CN216503009U - 一种双层保护气导流焊接夹具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双层保护气导流焊接夹具，其特征在于，包括用于固定在电池模组两端的基座，基座上设有用于引入保护气的管接头，基座内设有与管接头相通的内部气道，内部气道分别接通各分支气道口，基座内位于每个分支气道口处分别设有一个浮动内通道，浮动内通道的一端与分支气道口连通，基座的底部与压块腔体固定连接，压块腔体上设有与浮动内通道另一端接通的压块腔体入口，压块腔体内设有主气道和分流气道，压块腔体入口与主气道连通，主气道通过分流气道与压块腔体的内部连通。本实用新型的结构简单，零件易加工制造；整个腔体兼备浮动压紧、导气、绝缘等多种功能于一体，适用于保护气气道形状复杂多变的激光焊接应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种双层保护气导流焊接夹具，属于新能源车的电池模组与极耳激光焊接技术领域。
背景技术
在新能源车软包锂电池模组Busbar(母排)与极耳激光焊接领域上，为了防止焊接时候产生氧化物，稳定焊接的质量，在焊接区域一般需要引入惰性气体进行焊接保护。
软包锂电池模组在产品设计时候，为了节省其在车内安装空间，扩大产品能量密度，往往将很多个电芯进行密集的堆叠，进行极耳折弯后再焊接在Busbar片上，这样使得整个模组在小小的空间内往往分布很多个电芯极耳，每一处都需要进行独立压紧，这样密集的压紧结构，使得每一个焊接点均处于一个独立封闭的深腔中，这样如果使用保护气在外部整体吹，会被各个腔体壁挡在外面，不能到达各个焊接区域，起不到保护的效果，只能对每个独立的腔体分别引入保护气，在腔体内设计保护气气道。
由于每个极耳的位置分布并不完全规律，各自间距不一、周围障碍物也不一样，导致每个腔体的形状各异，气道也需要根据腔体外形进行复杂设计，传统气道采用两直孔相交的结构来联通制作气道，受直孔加工工艺、空间的束缚，气道形式单一，不能满足设计应用的需求。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：如何对形状各异腔体的气道分别引入保护气，满足设计应用的需求。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种双层保护气导流焊接夹具，其特征在于，包括用于固定在电池模组两端的基座，基座上设有用于引入保护气的管接头，基座内设有与管接头相通的内部气道，内部气道分别接通各分支气道口，基座内位于每个分支气道口处分别设有一个浮动内通道，浮动内通道的一端与分支气道口连通，基座的底部与压块腔体固定连接，压块腔体上设有与浮动内通道另一端接通的压块腔体入口，压块腔体内设有主气道和分流气道，压块腔体入口与主气道连通，主气道通过分流气道与压块腔体的内部连通。
优选地，所述的压块腔体包括气道上盖、腔体，气道上盖的一侧连接腔体，气道上盖的另一侧连接基座的底部，压块腔体入口由贯穿气道上盖的孔与腔体上表面的气体入口孔组成，主气道设于气道上盖与腔体之间的连接处。
优选地，所述的气道上盖上与腔体连接的一侧为平面，主气道设于腔体上与气道上盖连接的一侧，主气道为开放的槽型结构。
优选地，所述的分流气道为直孔气道。
优选地，所述的压块腔体还包括导气螺帽，导气螺帽设于压块腔体入口内，气道上盖与腔体之间通过至少两个导气螺帽固定连接；导气螺帽的一端与浮动内通道另一端接通，导气螺帽的另一端与气体入口孔接通。
优选地，所述的基座包括座板、绝缘垫板和绝缘导座，管接头固定在座板上，内部气道和各分支气道口均设于座板内；座板通过绝缘垫板和绝缘导座固定连接；浮动内通道的一端贯穿绝缘垫板和绝缘导座后与分支气道口连通。
优选地，所述的压块腔体上接通浮动内通道的一端嵌在绝缘导座内部和绝缘垫板空间内。
