CN212858184U - 刀片电池焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种刀片电池焊接装置，用于将盖板分别焊接于刀片电池壳体的两端，其包括机架，和用于将盖板和壳体夹持在机架上、并可相对于机架翻转的翻转夹持机构，及安装在机架上驱动翻转夹持机构翻转的驱动部和用于对翻转夹持机构的夹紧状态进行调节的调节机构，以及设置在翻转夹持机构一侧用于将盖板焊接在壳体上的焊接机，且翻转夹持机构具有连接在盖板和机架间的夹紧件，夹紧件的一端枢转设于机架上，夹紧件的另一端构造有可夹紧于盖板上、以使两者同步翻转的连接部。本实用新型所述的刀片电池焊接装置，能够实现壳体与盖板间边翻转边焊接，如此可显著提高焊接效率，并有效防止在盖板的拐角处漏焊问题的发生。

Description

刀片电池焊接装置

技术领域

本实用新型涉及刀片电池焊接设备技术领域，特别涉及一种刀片电池焊接装置。

背景技术

目前，由于锂离子电池具有比能量高、循环次数多、存储时间长、单体电芯容量大等优点，不仅在便携式电子设备上得到了广泛应用，如移动电话、数码相机以及手提电脑等；而且也扩展应用在电动自行车、电动汽车、移动基站和储能电站等领域。可见，锂离子电池拥有广阔的市场空间。在这种情况下，电池在生产过程中的效率与安全性能就显得尤为重要。

刀片锂电池是指形状像刀片的电池，其在成组时可以跳过“模组”，大幅提高了体积利用率，最终达成在同样的空间内装入更多电芯的设计目标。相较传统电池包，“刀片电池”的体积利用率提升了50％以上，也就是说续航里程可提升50％以上，达到了高能量密度三元锂电池的同等水平。

刀片锂电池的生产装配过程中，需要将盖板与壳体进行密封焊接，而激光封口焊接质量的好坏直接影响着电池的质量与安全。目前，在刀片锂电池生产中，通常采用在人工与工装结合的“半自动”焊接方式进行封口焊接。这种方法存在的主要问题有：其一，需要花费大量的人力及时间来进行焊接过程中的电芯位置调整，使得焊接效率低；其二，由于激光焊接器设置的焊接轨迹不合理，导致盖板与壳体在四个拐角位置漏焊现象；即使进行调大焊轨迹距离，也有漏焊的风险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种刀片电池焊接装置，以能够提高电池焊接的效率，并可有效防止盖板与壳体间漏焊问题的发生。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种刀片电池焊接装置，用于将盖板分别焊接于刀片电池的壳体的两端，所述刀片电池焊接装置包括：

机架；

翻转夹持机构，具有分别连接在各所述盖板和所述机架之间的夹紧件，所述夹紧件用以将所述壳体和所述盖板夹紧于所述机架上，且所述夹紧件的一端枢转设于所述机架上，另一端构造有可连接于所述盖板上的构成两者间相对固定的连接部；

驱动部，对应于两所述夹紧件中的第一夹紧件安装于所述机架上，所述驱动部的动力输出端与所述第一夹紧件的枢转端相连，以可驱使所述盖板与所述第一夹紧件在所述机架上同轴翻转；

调节机构，对应于两所述夹紧件中的第二夹紧件设于所述机架上，所述调节机构具有安装于所述机架上的与所述第二夹紧件的枢转端相连的调节件，且所述调节件被设置为因承接外部操作力而可挤压所述第二夹紧件；

焊接机，设于所述翻转夹持机构的一侧，且所述焊接机的焊接机头位于所述盖板和所述壳体接合处的翻转路径上，以可将翻转状态下的所述盖板和所述壳体焊接于一起。

进一步的，所述第二夹紧件的枢转端经由轴承枢转设于所述机架上，且所述轴承的外圈固连于所述调节件的挤压端，以可使所述轴承与所述调节件的挤压端同步移动。

进一步的，于所述调节件的挤压端和所述轴承的外圈间固连有连接板。

进一步的，于所述连接板上构造有与所述轴承的外圈相适配的环状凸起，所述环状凸起固连于所述轴承的外圈上。

进一步的，对应于所述第二夹紧件的枢转端，于所述机架上固设有固定块，所述调节件为螺接于所述固定块上的调节螺栓，所述连接板固连于所述调节螺栓的杆部上、并可于所述固定块内移动。

