CN214079970U - 一种焊接夹具和焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种焊接夹具和焊接装置，涉及电池焊接技术，焊接夹具包括：第一夹持块和第二夹持块，第一夹持块和第二夹持块相对且间隔设置形成夹持腔，夹持腔用于夹持壳体；当夹持腔夹持壳体时，第一夹持块和第二夹持块分别贴合于两个宽面，且均从宽面靠近顶盖的一端贴合至靠近底面的一端。该焊接夹具的第一夹持块和第二夹持块可分别始终贴合于两个宽面上，且从宽面的一端延伸至另一端，夹持面积大，从而能有效地保证宽面各个位置在焊接过程中所受到的夹持力，进而其能有效地减少电池壳体的宽面在焊接过程中的凹凸不平的情况的发生，继而可保证顶盖与壳体焊接后电池的质量。

Description

一种焊接夹具和焊接装置

技术领域

本实用新型涉及电池焊接技术领域，具体而言，涉及一种焊接夹具和焊接装置。

背景技术

电池的制备过程中往往需要对顶盖和壳体进行焊接，在焊接过程中由于电池的尺寸较小、壳体较薄，壳体的宽面在焊接过程中容易出现凹凸不平的现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种焊接夹具，其能有效地减少电池壳体的宽面在焊接过程中的凹凸不平的情况的发生，从而保证顶盖与壳体焊接后电池的质量。

本实用新型的另一目的在于提供一种焊接装置，其包括上述的焊接夹具，因而其也能有效地减少电池壳体的宽面在焊接过程中的凹凸不平的情况的发生，从而保证顶盖与壳体焊接后电池的质量。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供一种焊接夹具，用于在电池的壳体和顶盖进行焊接时夹持壳体，壳体包括两个宽面、两个窄面以及底面；两个宽面相对且间隔设置；两个窄面相对且间隔设置于两个宽面之间，且与两个宽面之间形成环状结构；底面和顶盖分别连接设置于环状结构的两端；焊接夹具包括：

第一夹持块和第二夹持块，第一夹持块和第二夹持块相对且间隔设置形成夹持腔，夹持腔用于夹持壳体；当夹持腔夹持壳体时，第一夹持块和第二夹持块分别贴合于两个宽面，且均从宽面靠近顶盖的一端贴合至靠近底面的一端。

在可选的实施方式中，宽面具有第一端和第二端，第一端与顶盖连接，第二端与底面连接；

当夹持腔夹持壳体时，第一夹持块和第二夹持块均从第一端贴合至靠近第二端的位置；或者，当夹持腔夹持壳体时，第一夹持块和第二夹持块均从第一端贴合至第二端。

在可选的实施方式中，当夹持腔夹持壳体时，沿两个窄面的连线方向，第一夹持块和第二夹持块贴合于宽面上的尺寸等于宽面的尺寸；

当夹持腔夹持壳体时，沿顶盖至底面的方向，第一夹持块和第二夹持块贴合于宽面的尺寸等于宽面的尺寸。

在可选的实施方式中，壳体为铝壳，第一夹持块和第二夹持块的材料均为铝合金。

在可选的实施方式中，焊接夹具还包括驱动机构，驱动机构与第一夹持块和/或第二夹持块传动连接，用于驱动第一夹持块和第二夹持块相互靠近或远离，以夹持或松开壳体。

在可选的实施方式中，驱动机构包括气缸，气缸与第一夹持块连接，用于驱动第一夹持块在靠近或远离第二夹持块的方向运动，以夹持壳体。

第二方面，本实用新型实施例提供一种焊接装置，用于焊接电池的壳体和顶盖，包括：

机座；

前述实施方式中任一项的焊接夹具，设置于机座，且焊接夹具用于夹持壳体；

焊接机构，设置于机座，且用于在焊接夹具夹持壳体后将顶盖焊接于壳体。

在可选的实施方式中，电池还包括设置于壳体内且能从顶盖露出的极柱；

焊接装置还包括保护罩，保护罩罩设于极柱外侧。

在可选的实施方式中，焊接夹具还包括定位块，定位块与机座固定连接，且定位块包括向壳体方向延伸的定位部；

第一夹持块的部分和第二夹持块的部分均从宽面伸出，且定位部位于第一夹持块从宽面伸出的部分与第二夹持块从宽面伸出的部分之间。

在可选的实施方式中，焊接装置还包括预焊压板，预焊压板活动地设置于机座，且能在靠近或远离焊接夹具的方向上运动，以在焊接机构进行焊接作业时压于顶盖以及焊接夹具的表面，以辅助进行点焊。

