CN219131342U - 一种锂离子电池极耳定位工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了锂离子电池极耳定位工装，锂离子电池极耳定位工装中，焊接转盘周缘布置多个可拆卸连接锂离子电池电芯的电芯安装工位；推块可移动地抵接电芯的隔膜，滑块可移动地支承于隔膜抚平及电芯视频拍照工位，滑块连接推块，拉簧弹性连接滑块以复位滑块和推块；极耳终焊工位朝向焊接转盘布置且在焊接转盘的转动方向上位于箔材裁切工位的下一个转动工位上，极耳送料模组包括转运极耳的极耳转运机械手和承载极耳转运机械手转运的极耳的极耳焊接等待部，极耳视频拍照摄像头，朝向和拍摄极耳焊接等待部上的极耳的图像。锂离子电池极耳定位工装定位精度高和焊接精度高，降低漏液风险。

Description

一种锂离子电池极耳定位工装

技术领域

本实用新型涉及动力电池包生产技术领域，尤其涉及一种锂离子电池极耳定位工装。

背景技术

电池充放电时，电子经集流体(正极铝箔、负极铜箔)进行传输，铝箔厚度仅为13μm，铜箔厚度仅6μm，单层箔材易变形、抗拉强度极低，多层箔材也是松散状态、易变形，且无法与铝塑膜融合，为确保电池有足够的抗拉强度、密封性和导电性，需要用强度、韧性、导电性能良好、电流承载性能好的物质将正负集流体引出来，所以需要极耳焊接工序。目前，锂离子电池极耳焊接工序主要包括电芯定位、负极预焊、负极裁切、负极主焊、极耳清洁、极耳整形、贴胶、正极预焊、正极裁切、正极主焊、极耳清洁、极耳整形、贴胶等工序。而极耳焊接工序需要控制的主要工艺参数为极耳距离隔膜边缘的距离，不同型号、不同产品的电芯，其极耳距离隔膜边缘距离不一样。但是工艺参数要求控制该参数的公差；即极耳焊接位置的一致性，极耳焊接位置一致性高，即极耳距离隔膜边缘距离数据集中，而极耳焊接位置一致性差，则极耳距离隔膜边缘距离数据离散。

因为在极耳焊接的下一个工序为封装，封装工序指用冲坑设备将铝塑膜冲坑成型，将焊接后的电芯放入坑内，在一定的温度、压力、时间内将铝塑膜密封，达到将电芯与外部环境隔绝及电芯定形的目的。当极耳焊接位置一致性差时，这样的电芯，在封装后，极耳偏心严重的电芯，顶封极耳一侧溢胶量不够，导致存在后续漏液的可能性。而漏液问题会影响电芯的安全性能，在制程过程中，要杜绝漏液情况的发生。

因此，急需设计一种高精度的锂离子电池极耳定位工装，以保证极耳焊接位置的一致性，从而降低生产过程中产生漏液风险的可能性，提高锂离子电池的安全性能。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本实用新型背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种锂离子电池极耳定位工装，提高焊接精度，提高过程良率，降低漏液风险。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型的一种锂离子电池极耳定位工装包括：