进一步的，于所述固定块内设有沿所述调节螺栓长度方向布置的槽体，所述连接板位于所述槽体内。

进一步的，所述槽体的截面呈长方形。

进一步的，于各所述盖板上均具构造有外凸设置的凸起，所述连接部为设于所述夹紧件端部与所述凸起插装相连的凹槽。

进一步的，所述凸起的截面呈矩形，所述凹槽的截面形状与所述凸起适配设置。

进一步的，于所述机架上固连有平行设置于所述壳体上方的安装板，所述焊接机头为沿竖直方向导向滑动于所述安装板上的两个。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的刀片电池焊接装置，通过翻转夹持机构中的夹紧件与机架的配合，可将盖板夹紧在壳体的两端；并通过驱动部和设置在盖板和壳体接合处的焊接机头，可驱使夹紧状态下的壳体和盖板同步翻转，并实现盖板与壳体间一边翻转一边焊接。如此不仅能够显著提高盖板在壳体上的焊接效率，而且还可有效防止在盖板的拐角处漏焊问题的发生。另外，调节机构还能够实现盖板和壳体在夹持状态和解除夹持两种状态间的切换，从而便于对机架上夹持的电池进行更换，具有较好的使用灵活性。

(2)轴承的结构成熟，不仅利于实现第二夹紧件相对于机架的枢转安装，还能够因轴承外圈与调节件间的连接而使第二夹紧件具有向壳体挤压的挤压状态。

(3)通过设置连接板能够利于调节件的挤压端与轴承外圈间的连接，进而利于提高调节件与第二夹紧件间的传力效果。

(4)环状凸起的结构设置，能够便于轴承的外圈与连接板间的固连，其结构简单，连接效果好。

(5)通过设置固定块，为调节螺栓的安装提供了空间，其结构简单，易于加工成型。

(6)通过设置槽体，可为连接板在固定块上的移动提供空间。

(7)连接部采用凸起和凹槽插装配合的方式，可便于实现夹紧件与盖板间的连接，而可同步翻转。

(8)截面呈矩形的凸起结构，其结构简单，利于实现凸起和凹槽间的同步翻转。

(9)通过焊接接头在安装板上的导向滑动，可对焊接机头的移动进行导向，从而利于提高焊接效果。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的刀片电池焊接装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的刀片电池焊接装置的爆炸图；

图3为本实用新型实施例所述的正极盖板的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的第一夹紧件的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的调节机构的结构示意图；

附图标记说明：

1-机架，2-正极盖板，3-壳体，4-负极盖板，5-第一夹紧件，6-驱动马达，7-第二夹紧件，8-固定块，9-调节件，10-焊接机头，11-环状凸起，12-第一轴承，13-第二轴承；

101-底板，102-第二立板，103-立柱，104-安装板，105-第一立板；

201-凸起，202-凸台；

501-第一本体，502-第二本体，503-夹紧块，504-凹槽；

801-槽体，802-通孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“背”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种刀片电池焊接装置，用于将盖板分别焊接于刀片电池的壳体的两端，以实现对壳体两端开口的封堵。该刀片电池焊接装置包括机架，和用于将盖板和壳体夹持在机架上、并可相对于机架翻转的翻转夹持机构，及安装在机架上驱动翻转夹持机构翻转的驱动部和用于对翻转夹持机构的夹紧状态进行调节的调节机构，以及设置在翻转夹持机构一侧用于将盖板焊接在壳体上的焊接机。