本实用新型的实施例至少具备以下优点或有益效果：

本实用新型的实施例提供了一种焊接夹具，用于在电池的壳体和顶盖进行焊接时夹持壳体，壳体包括两个宽面、两个窄面以及底面；两个宽面相对且间隔设置；两个窄面相对且间隔设置于两个宽面之间，且与两个宽面之间形成环状结构；底面和顶盖分别连接设置于环状结构的两端；该焊接夹具包括：第一夹持块和第二夹持块，第一夹持块和第二夹持块相对且间隔设置形成夹持腔，夹持腔用于夹持壳体；当夹持腔夹持壳体时，第一夹持块和第二夹持块分别贴合于两个宽面，且均从宽面靠近顶盖的一端贴合至靠近底面的一端。该焊接夹具的第一夹持块和第二夹持块可分别始终贴合于两个宽面上，且从宽面的一端延伸至另一端，夹持面积大，从而能有效地保证宽面各个位置在焊接过程中所受到的夹持力，进而其能有效地减少电池壳体的宽面在焊接过程中的凹凸不平的情况的发生，继而可保证顶盖与壳体焊接后电池的质量。

本实用新型的实施例还提供了一种焊接装置，其包括上述的焊接夹具，因而其也能有效地减少电池壳体的宽面在焊接过程中的凹凸不平的情况的发生，从而保证顶盖与壳体焊接后电池的质量。

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为本实用新型的实施例提供的焊接装置的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例提供的焊接装置的局部结构示意图一；

图3为本实用新型的实施例提供的焊接装置的局部结构示意图二；

图4为本实用新型的实施例提供的焊接装置的局部结构示意图三；

图5为本实用新型的实施例提供的焊接装置的局部结构示意图四。

图标:100-焊接夹具；101-壳体；103-宽面；105-窄面；107-底面；109-第一夹持块；111-第二夹持块；113-夹持腔；119-顶盖；121-驱动机构；200-焊接装置；201-机座；203-保护罩；205-定位块；207-定位部；209-预焊压板；211-点焊孔。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。

图1为本实施例提供的焊接装置200的结构示意图；图2为本实施例提供的焊接装置200的局部结构示意图一。请参阅图1与图2，本实施例提供了一种焊接装置200，其用于在电池的生产制备的过程中，对顶盖119和壳体101进行焊接。

详细地，该焊接装置200包括机座201、焊接夹具100以及焊接机构。

具体地，机座201用于安装焊接夹具100和焊接机构，以保证焊接作业的正常进行。焊接夹具100设置于机座201，且用于在焊接机构进行焊机作业时夹持壳体101，从而保证焊接作业稳定性和可靠性。焊接机构也设置于机座201，且用于在焊接夹具100夹持壳体101后将顶盖119焊接于壳体101。需要说明的是，在本实施例中，焊接机构与现有技术的焊接机构完全相同，本实施例不再赘述其结构。

图3为本实施例提供的焊接装置200的局部结构示意图二；图4为本实施例提供的焊接装置200的局部结构示意图三；图5为本实施例提供的焊接装置200的局部结构示意图四。请参阅图1至图5，在本实施例中，需要进行焊接的电池为方形动力电池，其包括壳体101和顶盖119，在进行焊接作业时需要先通过点焊焊接顶盖119和壳体101，以固定位置，然后再通过圆周焊进行焊接作业。

