CN218225065U - 一种用于焊接复合集流体的滚焊装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于复合集流体焊接技术领域，公开了一种用于焊接复合集流体的滚焊装置，其包括复合集流体供料组件、第一金属箔材供料组件、第二金属箔材供料组件、滚焊组件与收卷组件。复合集流体供料组件用于供给拉平的复合集流体，第一金属箔材供料组件用于供给拉平的第一金属箔材，第二金属箔材供料组件用于供给拉平的第二金属箔材，滚焊组件用于将复合集流体、第一金属箔材与第二金属箔材焊接成一体并形成电池极片，收卷组件用于将电池极片进行收卷。本实用新型将复合集流体、第一金属箔材与第二金属箔材拉平后，再进行焊接，能够有效减少焊接时电池极片因复合集流体与金属箔材延伸率不同而发生褶皱的情况，从而有助于保证动力电芯的质量。

Description

一种用于焊接复合集流体的滚焊装置

技术领域

本实用新型涉及复合集流体焊接技术领域，尤其涉及一种用于焊接复合集流体的滚焊装置。

背景技术

动力电芯使用复合集流体具有高能量密度、高安全等特点，已成为一种发展趋势。而由于复合集流体中聚合物支撑层的存在，使得在后续电池极片焊接阶段需要使用转接焊，即在复合集流体的上下两侧均拼接金属箔材后进行焊接，再通过金属箔材进行电池极片的焊接。

现有技术中，一般采用超声波滚焊设备进行上述的焊接工作。但在实际焊接过程中，由于复合集流体与拼接的金属箔材延伸率不同，易导致焊接时，电池极片发生褶皱等现象，进而导致动力电芯质量下降。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中电池极片焊接时发生褶皱导致动力电芯质量下降的问题，而提供一种用于焊接复合集流体的滚焊装置。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：一种用于焊接复合集流体的滚焊装置包括：

复合集流体供料组件；

第一金属箔材供料组件，所述第一金属箔材供料组件设置在所述复合集流体供料组件上方；

第二金属箔材供料组件，所述第二金属箔材供料组件设置在所述复合集流体供料组件下方，且所述复合集流体供料组件、所述第一金属箔材供料组件和所述第二金属箔材供料组件均包括沿供料传输方向依次设置的放卷辊、导向辊组以及第一张力辊组；

滚焊组件，位于所述复合集流体供料组件、所述第一金属箔材供料组件和所述第二金属箔材供料组件的下游，所述滚焊组件用于将供给的复合集流体、第一金属箔材与第二金属箔材焊接成电池极片；及

收卷组件，位于所述滚焊组件的下游，所述收卷组件用于对所述电池极片进行收卷；

所述收卷组件包括第二张力辊组与收卷辊，所述第二张力辊组与所述收卷辊沿电池极片输送方向依次设置。

作为优选地，所述滚焊组件包括工作平台、焊接上模具与焊接下模具，所述焊接上模具沿供料传输方向滑移设置在所述工作平台上，所述焊接下模具设置在所述工作平台上，且所述焊接下模具位于所述焊接上模具正下方。

作为优选地，所述焊接上模具包括圆形焊头与驱动所述圆形焊头竖直滑移的第一驱动件。

作为优选地，所述焊接下模具包括开设在所述工作平台上的第一凹槽，所述第一凹槽沿供料传输方向开设。

作为优选地，所述焊接下模具还包括齿结构，所述齿结构设置在所述第一凹槽底壁上，且所述齿结构用于与所述焊接上模具配合在所述电池极片上形成呈间隔设置的焊缝。

作为优选地，所述圆形焊头上设置有齿结构，所述齿结构用于与所述焊接下模具配合在所述电池极片上形成呈间隔设置的焊缝；或

所述圆形焊头上设置有齿结构，所述第一凹槽底壁上设置有孔结构，所述孔结构与所述齿结构配合在所述电池极片上形成呈间隔设置的焊缝。

作为优选地，所述工作平台上沿竖直方向滑移设置有压块，以及用于驱动所述压块的第二驱动件，所述压块用于将第一金属箔材、第二金属箔材与复合集流体同时压紧在工作平台上。

作为优选地，所述第一凹槽底壁上开设有容纳槽，所述容纳槽内沿其长度方向间隔设置有多根隔条，多根所述隔条将所述容纳槽分隔为多个极片放置槽。

作为优选地，所述工作平台上设置有固定座，所述固定座上沿供料传输方向开设有滑槽，所述滑槽内滑移嵌设有安装块，所述焊接上模具设置在所述安装块上；

所述固定座上固定设置有驱动电机，所述驱动电机输出轴沿所述滑槽长度方向设置，所述驱动电机输出轴上同轴固定设置有丝杠，且所述丝杠与所述安装块之间形成有滚珠丝杠螺母副。