焊接转盘，其周缘布置多个可拆卸连接锂离子电池电芯的电芯安装工位；

焊接前电芯定位工位，其朝向所述焊接转盘布置，焊接前电芯定位工位具有对电芯进行定位的定位块；

隔膜抚平及电芯视频拍照工位，其朝向所述焊接转盘布置且在所述焊接转盘的转动方向上位于所述焊接前电芯定位工位下一个转动工位上，隔膜抚平及电芯视频拍照工位包括，

电芯视频拍照摄像头，其朝向和拍摄所述电芯的第一图像，

隔膜抚平装置，其包括，

推块，其可移动地抵接所述电芯的隔膜，

滑块，其可移动地支承于所述隔膜抚平及电芯视频拍照工位，所述滑块连接所述推块，

拉簧，其弹性连接所述滑块以复位所述滑块和推块；

极耳预焊工位，其朝向所述焊接转盘布置且在所述焊接转盘的转动方向上位于所述隔膜抚平及电芯视频拍照工位的下一个转动工位上，极耳预焊工位具有预焊极耳箔材的第一焊接部；

箔材裁切工位，其朝向所述焊接转盘布置且在所述焊接转盘的转动方向上位于所述极耳预焊工位的下一个转动工位上，箔材裁切工位具有裁切极耳箔材的裁切部；

极耳终焊工位，其朝向所述焊接转盘布置且在所述焊接转盘的转动方向上位于所述箔材裁切工位的下一个转动工位上，极耳终焊工位包括，

极耳送料模组，其包括转运极耳的极耳转运机械手和承载极耳转运机械手转运的极耳的极耳焊接等待部，

极耳视频拍照摄像头，其朝向和拍摄所述极耳焊接等待部上的极耳的图像。

所述的一种锂离子电池极耳定位工装中，多个电芯安装工位均匀分布于焊接转盘的周缘。

所述的一种锂离子电池极耳定位工装中，所述隔膜抚平装置还包括间隔所述隔膜抚平及电芯视频拍照工位布置的支承柱，所述支承柱顶部设有滑轨，所述滑块可移动连接所述滑轨。

所述的一种锂离子电池极耳定位工装中，所述拉簧一端弹性连接所述支承柱，另一端连接所述隔膜抚平及电芯视频拍照工位。

所述的一种锂离子电池极耳定位工装中，所述隔膜抚平及电芯视频拍照工位和支承柱之间设有用于调整推块移动的最小范围的限位螺栓。

所述的一种锂离子电池极耳定位工装中，所述推块抵接所述电芯的两侧。

所述的一种锂离子电池极耳定位工装中，所述焊接转盘具有水平的上表面，所述电芯安装工位水平地设于所述上表面且所述电芯保持水平。

所述的一种锂离子电池极耳定位工装中，还包括控制端，其连接所述电芯视频拍照摄像头、极耳视频拍照摄像头和极耳转运机械手。

所述的一种锂离子电池极耳定位工装中，控制端包括PLC。

所述的一种锂离子电池极耳定位工装中，所述极耳终焊工位还设有用于焊接极耳的焊接部。

在上述技术方案中，本实用新型提供的一种锂离子电池极耳定位工装，具有以下有益效果：锂离子电池极耳定位工装通过隔膜抚平装置抚平隔膜，提高了定位精度，通过电芯视频拍照摄像头拍摄电芯图像和极耳视频拍照摄像头拍摄极耳图像提供双重位置信息，使得本工装获得更精准的位置信息，本工装通过设置预焊极耳箔材的极耳预焊工位、裁切极耳箔材的箔材裁切工位以及极耳终焊工位使得整个锂离子电池极耳定位工装提高过程良率，降低漏液风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一个实施例的锂离子电池极耳定位工装的结构示意图。

图2是本实用新型一个实施例的锂离子电池极耳定位工装的隔膜抚平装置及电芯视频拍照工位结构示意图。

图3是本实用新型一个实施例的锂离子电池极耳定位工装的隔膜抚平装置结构示意图。

图4是本实用新型一个实施例的锂离子电池极耳定位工装的极耳终焊工位结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式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方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，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，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据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。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

如图1-4所示，在一个实施例中，本实用新型的一种锂离子电池极耳定位工装包括，

焊接转盘，其周缘布置多个可拆卸连接锂离子电池电芯的电芯安装工位；

焊接前电芯定位工位1，其朝向所述焊接转盘布置，焊接前电芯定位工位1具有对电芯进行定位的定位块，定位精度高且不会损伤极片；

隔膜抚平及电芯视频拍照工位2，其朝向所述焊接转盘布置且在所述焊接转盘的转动方向上位于所述焊接前电芯定位工位1下一个转动工位上，隔膜抚平及电芯视频拍照工位2包括，

电芯视频拍照摄像头22，其朝向和拍摄所述电芯的第一图像，

隔膜抚平装置21，其减少电芯宽度公差，提高了定位精度，隔膜抚平装置21包括，

推块211，其可移动地抵接所述电芯的隔膜，

滑块212，其可移动地支承于所述隔膜抚平及电芯视频拍照工位2，所述滑块212连接所述推块211，

拉簧214，其弹性连接所述滑块212以复位所述滑块212和推块211；

极耳预焊工位3，其朝向所述焊接转盘布置且在所述焊接转盘的转动方向上位于所述隔膜抚平及电芯视频拍照工位2的下一个转动工位上，极耳预焊工位3具有预焊极耳箔材的第一焊接部；极耳预焊工位3只是初步聚集预焊极耳箔材，由于不牢固，需要在极耳终焊工位5进一步焊接。