该刀片电池焊接装置通过翻转夹持机构对两盖板和壳体进行夹持翻转的过程中，使用焊接机将盖板焊接在壳体上，从而提高焊接效率，并有效防止盖板拐角处漏焊问题的发生。

基于如上设计思想，本实施例中的刀片电池焊接装置的一种示例性结构如图1和图2中所示，上述的机架1包括间隔布置的第一立板105和第二立板102，和连接在第一立板105和第二立板102底端间的底板101，第一立板105和第二立板102间形成有用于装设翻转夹持机构和夹持壳体3及盖板的空间。上述的翻转夹持机构具有连接在各盖板和对应立板间、用以将壳体3和盖板夹紧于第一立板105和第二立板102间的夹紧件。该夹紧件的一端枢转设于第一立板105或第二立板102上，其另一端构造有可连接于盖板上、以构成两者间相对固定的连接部。

其中，本实施例中的刀片电池中的壳体3和盖板可采用现有技术中成熟的结构，如其可为图1中所示的，壳体3整体呈长方体状，其内围构形成有装设电芯的空腔，盖板具体包括安装有正极极柱的正极盖板2，和安装有负极极柱的负极盖板4，其中，上述的第一立板105靠近于负极盖板4设置，第二立板102靠近正极盖板2设置。由于正极盖板2和负极盖板4的结构大致相同，本实施例中，以正极盖板2为例对盖板的结构进行说明。如图3中所示，在正极盖板2上设有可嵌装在壳体3开口处的凸台202，且嵌装状态下盖板的边缘抵接在壳体3上，即夹持状态下的正极盖板2抵接在壳体3上，上述的焊接机头10具体焊接在两者间的结合处。另外，在正极盖板2上还构造有外凸设置的凸起201，上述的与电芯电联接的正极极柱和负极极柱分别装在对应盖板的凸起201上，此处正极极柱和负极极柱在盖板上的安装可参照现有技术，在此不再赘述。

为便于对下文进行描述，本实施例中，将设置在负极盖板4和第一立板105间的夹紧件称为第一夹紧件5，并将设置在正极盖板2和第二立板102间的夹紧件称为第二夹紧件7。由于第一夹紧件5和第二夹紧件7的结构相同，故以下以第二夹紧件7为例进行说明。如图4中所示，第二夹紧件7包括连接于一体的第一本体501和第二本体502，第一本体501和第二本体502均呈柱状，且第一本体501的直径小于第二本体502的直径。上述第二夹紧件7的枢转端即为第一本体501的远离第二本体502的一端。其中，为实现第一本体501在第一立板105上的安装，对应于第一本体501，在第一立板105上安装有第一轴承12，第一轴承12的外圈固定装设在第一立板105上，第一本体501的枢转端与第一轴承12的内圈间为过盈配合，且夹紧状态下，第一轴承12抵接在第二本体502和第一本体501的连接处。

相对于连接有第一本体501的一端，在第二本体502的另一端固连有夹紧块503，上述的连接部即为设置在夹紧块503上的凹槽504，负极盖板4上的凸起201与凹槽504插装相连，而实现负极盖板4与第二夹紧件7在连接状态下的相对固定。其中，本实施例中凸起201的截面呈矩形，凹槽504的截面形状与凸起201适配设置，以利于实现两者在连接状态下的同步翻转。此处将凹槽504作为连接部具有易于加工成型，和便于在盖板上安装和拆卸的优点。

继续参照图2中所示，对应于第二夹紧件7上的第一本体501，在第二立板102上安装有第二轴承13，第二轴承13的外圈与第二立板102间为间隙配合，以便于其随上述调节机构而可相对于第二立板102移动，第二夹紧件7的第一本体501与第二轴承13的内圈间为过盈配合。由于夹持状态下，两夹持件分别将两盖板抵紧在壳体3的端部，并因上述驱动部的驱动而绕夹持件的轴线翻转，故而，本实施例中正极盖板2和负极盖板4上的凸起201结构，以及第一夹紧件5和第二夹紧件7均相对于壳体3的中部对称布置。其中，本实施例中的第一轴承12和第二轴承13均采用现有技术中的推力轴承，以具有较好的使用效果。当然，除了采用推力轴承外还可采用现有技术中其他成熟的轴承。

