对软包动力电池结构承载能力差，有种解决方法是为电芯放置塑料或金属框架，增加刚度。但是新增的框架结构极大地增加了成组后模组的重量，同时也增加了装配工序和复杂度，降低了生产工艺效率。

为了提高模组单位重量的能量，可将电芯侧立放置堆叠在一起，中间没有放置任何支撑结构。汇流排安装在塑料支架上，放置在模组的两侧，电芯两侧极耳伸出并穿过塑料支架后折弯，并与汇流排表面接触后焊接在一起。由于软包电芯的结构特点，塑封边的存在使极耳与电芯本体之间存在间隙，而且电芯没有任何的刚性支撑件，塑封边又比较软使得极耳与汇流排难以定位和固定，焊接过程中位置无法保证，从而焊接焦点的变动会影响焊接质量。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是现有的焊接辅助工装在软包组电芯极耳与汇流排焊接时无法提供有效支撑，难以控制极耳与汇流排之间的焊接距离，焊接质量不佳的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种焊接辅助工装，包括支撑部件和压紧部件，所述支撑部件包括竖立设置的挡板，所述挡板上构造有用于使极耳伸出的空隙，所述压紧部件位于靠近所述挡板上所述极耳所在的一侧，且与所述挡板相对设置，所述压紧部件用于将所述极耳与汇流排压紧。

其中，所述挡板包括多个立柱，多个所述立柱沿所述极耳堆叠方向分布，且相邻两个所述立柱之间具有所述空隙。

其中，所述支撑部件包括两个相对设置的所述挡板，且两个所述挡板之间用于容纳电芯本体。

其中，所述支撑部件还包括支撑板，所述支撑板分别与两个所述挡板的上端连接。

其中，还包括用于对所述支撑部件的升降进行导向的导向部件，所述导向部件与所述支撑板连接。

其中，所述压紧部件包括多个压紧条，且多个所述压紧条沿所述极耳堆叠方向分布。

其中，每个所述压紧条上均设有用于使焊接所述极耳与所述汇流排的激光通过的通孔。

其中，所述压紧部件还包括固定框，所述压紧条的端部与所述固定框连接。

其中，所述固定框上设有沿所述极耳堆叠方向延伸的条形孔，所述压紧条的端部与所述条形孔连接并可沿所述条形孔移动。

其中，所述压紧条向所述挡板突出形成用于与所述极耳接触的压紧面。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：

本实用新型实施例的焊接辅助工装用于软包电芯极耳焊接，在焊接过程中电芯堆叠立放，每个极耳均保持竖立状态，电芯的极耳通过挡板的空隙伸出，因此电芯的极耳与电芯本体分别位于挡板的两侧，即极耳与电芯本体之间的塑封边位于挡板的空隙内。压紧部件接触极耳，汇流排位于极耳与挡板之间，挡板为汇流排所在的塑料支架提供支撑，随着压紧部件向靠近挡板的方向移动，同时配合挡板，两者共同作用下使极耳与汇流排紧密贴合。

本实用新型应用在电芯堆叠后，电芯之间没有塑料支架等支撑结构的情况下，进行极耳与汇流排的焊接时，通过压紧部件和挡板的配合，确保极耳与汇流排紧密贴合，使极耳与汇流排之间的距离符合焊接间隙要求，同时，通过挡板将待焊接的极耳与电芯本体隔开，压紧部件对极耳和汇流排施加的压紧力仅作用在挡板上，不会对电芯本体造成影响，从而克服现有的软包动力电池激光焊接加工夹具易损坏软包动力电池的问题，也避免因为电芯结构太软而出现极耳与汇流排无法压紧的情况发生。

除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本实用新型的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例焊接辅助工装的结构示意图；

图2是本实用新型实施例焊接辅助工装的支撑部件和导向部件的结构示意图；

图3是本实用新型实施例焊接辅助工装的挡板的结构示意图；

图4是本实用新型实施例焊接辅助工装的支撑板结构示意图；

图5是本实用新型实施例焊接辅助工装的压紧部件的结构示意图；

图6是本实用新型实施例焊接辅助工装的固定框的结构示意图。

图中：

1：支撑部件；11：挡板；12：支撑板；111：空隙；112：立柱；113：基台；114：螺栓孔；121：凸台；122：把手；123：固定孔；124：凹槽；

2：压紧部件；21：压紧条；22：固定框；211：通孔；212：压紧面；221：条形孔；222：导槽；

3：导向部件；31：导向柱；32：固定块；

4：焊接台。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的焊接辅助工装，包括支撑部件1和压紧部件2，支撑部件1包括竖立设置的挡板11，挡板11上构造有用于使极耳伸出的空隙111，压紧部件2位于靠近挡板11上极耳所在的一侧，且与挡板11相对设置，压紧部件2用于将极耳与汇流排压紧。