详细地，壳体101包括两个宽面103、两个窄面105以及底面107。其中，两个宽面103相对且间隔设置；两个窄面105相对且间隔设置于两个宽面103之间，且与两个宽面103之间形成环状结构；底面107和顶盖119分别连接设置于环状结构的两端，以形成方形动力电池。同时，与壳体101的形状相适配，在本实施例中，焊接夹具100包括第一夹持块109和第二夹持块111。并且，第一夹持块109和第二夹持块111相对且间隔设置形成夹持腔113，夹持腔113的形状大致呈长方体状，以使得夹持腔113可用于夹持壳体101。且当夹持腔113夹持壳体101时，第一夹持块109和第二夹持块111分别贴合于两个宽面103，且均从宽面103靠近顶盖119的一端贴合至靠近底面107的一端。该焊接夹具100的第一夹持块109和第二夹持块111可分别始终贴合于两个宽面103上，且从宽面103的一端延伸至另一端，夹持面积大，从而能有效地保证宽面103各个位置在焊接过程中所受到的夹持力，进而其能有效地减少电池壳体101的宽面103在焊接过程中的凹凸不平的情况的发生，继而可保证顶盖119与壳体101焊接后电池的质量。

请再次参阅图3至图5，在本实施例中，宽面103具有第一端和第二端，第一端用于与顶盖119焊接配合，第二端与底面107固定连接。且当夹持腔113夹持壳体101时，第一夹持块109和第二夹持块111均从第一端贴合至靠近第二端的位置，也即从第一端的端部贴合至靠近第二端的端部的位置，可预留部分不贴合。这样设计的原因在于，在焊接作业时，靠近顶盖119位置的温度较高，容易发生形变，而约远离顶盖119的方向的温度是越低的，因此在靠近第二端的端部的位置上，宽面103的温度是相对较低的，因此其不贴合夹持块也不会影响焊接作业的高效进行。同时由于其温度本身较低，也不会导致其在焊接作业过程中发生变形，从而还可节约第一夹持块109和第二夹持块111的使用面积，节约成本。

作为优选的方案，在本实施例中，当夹持腔113夹持壳体101时，沿两个窄面105的连线方向，第一夹持块109和第二夹持块111贴合于宽面103上的尺寸大于宽面103的尺寸，以使得第一夹持块109的部分和第二夹持块111的部分均从宽面103伸出，以进一步地保证宽度方向上宽面103更不易变形。同时，当夹持腔113夹持壳体101时，沿顶盖119至底面107的方向，第一夹持块109和第二夹持块111贴合于宽面103的尺寸小于宽面103的尺寸，以节约第一夹持块109和第二夹持块111的使用面积节约成本。

当然，在其他实施例中，当夹持腔113夹持壳体101时，第一夹持块109和第二夹持块111均从第一端贴合至第二端，也即完全的覆盖宽面103，例如当夹持腔113夹持壳体101时，沿两个窄面105的连线方向，第一夹持块109和第二夹持块111贴合于宽面103上的尺寸等于宽面103的尺寸，且当夹持腔113夹持壳体101时，沿顶盖119至底面107的方向，第一夹持块109和第二夹持块111贴合于宽面103的尺寸等于宽面103的尺寸。通过完全覆盖与宽面103的夹持方式则可有效地确保宽面103在焊接过程中不易发生变形，从而不易出现凹凸不平的情况，在实际使用过程中，可根据成本和需求进行选择，本实施例不做限定。

进一步优选地，由于第一夹持块109的部分和第二夹持块111的部分均从宽面103的宽度方向上伸出，因此本实施例中，焊接夹具100还包括定位块205，定位块205呈“T”字型，且定位块205与机座201固定连接。定位块205包括向壳体101方向延伸的定位部207，定位部207呈直线延伸，且定位部207位于第一夹持块109从宽面103伸出的部分与第二夹持块111从宽面103伸出的部分之间，以辅助第一夹持块109和第二夹持块111进行定位，保证二者安装过程的可靠性和稳定性。

更进一步地，在本实施例中，方形动力电池的整个壳体101的材料均为铝合金的铝制材料，而铝壳的导热性能极强，因而为了进一步地减少壳体101在焊接过程中宽面103变形的情况发生，在本实施例中，可以将第一夹持块109和第二夹持块111的材料均为铝合金，铝合金导热率为204/W*(m*k)，不锈钢为14/W*(m*k)，其相较于不锈钢的材质而言，具有更好的导热性。也即，将第一夹持块109和第二夹持块111的材料选择为铝合金，可以使得铝壳在焊接时产生的热量能快速地通过第一夹持块109以及第二夹持块111被传导出，从而进一步地防止铝壳发生形变，减小表面凹凸不平的情况的发生。