优选地，所述的浮动内通道包括绝缘帽、导套、弹簧和O型圈，每个导套的一端通过绝缘帽与各分支气道口接通，导套另一端通过O型圈与绝缘垫板和绝缘导座密封连接，弹簧设于导套内，弹簧的一端顶在绝缘帽上，弹簧的另一端顶在压块腔体上。
优选地，所述的基座为框型结构，中心设有露出压块腔体的各个腔体的槽孔。
本实用新型可普遍应用各种锂电池模组极耳与Busbar激光焊接夹具，夹具设计需要在夹具上设计专门的保护气体通道，双层导流结构形式能让保护气道设计更加灵活，可变方向及布置，以适用于形状各异腔体及复杂的夹具形状。
本实用新型的结构简单，零件易加工制造；整个腔体兼备浮动压紧、导气、绝缘等多种功能于一体，适用于保护气气道形状复杂多变的激光焊接应用。
附图说明
图1为一种双层保护气导流焊接夹具的安装示意图；
图2为座板的正面示意图；
图3为一种双层保护气导流焊接夹具安装后的局部剖视图；
图4为一种双层保护气导流焊接夹具的内部结构连接关系示意图；
图5为图4中的局部放大示意图；
图6为单个腔体的连接示意图；
图7为腔体的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
本实用新型提供了一种双层保护气导流焊接夹具，其安装在电池模组1的两端，如图1所示，电池模组1两端的最外侧为座板2，座板2上设有用于连接充气管的管接头3。本实用新型包括基座、浮动式内通道、压块腔体三部分。
如图2-图7所示，两个基座分别固定在电池模组1两端，基座上设有用于引入保护气的管接头3。基座内设有与管接头3相通的内部气道13，内部气道13分别接通各分支气道口，基座内位于每个分支气道口处分别设有一个浮动内通道，浮动内通道的一端与分支气道口连通，基座的底部与压块腔体固定连接，压块腔体上设有与浮动内通道另一端接通的压块腔体入口，压块腔体内设有主气道和分流气道16，压块腔体入口与主气道连通，主气道通过分流气道16与压块腔体的内部连通。基座为框型结构，中心设有露出压块腔体的各个腔体12的槽孔。
基座由座板2、绝缘垫板4和绝缘导座5组成，座板2上布置管接头3引入保护气，座板2内的内部气道13将保护气引流到座板2各分支气道口处；管接头3固定在座板2上，内部气道13和各分支气道口均设于座板2内；座板2通过绝缘垫板4和绝缘导座5固定连接；浮动内通道的一端贯穿绝缘垫板4和绝缘导座5后与分支气道口连通。
基座各分支气道口处布置浮动内通道，且与浮动内通道相通，浮动内通道由绝缘帽6、导套7、弹簧8和O型圈9组成，为气体流通通道兼备浮动密封功能；每个导套7的一端通过绝缘帽6与各分支气道口接通，导套7另一端通过O型圈9与绝缘垫板4和绝缘导座5密封连接，弹簧8设于导套7内，弹簧8的一端顶在绝缘帽6上，弹簧8的另一端顶在压块腔体上。
浮动内通道尾端连接压块腔体，压块腔体由气道上盖11、腔体12和导气螺帽10组成，气道上盖11凸台嵌入在绝缘导座5内部和绝缘垫板4空间内。气道上盖11的一侧连接腔体12，气道上盖11的另一侧连接基座的底部，压块腔体入口由贯穿气道上盖11的孔与腔体12上表面的气体入口孔14组成，主气道设于气道上盖11与腔体12之间的连接处。气道上盖11上与腔体12连接的一侧为平面，主气道设于腔体12上与气道上盖11连接的一侧。导气螺帽10设于压块腔体入口内，气道上盖11与腔体12之间通过两个导气螺帽10固定连接；导气螺帽10的一端与浮动内通道另一端接通，导气螺帽10的另一端与气体入口孔14接通。
保护气体由管接头3处引入，经由座板2的内部气道13分布至各分支气道口处，再经由各分支气道口处的绝缘帽6中心孔，流经导套7、导气螺帽10内部，抵达腔体12的气体入口孔14处，再由腔体12的槽型气道15和分流气道16引流至腔体12内部，对焊接区域进行保护。
腔体12与气道上盖11，通过2个导气螺帽10螺纹连接成一整体，腔体12主气道设计成开放的槽型结构(即槽型气道15)，彻底脱离常规气道孔加工只能做成直线的工艺和空间的限制，这种槽型气道15通过普通铣床就能加工，形状也能灵活设计成紧密贴合腔体12外壁的复杂形状，腔体12上的槽型气道15与气道上盖11形成一个封闭的完整通道，下部的腔体12中采用多处分流气道16，将主气道中的气体均匀引入到腔体12的腔内。分流气道16为直孔气道。