本实用新型实施例的焊接辅助工装用于软包电芯极耳焊接，在焊接过程中电芯堆叠立放，每个极耳均保持竖立状态，电芯的极耳通过挡板11的空隙111伸出，因此电芯的极耳与电芯本体分别位于挡板11的两侧，即极耳与电芯本体之间的塑封边位于挡板11的空隙111内。压紧部件2接触极耳，汇流排位于极耳与挡板11之间，挡板11为汇流排所在的塑料支架提供支撑，随着压紧部件2向靠近挡板11的方向移动，同时配合挡板11，两者共同作用下使极耳与汇流排紧密贴合。

本实用新型应用在电芯堆叠后，电芯之间没有塑料支架等支撑结构的情况下，进行极耳与汇流排的焊接时，通过压紧部件2和挡板11的配合，确保极耳与汇流排紧密贴合，使极耳与汇流排之间的距离符合焊接间隙要求，同时，通过挡板11将待焊接的极耳与电芯本体隔开，压紧部件2对极耳和汇流排施加的压紧力仅作用在挡板11上，不会对电芯本体造成影响，从而克服现有的软包动力电池激光焊接加工夹具易损坏软包动力电池的问题，也避免因为电芯结构太软而出现极耳与汇流排无法压紧的情况发生。

本实施例中，压紧部件2的移动可以通过滚珠丝杠结构实现，也可通过压紧手柄实现转动。螺杆丝杆选用螺旋升角小于当量摩擦角的螺杆，具有自锁功能。

其中，如图2和图3所示，挡板11包括多个立柱112，多个立柱112沿极耳堆叠方向分布，且相邻两个立柱112之间具有空隙111。本实施例中，软包电芯在模组中的放置方式为立放，极耳在水平方向上堆叠分布，立柱112为竖直设置。工作时，先将支撑部件1整体升起，将堆叠好的由若干个软包电芯组成的模组放入支撑部件1下方，此时的模组上已安装汇流排及支撑汇流排的塑料支架，立柱112与需要焊接的汇流排塑料架接触配合，为塑料架提供支撑，缓慢地下移支撑部件1，使立柱112穿过模组中电芯本体与塑料支架的间隙，到位后将挡板11位置固定，再通过压紧部件2水平移动配合挡板11，将极耳与汇流排压紧，以便于后续进行极耳与汇流排的焊接。

本实施例中，挡板11还包括基台113，多个立柱112的上端通过基台113连接，基台113为条状并沿极耳堆叠方向延伸，多个立柱112则沿基台113依次排开设置，并且相邻立柱112之间留出空隙111供极耳伸出。立柱112结构尺寸、数量可根据塑料架的结构进行更改。立柱112端面带有倒角，方便装配。材质为非金属高刚度材质。在其它实施例中，软包电芯在模组中的放置方式也可为水平放置，极耳在竖直方向堆叠分布，此时立柱112也可配合极耳水平设置，相邻两个立柱112之间具有供极耳伸出的空隙111即可。

其中，支撑部件1包括两个相对设置的挡板11，且两个挡板11之间用于容纳电芯本体。本实施例中，挡板11成对设置，两个挡板11相对，且分别位于电芯本体设置极耳方向的两侧，此时压紧部件2也为两个，两个压紧部件2则位于两个挡板11的外侧，即整个支撑部件1的外侧，所以焊接时由内向外依次为电芯、支撑部件1和压紧部件2，两个压紧部件2可同时动作配合其分别对应的挡板11，对电芯的两侧极耳进行压紧，能够有效提高焊接效率。

其中，如图2和图4所示，支撑部件1还包括支撑板12，支撑板12分别与两个挡板11的上端连接。本实施例中，支撑板12水平设置，且支撑板12的两端下表面与挡板11连接，支撑部件1整体采用一块支撑板12和两块挡板11形成拼装结构，当需要焊接不同结构的汇流排时，可以匹配不同的挡板11，一个支撑板12可以配合多种挡板11成套使用，从而提高了焊接辅助工装的通用性。

本实施例中，支撑板12的下表面上构造有凸台121，凸台121两侧的凹陷位置与挡板11的基台113配合连接，实现对挡板11的定位，支撑板12在对应两个挡板11的侧向上设有把手122，方便操作人员手持升降支撑部件1。基台113上设有螺栓孔114，支撑板12上设有固定孔123，基台113与支撑板12通过螺栓固定连接。

其中，如图2所示，本实用新型实施例的焊接辅助工装还包括用于对支撑部件1的升降进行导向的导向部件3，导向部件3与支撑板12连接。本实施例中，导向部件3为支撑部件1的提供导向和定位，导向部件3包括导向柱31和固定块32，固定块32上设有导向孔，导向柱31穿过导向孔，支撑板12上设有凹槽124，凹槽124内设有螺纹孔，固定块32嵌入凹槽124中且嵌入部分设有与螺纹孔对应的螺纹孔，固定块32与支撑板12以此通过螺栓连接。支撑部件1运动时，带动固定块32在导向柱31上移动，从而能够对整个支撑部件1进行定位，可以使其有整体水平方向相对位移，不会有偏移，提高了定位和固定精度，也能够保证支撑板12在移动和到位后的水平度，从而确保挡板11竖直放置不偏斜，提高压紧部件2对极耳和汇流排的压紧效果。本实施例中，导向部件3为两个，在支撑板12的侧向上均匀分布，以维持支撑部件1升降时整体水平度。在其它实施例中，导向部件3还可采用其它结构，满足导向定位平衡的作用即可，不受本实施例的限制。