作为优选地，所述第二张力辊组包括两根轴向一致的张力辊，且两根所述张力辊之间形成所述供电池极片通过的调节空间。

有益效果：

1、由于本实用新型滚焊装置的第一金属箔材供料组件、复合集流体供料组件、第二金属箔材供料组件均设置了第一张力辊组，第一张力辊组能够对提供的材料进行张力拉平，即复合集流体供料组件供给拉平的复合集流体，第一金属箔材供料组件供给拉平的第一金属箔材，第二金属箔材供料组件供给拉平的第二金属箔材，后续由滚焊组件将三者焊接为一体。本实用新型将复合集流体、第一金属箔材与第二金属箔材拉平后，再进行焊接，通过第一张力辊组、压块、第二张力辊组的协同配合，能够有效减少焊接时电池极片因复合集流体与拼接的金属箔材延伸率不同而发生褶皱的情况，从而有助于保证动力电芯的质量。

2、本实用新型滚焊装置采用压块将第一金属箔材、第二金属箔材与复合集流体同时压紧在焊接下模具上，从而有助于减少焊接时第一金属箔材、第二金属箔材与复合集流体三者发生窜动的情况，进而有助于提升电池极片焊接的质量。

3、本实用新型滚焊装置可用于实验室阶段小型极片焊接，可手动在多个极片放置槽内放置第二金属箔材、而后放置复合集流体、再放置第一金属箔材，最后进行焊接。由此设置，可同时实现多个复合集流体与金属箔材的焊接。

附图说明

图1是本实施例主要体现用于焊接复合集流体的滚焊装置整体结构的轴测示意图；

图2是本实施例主要体现滚焊组件结构的轴测示意图；

图3是图2中A处的局部放大图。

图中：

1、第一金属箔材供料组件；11、放卷辊；12、导向辊组；13、第一张力辊组；2、复合集流体供料组件；3、第二金属箔材供料组件；4、滚焊组件；41、工作平台；411、固定座；412、滑槽；413、丝杠；414、放置平台；4141、第一凹槽；4142、齿结构；4143、隔条；4144、极片放置槽；42、焊接上模具；421、圆形焊头；43、焊接下模具；431、压块；5、收卷组件；51、第二张力辊组；511、张力辊；52、收卷辊。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例：

参照图1，本实施例提供一种用于焊接复合集流体的滚焊装置，滚焊装置包括沿竖直方向依次设置的第一金属箔材供料组件1、复合集流体供料组件2、第二金属箔材供料组件3。滚焊装置还包括滚焊组件4与收卷组件5,滚焊组件4与收卷组件5依次设置在第一金属箔材供料组件1、复合集流体供料组件2和第二金属箔材供料组件3的下游。

第一金属箔材供料组件1、复合集流体供料组件2和第二金属箔材供料组件3都设置有第一张力辊组13，第一张力辊组13能够对提供的材料进行张力拉平，由此，第一金属箔材供料组件1能够供给拉平的第一金属箔材，复合集流体供料组件2用于供给拉平的第二金属箔材，第二金属箔材供料组件3用于供给拉平的第二金属箔材。滚焊组件4用于将复合集流体供给的复合集流体、第一金属箔材供料组件1供给的第一金属箔材与第二金属箔材供料组件3供给的第二金属箔材焊接为一体并形成电池极片。收卷组件5用于收卷电池极片。本实施例将复合集流体、第一金属箔材与第二金属箔材拉平后，再进行焊接，能够有效减少焊接时电池极片因复合集流体与拼接的金属箔材延伸率不同而发生褶皱的情况，从而有助于保证动力电芯的质量。

参照图1，具体而言，第一金属箔材供料组件1、复合集流体供料组件2与第二金属箔材供料组件3的结构一致，以下以第一金属箔材供料组件1为例，进行阐述。第一金属箔材供料组件1包括放卷辊11、导向辊组12以及第一张力辊组13，且放卷辊11、导向辊组12与第一张力辊组13沿供料传输方向依次设置。本实施例中，导向辊组12由三根导向辊组成，第一张力辊组13由两根张力辊511组成。

参照图2，进一步地，滚焊组件4包括工作平台41、焊接上模具42与焊接下模具43。工作平台41上固定设置有固定座411，固定座411上沿供料传输方向开设有滑槽412，滑槽412内滑移嵌设有安装块，安装块上沿滑槽412长度方向贯穿开设有螺纹孔。焊接上模具42安装在安装块上。固定座411上固定设置有驱动电机(图中未标示)，驱动电机输出轴沿滑槽412长度方向设置，驱动电机输出轴上同轴固定设置有丝杠413，且丝杠413与螺纹孔螺纹连接。