请再次参阅图1至图2，在本实施例中，由于方形电池的尺寸虽然都很小，但是不同方形电池的尺寸也存在细微差异。因此，在本实施例中，焊接夹具100还包括驱动机构121，驱动机构121与第一夹持块109传动连接，用于驱动第一夹持块109向靠近或远离第二夹持块111的方向运动，以在夹持或松开壳体101的同时，适配不同尺寸的电池，从而保证电池的壳体101和顶盖119焊接过程的可靠性。当然，在其他实施例中，驱动机构121也可以设置为与第二夹持块111传动连接，从而以驱动第二夹持块111相对第一夹持块109运动，以调整夹持力，进而可适配不同尺寸的电池，本实施例不做限定。

详细地，在本实施例中，驱动机构121包括气缸，气缸与第一夹持块109连接，用于驱动第一夹持块109在靠近或远离第二夹持块111的方向运动，以夹持壳体101，从而以保证第一夹持块109和第二夹持块111夹持壳体101后壳体101的稳定性，同时也可适应不同尺寸的壳体101。当然，在其他实施例中，驱动机构121还可以设置为包括电机和驱动杆的结构，通过电机带动驱动杆伸缩以及使得第一夹持块109和第二夹持块111相对靠近或远离，本实施例不再赘述。

请再次参阅图1至图5，由于电池的壳体101内部用于放置电芯等结构，且电芯的极柱从顶盖119的开口露出，因此在焊接顶盖119时极柱容易被烧伤。因而，在本实施例中，焊接装置200还包括保护罩203，保护罩203罩设于极柱外侧，以保证在顶盖119焊接时极柱的安全性，防止极柱被烧伤。

请再次参阅图1与图2，在本实施例中，焊接装置200还包括预焊压板209，预焊压板209通过滑轨活动地设置于机座201，且能在靠近或远离焊接夹具100的方向上运动，以在焊接机构进行焊接作业时压于顶盖119以及焊接夹具100的表面，以辅助进行点焊。通过预焊压板209的设置一方面可辅助顶盖119焊接作业的进行，也即可保证后续的周向焊接作业进行；另一方面，通过预焊压板209的设置还能与焊接夹具100配合，以保证焊接夹具100夹持过程中的稳定性，从而进一步地减小壳体101在焊接过程中出现变形等情况。

详细地，在本实施例中，预焊压板209上设置有多个点焊孔211，例如本实施例中为三个，多个点焊孔211沿两个窄面105的连线方向间隔设置，焊接机构可通过每个点焊孔211均在顶盖119与壳体101的端面之间进行点焊，以预先固定顶盖119和壳体101，保证后续周向焊作业的可靠进行。当然，在其他实施例中，点焊孔211的数量还可以根据需求进行调整，例如可以选择为四个、五个甚至更多等，本实施例不做限定。

下面对本实用新型的实施例提供的焊接装置200的工作原理和有益效果进行详细地说明：

在利用该焊接装置200进行顶盖119的焊接作业时，可先将壳体101的一个宽面103与第二夹持块111抵接配合，然后采用驱动机构121驱动第一夹持块109向靠近第二夹持块111的方向运动，使得第一夹持块109与另一个宽面103抵接配合，从而稳定地夹持壳体101；接着，将保护罩203罩设于极柱的外侧；其次，驱动预焊压板209向顶盖119和壳体101方向运动，并压于顶盖119以及焊接夹具100的表面，并预先进行点焊；最后，在顶盖119和壳体101的上端面之间进行周向焊即可。

在上述过程中，一方面该焊接夹具100的第一夹持块109和第二夹持块111可分别始终贴合于两个宽面103上，且从宽面103的一端延伸至另一端，夹持面积大，从而能有效地保证宽面103各个位置在焊接过程中所受到的夹持力，进而其能有效地减少电池壳体101的宽面103在焊接过程中的凹凸不平的情况的发生，继而可保证顶盖119与壳体101焊接后电池的质量；另一方面，由于第一夹持块109和第二夹持块111均为铝合金材质，可有效地将壳体101的热量导出，从而可进一步地减小壳体101变形的情况的发生。