电池模组1上各个极耳的位置排布往往十分紧密，并且焊接前需要对每个极耳都要使用独立的腔体12进行压紧，腔体12使用金属材料制作，极耳之间不能导通，否则会引起短路，造成事故，腔体12之间需要留有一定的间隙以保证绝缘要求，所以每个腔体12的外部尺寸需要做到尽量小。反之，在腔体12内部区域，为焊接时候，激光光路通行区域，基本上每个腔体12设计均为深坑形状，为了保证焊接时候光路不被遮挡，腔体12内部尽量设计成倾斜的喇叭口形状，且腔体12内部的空间尺寸越大越好；这样内外交加因素的影响下，整个腔体12的结构要求十分精简，并且形状各异。
本实用新型可普遍应用各种锂电池模组极耳与Busbar激光焊接夹具，夹具设计需要在夹具上设计专门的保护气体通道，双层导流结构形式能让保护气道设计更加灵活，可变方向及布置，以适用于形状各异腔体12及复杂的夹具形状。
Claims (9)
1.一种双层保护气导流焊接夹具，其特征在于，包括用于固定在电池模组(1)两端的基座，基座上设有用于引入保护气的管接头(3)，基座内设有与管接头(3)相通的内部气道(13)，内部气道(13)分别接通各分支气道口，基座内位于每个分支气道口处分别设有一个浮动内通道，浮动内通道的一端与分支气道口连通，基座的底部与压块腔体固定连接，压块腔体上设有与浮动内通道另一端接通的压块腔体入口，压块腔体内设有主气道和分流气道(16)，压块腔体入口与主气道连通，主气道通过分流气道(16)与压块腔体的内部连通。
2.如权利要求1所述的一种双层保护气导流焊接夹具，其特征在于，所述的压块腔体包括气道上盖(11)、腔体(12)，气道上盖(11)的一侧连接腔体(12)，气道上盖(11)的另一侧连接基座的底部，压块腔体入口由贯穿气道上盖(11)的孔与腔体(12)上表面的气体入口孔(14)组成，主气道设于气道上盖(11)与腔体(12)之间的连接处。
3.如权利要求2所述的一种双层保护气导流焊接夹具，其特征在于，所述的气道上盖(11)上与腔体(12)连接的一侧为平面，主气道设于腔体(12)上与气道上盖(11)连接的一侧，主气道为开放的槽型结构。
4.如权利要求3所述的一种双层保护气导流焊接夹具，其特征在于，所述的分流气道(16)为直孔气道。
5.如权利要求2所述的一种双层保护气导流焊接夹具，其特征在于，所述的压块腔体还包括导气螺帽(10)，导气螺帽(10)设于压块腔体入口内，气道上盖(11)与腔体(12)之间通过至少两个导气螺帽(10)固定连接；导气螺帽(10)的一端与浮动内通道另一端接通，导气螺帽(10)的另一端与气体入口孔(14)接通。
6.如权利要求1所述的一种双层保护气导流焊接夹具，其特征在于，所述的基座包括座板(2)、绝缘垫板(4)和绝缘导座(5)，管接头(3)固定在座板(2)上，内部气道(13)和各分支气道口均设于座板(2)内；座板(2)通过绝缘垫板(4)和绝缘导座(5)固定连接；浮动内通道的一端贯穿绝缘垫板(4)和绝缘导座(5)后与分支气道口连通。
7.如权利要求6所述的一种双层保护气导流焊接夹具，其特征在于，所述的压块腔体上接通浮动内通道的一端嵌在绝缘导座(5)内部和绝缘垫板(4)空间内。
8.如权利要求1或5或6所述的一种双层保护气导流焊接夹具，其特征在于，所述的浮动内通道包括绝缘帽(6)、导套(7)、弹簧(8)和O型圈(9)，每个导套(7)的一端通过绝缘帽(6)与各分支气道口接通，导套(7)另一端通过O型圈(9)与绝缘垫板(4)和绝缘导座(5)密封连接，弹簧(8)设于导套(7)内，弹簧(8)的一端顶在绝缘帽(6)上，弹簧(8)的另一端顶在压块腔体上。
9.如权利要求1所述的一种双层保护气导流焊接夹具，其特征在于，所述的基座为框型结构，中心设有露出压块腔体的各个腔体(12)的槽孔。
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