可以理解的是，由于丝杠413与安装块之间为螺纹连接，驱动电机驱动丝杠413转动，即驱动电机可驱动安装块沿滑槽412滑移，更换驱动电机转向即可改变安装块滑移方向。由此利用驱动电机驱动焊接上模具42与焊接下模具43配合将供给至工作平台41上的第一金属箔材、第二金属箔材和复合集流体焊接为一体并形成电池极片，有助于提升滚焊装置的自动化程度。

参照图2和图3，优选地，焊接上模具42包括沿竖直方向滑移设置在安装座上的圆形焊头421及用于驱动圆形焊头421往复滑移的第一驱动件(图中未标示)。本实施例中，第一驱动件可以为气缸、电缸或其它常见动力源。利用第一驱动件驱动圆形焊头421上下滑移，以及上述提及的驱动电机驱动焊接上模具42水平滑移，即可实现焊接过程中无需操作人员手动操作圆形焊头421，从而有助于降低操作人员的劳动强度。需要指出的是，焊接上模具42还包括与圆形焊头421相适配的超声波发生器与换能器，圆形焊头421、超声波发生器与换能器均为现有技术，不再详述。

参照图2和图3，为了适应电池极片生产工艺需求，使得电池极片上的焊缝呈间隔设置。焊接下模具43位于焊接上模具42正下方，焊接下模具43包括放置平台414与压块431，放置平台414安装在工作平台41上，放置平台414上沿供料传输方向开设有第一凹槽4141，第一凹槽4141底壁上沿其宽度方向铺设有齿结构4142，从而在圆形焊头421沿齿结构4142对电池极片滚动焊接时，即会在电池极片上形成呈间隔设置的焊缝。由此设置，第一金属箔材、复合集流体和第二金属箔材输送至放置平台414后，三者待焊接区域均位于第一凹槽4141内，从而在焊接过程中对三者起到了一定的限位作用。当然，在其它实施例中，齿结构4142也可以沿圆形焊头421周向设置在圆形焊头421上；或在圆形焊头421上设置齿结构4142的同时，在第一凹槽4141底壁上设置孔结构。实际应用中，圆形焊头421对电池极片滚动焊接时，圆形焊头421上的齿结构4142与第一凹槽4141底壁上的孔结构相配合，使得电池极片焊接更牢固。需要指出的是，实际运用中，齿结构4142的具体布置形式视滚焊装置的使用场景而定。

参照图2和图3，压块431竖直滑移设置在放置平台414上，放置平台414上设置有用于驱动压块431滑移的第二驱动件(图中未标示)，本实施例中，第二驱动件也可以为气缸、电缸或其它常见动力源。利用第二驱动件驱动压块431上下滑移，有助于进一步提升滚焊装置的自动化程度。并且，通过压块431将第一金属箔材、第二金属箔材与复合集流体同时压紧在放置平台414上，有助于减少焊接时第一金属箔材、第二金属箔材与复合集流体三者发生窜动的情况，进而有助于提升电池极片焊接的质量。

参照图2，第一凹槽4141底壁上开设有容纳槽，容纳槽的长度方向为第一凹槽4141的宽度方向。容纳槽内沿其长度方向间隔设置有多根隔条4143，多根隔条4143将容纳槽分隔为多个极片放置槽4144。本实施例中，隔条4143的数量是3根，极片放置槽4144的数量是4个。由此设置，焊接装置也可用于实验室阶段小型极片焊接，可手动在多个极片放置槽4144内放置第二金属箔材、而后放置复合集流体、再放置第一金属箔材，最后进行焊接。进而可同时实现多个复合集流体与金属箔材的焊接。

参照图1，收卷组件5包括第二张力辊组51与收卷辊52，第二张力辊组51与收卷辊52沿电池极片输送方向依次设置在工作平台41远离第一金属箔材供料组件1的一侧。其中，第二张力辊组51包括两根轴向一致的张力辊511，且两根张力辊511之间形成有供电池极片通过的调节空间。实际运用中，电池极片穿过调节空间引导的同时并经第二张力辊组51拉平后，再由收卷辊52进行收卷，由此有助于提升电池极片收卷的规整性。

本申请实施例的一种用于焊接复合集流体的滚焊装置的实施原理为：先由第一金属箔材供料组件1、复合集流体供料组件2与第二金属箔材供料组件3将第一金属箔材、复合集流体、第二金属箔材分别输送至焊接上模具42与焊接下模具43之间并调整位置，使得第二金属箔材靠近固定座411的侧边与第一凹槽4141靠近固定座411的侧边齐平，复合集流体的靠近固定座411的侧边与齿结构4142靠近固定座411的侧边平齐，或略超出齿结构4142靠近固定座411的侧边1-3mm，第一金属箔材的远离固定座411的侧边与齿结构4142远离固定座411的侧边平齐，或略超出。待上述三者对齐后，第二驱动件驱动压块431下移并压紧所述三者。随后第一驱动件驱动圆形焊头421下压，且驱动电机驱动圆形焊头421前进。前进过程中，圆形焊头421发生转动，通过超声波振动使第一金属箔材、复合集流体、第二金属箔材焊接在一起并形成电池极片。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于焊接复合集流体的滚焊装置，其特征在于，包括：