综上所述，本实用新型的实施例提供的焊接夹具100和焊接装置200能有效地减少电池壳体101的宽面103在焊接过程中的凹凸不平的情况的发生，从而保证顶盖119与壳体101焊接后电池的质量。

以上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。

Claims (10)

1.一种焊接夹具，用于在电池的壳体和顶盖进行焊接时夹持所述壳体，所述壳体包括两个宽面、两个窄面以及底面；两个所述宽面相对且间隔设置；两个窄面相对且间隔设置于两个所述宽面之间，且与两个所述宽面之间形成环状结构；所述底面和所述顶盖分别连接设置于所述环状结构的两端；其特征在于，所述焊接夹具包括：

第一夹持块和第二夹持块，所述第一夹持块和所述第二夹持块相对且间隔设置形成夹持腔，所述夹持腔用于夹持所述壳体；当所述夹持腔夹持所述壳体时，所述第一夹持块和所述第二夹持块分别贴合于两个所述宽面，且均从所述宽面靠近所述顶盖的一端贴合至靠近所述底面的一端。

2.根据权利要求1所述的焊接夹具，其特征在于：

所述宽面具有第一端和第二端，所述第一端与所述顶盖连接，所述第二端与所述底面连接；

当所述夹持腔夹持所述壳体时，所述第一夹持块和所述第二夹持块均从所述第一端贴合至靠近所述第二端的位置；或者，当所述夹持腔夹持所述壳体时，所述第一夹持块和所述第二夹持块均从所述第一端贴合至所述第二端。

3.根据权利要求2所述的焊接夹具，其特征在于：

当所述夹持腔夹持所述壳体时，沿两个所述窄面的连线方向，所述第一夹持块和所述第二夹持块贴合于所述宽面上的尺寸等于所述宽面的尺寸；

当所述夹持腔夹持所述壳体时，沿所述顶盖至所述底面的方向，所述第一夹持块和所述第二夹持块贴合于所述宽面的尺寸等于所述宽面的尺寸。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的焊接夹具，其特征在于：

所述壳体为铝壳，所述第一夹持块和所述第二夹持块的材料均为铝合金。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的焊接夹具，其特征在于：

所述焊接夹具还包括驱动机构，所述驱动机构与所述第一夹持块和/或所述第二夹持块传动连接，用于驱动所述第一夹持块和所述第二夹持块相互靠近或远离，以夹持或松开所述壳体。

6.根据权利要求5所述焊接夹具，其特征在于：

所述驱动机构包括气缸，所述气缸与所述第一夹持块连接，用于驱动所述第一夹持块在靠近或远离所述第二夹持块的方向运动，以夹持所述壳体。

7.一种焊接装置，用于焊接电池的壳体和顶盖，其特征在于，包括：

机座；

权利要求1至6中任一项所述的焊接夹具，设置于所述机座，且所述焊接夹具用于夹持所述壳体；

焊接机构，设置于所述机座，且用于在所述焊接夹具夹持所述壳体后将所述顶盖焊接于所述壳体。

8.根据权利要求7所述的焊接装置，其特征在于：

所述电池还包括设置于所述壳体内且能从所述顶盖露出的极柱；

所述焊接装置还包括保护罩，所述保护罩罩设于所述极柱外侧。

9.根据权利要求7所述的焊接装置，其特征在于：

所述焊接夹具还包括定位块，所述定位块与所述机座固定连接，且所述定位块包括向所述壳体方向延伸的定位部；

所述第一夹持块的部分和所述第二夹持块的部分均从所述宽面伸出，且所述定位部位于所述第一夹持块从所述宽面伸出的部分与所述第二夹持块从所述宽面伸出的部分之间。

10.根据权利要求7所述的焊接装置，其特征在于：

所述焊接装置还包括预焊压板，所述预焊压板活动地设置于所述机座，且能在靠近或远离所述焊接夹具的方向上运动，以在所述焊接机构进行焊接作业时压于所述顶盖以及所述焊接夹具的表面，以辅助进行点焊。

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