上述的调节机构具有安装于机架1上的与第二夹紧件7的枢转端相连的调节件9，且调节件9被设置为因承接外部操作力而可挤压第二夹紧件7。基于调节件9的设计思想，本实施例中，第二轴承13的外圈固连于调节件9的挤压端、以可使第二轴承13与调节件9的挤压端同步移动，从而使正极盖板2和壳体3夹紧在两夹紧件间，或由夹紧状态中脱离。

为提高调节件9与第二轴承13间的力传递效果，在调节件9的挤压端和第二轴承13的外圈间固连有连接板。如图5中所示，在连接板上构造有与第二轴承13的外圈相适配的环状凸起11，连接板通过其上的环状凸起11固连于第二轴承13的外圈上。当然，此处的连接板还可采用固定连接在调节件9挤压端的连接块，第二轴承13的外圈固定连接在连接块上，此时，在连接块上朝向正极盖板2设置的端面上构造有避让第二轴承13内圈和滚动体的避让槽。

结合图1和图5中所示，对应于第二夹紧件7的枢转端，在第二立板102的外侧固设有固定块8，上述的调节件9具体为螺接于固定块8上的调节螺栓，上述的外部操作力具体作用在调节螺栓的头部，上述的连接板固连于调节螺栓的杆部上、并于固定块8内移动。其中，在固定块8内设有沿调节螺栓长度方向设置的槽体801，连接板位于槽体801内。当调节螺栓相对于固定块8转动时，调节螺栓的杆部带动连接板在槽体801内移动。此处槽体801的截面呈长方形，当然，槽体801的截面除了可为长方形外，还可为正方形或者圆形，只要能够实现连接板在其内自如的移动即可。另外，在固定块8的外周面上开设有与槽体801相连通的通孔802，以便于观察连接板在槽体801内的位置。

上述的驱动部对应于第一夹紧件5安装于第一立板105的外侧，驱动部的动力输出端与第一夹紧件5的枢转端经由联轴器相连，以可驱使负极盖板4与第一夹紧件5在机架1上同轴翻转。此处的驱动部具体可为装设在第一立板105上的驱动马达6，其产品成熟，便于在第一立板105上进行安装，且使用效果好。

上述的焊接机具体设于翻转夹持机构的一侧，且焊接机的焊接机头10位于盖板和壳体3接合处的翻转路径上，以可将翻转状态下的盖板和壳体3焊接于一起。本实施例中的焊接机可采用现有技术中的激光焊接机。如1图其中所述，在机架1的底板101上安装有竖直设置的两个立柱103，并在两立柱103的顶端固定连接有与底板101平行设置、并位于壳体3上方的安装板104。于安装板104上设有对应于两盖板与壳体3接合处设置的过孔，两焊接机头10沿竖直方向穿经过孔后进行焊接动作。

在此需要说明的是，本实施例中也可不设置安装板104的结构，此时，只要保证焊接机上的两个焊接机头10可沿竖直方向移动，从而实现盖板在壳体3上的焊接即可。除此之外，本实施例中的焊接机头10还可只设置一个，此时，焊接机头10先移动到其一盖板与壳体3的结合处并焊接，完成壳体3一端的焊接后再移动到另一盖板和壳体3的结合处进行壳体3另一端的焊接。不过相较于具有一个焊接机头10的方案，设置两个焊接机头10的焊接效率明显提高。

本实施例中的刀片电池焊接装置在使用时，首先，将负极盖板4和第一夹紧件5夹紧连接，并将壳体3抵紧在负极盖板4上；然后，将正极盖板2和第二夹紧件7夹紧连接，并将壳体3和正极盖板2对正；接着拧紧调节螺栓，使得第二夹紧件7将正极盖板2抵紧在壳体3上；最后，将焊接机头10的位置调整到位，启动驱动马达6和焊接机，实现对盖板和壳体3间的边翻转边焊接。在完成焊接后，首先，关闭驱动马达6和焊接机，然后，反向旋转调节螺栓，使第二夹紧件7解除对正极盖板2的夹紧，从而可从机架1上取出完成焊接的电池。