复合集流体供料组件(2)；

第一金属箔材供料组件(1)，所述第一金属箔材供料组件(1)设置在所述复合集流体供料组件(2)上方；

第二金属箔材供料组件(3)，所述第二金属箔材供料组件(3)设置在所述复合集流体供料组件(2)下方，且所述复合集流体供料组件(2)、所述第一金属箔材供料组件(1)和所述第二金属箔材供料组件(3)均包括沿供料传输方向依次设置的放卷辊(11)、导向辊组(12)以及第一张力辊组(13)；

滚焊组件(4)，位于所述复合集流体供料组件(2)、所述第一金属箔材供料组件(1)和所述第二金属箔材供料组件(3)的下游，所述滚焊组件(4)用于将供给的复合集流体、第一金属箔材与第二金属箔材焊接成电池极片；及

收卷组件(5)，位于所述滚焊组件(4)的下游，所述收卷组件(5)用于对所述电池极片进行收卷；

所述收卷组件(5)包括第二张力辊组(51)与收卷辊(52)，所述第二张力辊组(51)与所述收卷辊(52)沿电池极片输送方向依次设置。

2.根据权利要求1所述的一种用于焊接复合集流体的滚焊装置，其特征在于，所述滚焊组件(4)包括工作平台(41)、焊接上模具(42)与焊接下模具(43)，所述焊接上模具(42)沿供料传输方向滑移设置在所述工作平台(41)上，所述焊接下模具(43)设置在所述工作平台(41)上，且所述焊接下模具(43)位于所述焊接上模具(42)正下方。

3.根据权利要求2所述的一种用于焊接复合集流体的滚焊装置，其特征在于，所述焊接上模具(42)包括圆形焊头(421)与驱动所述圆形焊头(421)竖直滑移的第一驱动件。

4.根据权利要求3所述的一种用于焊接复合集流体的滚焊装置，其特征在于，所述焊接下模具(43)包括开设在所述工作平台(41)上的第一凹槽(4141)，所述第一凹槽(4141)沿供料传输方向开设。

5.根据权利要求4所述的一种用于焊接复合集流体的滚焊装置，其特征在于，所述焊接下模具(43)还包括齿结构(4142)，所述齿结构(4142)设置在所述第一凹槽(4141)底壁上，且所述齿结构(4142)用于与所述焊接上模具(42)配合在所述电池极片上形成呈间隔设置的焊缝。

6.根据权利要求4所述的一种用于焊接复合集流体的滚焊装置，其特征在于，所述圆形焊头(421)上设置有齿结构(4142)，所述齿结构(4142)用于与所述焊接下模具(43)配合在所述电池极片上形成呈间隔设置的焊缝；或

所述圆形焊头(421)上设置有齿结构(4142)，所述第一凹槽(4141)底壁上设置有孔结构，所述孔结构与所述齿结构(4142)配合在所述电池极片上形成呈间隔设置的焊缝。

7.根据权利要求4所述的一种用于焊接复合集流体的滚焊装置，其特征在于，所述工作平台(41)上沿竖直方向滑移设置有压块(431)，以及用于驱动所述压块(431)的第二驱动件，所述压块(431)用于将第一金属箔材、第二金属箔材与复合集流体同时压紧在所述工作平台(41)上。

8.根据权利要求4所述的一种用于焊接复合集流体的滚焊装置，其特征在于，所述第一凹槽(4141)底壁上开设有容纳槽，所述容纳槽内沿其长度方向间隔设置有多根隔条(4143)，多根所述隔条(4143)将容纳槽分隔为多个极片放置槽(4144)。

9.根据权利要求2所述的一种用于焊接复合集流体的滚焊装置，其特征在于，所述工作平台(41)上设置有固定座(411)，所述固定座(411)上沿供料传输方向开设有滑槽(412)，所述滑槽(412)内滑移嵌设有安装块，所述焊接上模具(42)设置在所述安装块上；

所述固定座(411)上固定设置有驱动电机，所述驱动电机输出轴沿所述滑槽(412)长度方向设置，所述驱动电机输出轴上同轴固定设置有丝杠(413)，且所述丝杠(413)与所述安装块之间形成有滚珠丝杠螺母副。

10.根据权利要求1所述的一种用于焊接复合集流体的滚焊装置，其特征在于，所述第二张力辊组(51)包括两根轴向一致的张力辊(511)，且两根所述张力辊(511)之间形成供所述电池极片通过的调节空间。

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