其中，如图1和图5所示，压紧部件2包括多个压紧条21，且多个压紧条21沿极耳堆叠方向分布。本实施例中，软包电芯在模组中的放置方式为立放，极耳在水平方向上堆叠分布，压紧条21与立柱112同向竖直设置，且沿水平方向延伸分布，压紧条21接触极耳并配合立柱112，将极耳与汇流排压紧，以便于后续进行极耳与汇流排的焊接。在其它实施例中，软包电芯在模组中的放置方式也可为水平放置，极耳在竖直方向堆叠分布，此时压紧条21也可配合极耳水平设置。

本实施例中，压紧条21的结构尺寸和数量可根据汇流排连接的塑料支架的结构进行更改，以适应不同型号的塑料支架，提高焊接辅助工装的通用性。

其中，每个压紧条21上均设有用于使焊接极耳与汇流排的激光通过的通孔211。本实施例中，压紧条21上设置通孔211，在压紧条21与立柱112配合将极耳与汇流排压紧后，焊接用的激光可通过通孔211入射到极耳上，既能够保证极耳与汇流排压贴的紧密程度，又能够在保持焊接距离的情况下激光焊接，进一步提高焊接质量。

其中，如图5和图6所示，压紧部件2还包括固定框22，压紧条21的端部与固定框22连接。本实施例中，固定框22与压紧条21的上下两端均连接，固定框22在对应连接的位置设置导槽222，导槽222水平延伸，压紧条21的端部嵌入导槽222中且通过螺栓穿过其导槽222进行固定。固定框22使压紧条21成为一个整体，便于移动控制，以及确保压紧部件2整体对极耳的施力平衡一致。在其它实施例中，压紧条21可择一端与固定框22连接，固定框22也可不设置导槽222，直接与压紧条21端部通过紧固件连接。

其中，固定框22上设有沿极耳堆叠方向延伸的条形孔221，压紧条21的端部与条形孔221连接并可沿条形孔221移动。本实施例中，每个压紧条21均可以单独地在固定框22的导槽222中沿导槽222移动，使得每个压紧条21能够准确匹配汇流排与极耳位置，适应不同规格的模组电芯的极耳焊接，从而增加了工装的通用性。压紧条21与框架通过螺栓穿过其导槽222进行固定。压紧部件2中，每根压紧条21可以单独地在框架的导槽222中平向移动，使得每根压紧条21能够匹配准确汇流排与极耳位置，增加了该工装的通用性。

其中，压紧条21向挡板11突出形成用于与极耳接触的压紧面212。本实施例中，压紧条21呈U形设置，开口位置的两端均连接在固定框22上，中部向挡板11所在方向突出，突出位置与挡板11相对的平面为压紧面212，即压紧面212与极耳接触并将极耳压紧在汇流排上。用于使焊接极耳与汇流排的激光通过的通孔211也设置在压紧面212上。

本实施例中，本实用新型实施例的焊接辅助工装还包括焊接台4，导向柱31与焊接台4通过螺栓固定连接。电芯模组放置在焊接台4上，立柱112也落在焊接台4上。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种焊接辅助工装，其特征在于：包括支撑部件和压紧部件，所述支撑部件包括竖立设置的挡板，所述挡板上构造有用于使极耳伸出的空隙，所述压紧部件位于靠近所述挡板上所述极耳所在的一侧，且与所述挡板相对设置，所述压紧部件用于将所述极耳与汇流排压紧。

2.根据权利要求1所述的焊接辅助工装，其特征在于：所述挡板包括多个立柱，多个所述立柱沿所述极耳堆叠方向分布，且相邻两个所述立柱之间具有所述空隙。

3.根据权利要求1所述的焊接辅助工装，其特征在于：所述支撑部件包括两个相对设置的所述挡板，且两个所述挡板之间用于容纳电芯本体。

4.根据权利要求1所述的焊接辅助工装，其特征在于：所述支撑部件还包括支撑板，所述支撑板分别与两个所述挡板的上端连接。

5.根据权利要求4所述的焊接辅助工装，其特征在于：还包括用于对所述支撑部件的升降进行导向的导向部件，所述导向部件与所述支撑板连接。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的焊接辅助工装，其特征在于：所述压紧部件包括多个压紧条，且多个所述压紧条沿所述极耳堆叠方向分布。

7.根据权利要求6所述的焊接辅助工装，其特征在于：每个所述压紧条上均设有用于使焊接所述极耳与所述汇流排的激光通过的通孔。

8.根据权利要求6所述的焊接辅助工装，其特征在于：所述压紧部件还包括固定框，所述压紧条的端部与所述固定框连接。

9.根据权利要求8所述的焊接辅助工装，其特征在于：所述固定框上设有沿所述极耳堆叠方向延伸的条形孔，所述压紧条的端部与所述条形孔连接并可沿所述条形孔移动。

10.根据权利要求6所述的焊接辅助工装，其特征在于：所述压紧条向所述挡板突出形成用于与所述极耳接触的压紧面。

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