本实施例所述的刀片电池焊接装置，通过翻转夹持机构中的夹紧件与机架1的配合，可将盖板夹紧在壳体3的两端；并通过驱动部和设置在盖板和壳体3接合处的焊接机头10，可驱使夹紧状态下的壳体3和盖板同步翻转，并实现盖板与壳体3间一边翻转一边焊接。如此不仅能够显著提高盖板在壳体3上的焊接效率，而且还可有效防止在盖板的拐角处漏焊问题的发生。另外，调节机构还能够实现盖板和壳体3在夹持状态和解除夹持两种状态间的切换，从而便于对机架1上夹持的电池进行更换，具有较好的使用灵活性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。

Claims (10)

1.一种刀片电池焊接装置，用于将盖板分别焊接于刀片电池的壳体(3)的两端，其特征在于，所述刀片电池焊接装置包括：

机架(1)；

翻转夹持机构，具有分别连接在各所述盖板和所述机架(1)之间的夹紧件，所述夹紧件用以将所述壳体(3)和所述盖板夹紧于所述机架(1)上，且所述夹紧件的一端枢转设于所述机架(1)上，另一端构造有可连接于所述盖板上的构成两者间相对固定的连接部；

驱动部，对应于两所述夹紧件中的第一夹紧件(5)安装于所述机架(1)上，所述驱动部的动力输出端与所述第一夹紧件(5)的枢转端相连，以可驱使所述盖板与所述第一夹紧件(5)在所述机架(1)上同轴翻转；

调节机构，对应于两所述夹紧件中的第二夹紧件(7)设于所述机架(1)上，所述调节机构具有安装于所述机架(1)上的与所述第二夹紧件(7)的枢转端相连的调节件(9)，且所述调节件(9)被设置为因承接外部操作力而可挤压所述第二夹紧件(7)；

焊接机，设于所述翻转夹持机构的一侧，且所述焊接机的焊接机头(10)位于所述盖板和所述壳体(3)接合处的翻转路径上，以可将翻转状态下的所述盖板和所述壳体(3)焊接于一起。

2.根据权利要求1所述的刀片电池焊接装置，其特征在于：所述第二夹紧件(7)的枢转端经由轴承枢转设于所述机架(1)上，且所述轴承的外圈固连于所述调节件(9)的挤压端，以可使所述轴承与所述调节件(9)的挤压端同步移动。

3.根据权利要求2所述的刀片电池焊接装置，其特征在于：于所述调节件(9)的挤压端和所述轴承的外圈间固连有连接板。

4.根据权利要求3所述的刀片电池焊接装置，其特征在于：于所述连接板上构造有与所述轴承的外圈相适配的环状凸起(11)，所述环状凸起(11)固连于所述轴承的外圈上。

5.根据权利要求3所述的刀片电池焊接装置，其特征在于：对应于所述第二夹紧件(7)的枢转端，于所述机架(1)上固设有固定块(8)，所述调节件(9)为螺接于所述固定块(8)上的调节螺栓，所述连接板固连于所述调节螺栓的杆部上、并可于所述固定块(8)内移动。

6.根据权利要求5所述的刀片电池焊接装置，其特征在于：于所述固定块(8)内设有沿所述调节螺栓长度方向布置的槽体(801)，所述连接板位于所述槽体(801)内。

7.根据权利要求6所述的刀片电池焊接装置，其特征在于：所述槽体(801)的截面呈长方形。

8.根据权利要求1所述的刀片电池焊接装置，其特征在于：于各所述盖板上均具构造有外凸设置的凸起(201)，所述连接部为设于所述夹紧件端部与所述凸起(201)插装相连的凹槽(504)。

9.根据权利要求8所述的刀片电池焊接装置，其特征在于：所述凸起(201)的截面呈矩形，所述凹槽(504)的截面形状与所述凸起(201)适配设置。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的刀片电池焊接装置，其特征在于：于所述机架(1)上固连有平行设置于所述壳体(3)上方的安装板(104)，所述焊接机头(10)为沿竖直方向导向滑动于所述安装板(104)上的两个。

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