箔材裁切工位4，其朝向所述焊接转盘布置且在所述焊接转盘的转动方向上位于所述极耳预焊工位3的下一个转动工位上，箔材裁切工位4具有裁切极耳箔材的裁切部；

极耳终焊工位5，其朝向所述焊接转盘布置且在所述焊接转盘的转动方向上位于所述箔材裁切工位4的下一个转动工位上，极耳终焊工位5包括，

极耳送料模组，其包括转运极耳的极耳转运机械手和承载极耳转运机械手转运的极耳的极耳焊接等待部52，

极耳视频拍照摄像头51，其朝向和拍摄所述极耳焊接等待部52上的极耳的图像。

所述的一种锂离子电池极耳定位工装的优选实施例中，多个电芯安装工位均匀分布于焊接转盘的周缘。

所述的一种锂离子电池极耳定位工装的优选实施例中，所述隔膜抚平装置21还包括间隔所述隔膜抚平及电芯视频拍照工位2布置的支承柱，所述支承柱顶部设有滑轨，所述滑块212可移动连接所述滑轨。

所述的一种锂离子电池极耳定位工装的优选实施例中，所述拉簧214一端弹性连接所述支承柱，另一端连接所述隔膜抚平及电芯视频拍照工位2。进一步地，电芯视频拍照摄像头安装于支承柱上。

所述的一种锂离子电池极耳定位工装的优选实施例中，所述隔膜抚平及电芯视频拍照工位2和支承柱之间设有用于调整推块211移动的最小范围的限位螺栓213。

所述的一种锂离子电池极耳定位工装的优选实施例中，所述推块211抵接所述电芯的两侧。

所述的一种锂离子电池极耳定位工装的优选实施例中，所述焊接转盘具有水平的上表面，所述电芯安装工位水平地设于所述上表面且所述电芯保持水平。

所述的一种锂离子电池极耳定位工装的优选实施例中，还包括控制端，其连接所述电芯视频拍照摄像头22、极耳视频拍照摄像头51和极耳转运机械手。

所述的一种锂离子电池极耳定位工装的优选实施例中，控制端包括PLC。

所述的一种锂离子电池极耳定位工装的优选实施例中，所述极耳终焊工位5还设有用于焊接极耳的焊接部。、

在一个实施例中，电芯视频拍照摄像头22拍摄电芯图像和极耳视频拍照摄像头51拍摄极耳图像，PLC端基于图像计算偏移量以调节极耳机械手运送位置。进一步地，电芯视频拍照摄像头22能够计算电芯宽度并将偏移量给到极耳送料模组，极耳视频拍照摄像头51计算极耳偏移量并将极耳偏移量给到极耳送料模组。

在一个实施例中，焊接前电芯定位工位1还包括定位台和驱动定位台的定位气缸。

进一步地，在一个实施例中，锂离子电池极耳定位工装包括焊接前电芯定位1，隔膜抚平及电芯视频拍照工位2，极耳预焊工位3、箔材裁切工位4、极耳终焊工位5，在隔膜抚平及电芯拍照工位2包括隔膜抚平装置21和电芯视频拍照摄像头22；隔膜抚平装置21包括推块211、滑块212、限位螺栓213、拉簧214。其中限位螺栓213用于调整推块的最小范围；拉簧214可以使推块自动复位及受阻避让，容许负载力依据单层隔膜和电芯本体作为界定，即拉簧可以保证推块只对隔膜进行抚平，而不作用于极片上，避免推块接触极片造成伤片。电芯经过焊接前定位1后，转盘转动到隔膜抚平及电芯视频拍照工位2，在此工位，对电芯的隔膜进行抚平，然后视频拍照，记录电芯实际宽度，记做E1，及电芯偏移量，记做F1，那可计算电芯相对于基准电芯位置的实际偏移差值A1＝C1-((E1-B1)/2+C1+F1-D1)，其中，B1为电芯标准宽度，基准为输入固定值，C1为标准偏移值，基准为输入固定值，D1为电芯固定坐标，基准为输入固定值，E1为实际宽度，其为测试值，F1为电芯偏移量，其为测试值，并将此数据传送到PLC端，后转盘继续转动，转动至极耳预焊工位3，在此工位将极耳箔材预焊后收拢，不分散；后转盘继续转动至箔材裁切工位4，在此工位对聚拢的极耳箔材多余部分进行裁切；后转盘继续转动至极耳终焊工位5。极耳终焊工位5包括极耳送料模组的极耳焊接等待部52和极耳视频拍照摄像头51。电芯转运到极耳终焊工位5后，首先极耳夹取机械手从料盒取极耳，然后放置在极耳定位平台上，进行极耳定位，定位后的极耳，再次通过极耳转运机械手转运至极耳焊接等待部52，进行极耳视频拍照，在极耳按照等待位部标点为基准，通过CCD计算极耳相对于基准极耳的实际偏移差值A2。将电芯相对于基准电芯位置的实际偏移差值A1和极耳相对于基准极耳的实际偏移差值A2，反馈到PLC端，根据计算，PLC可以需要补偿值计算出来，记需要补偿A1+A2，从而使极耳送料机械手移动相应的位置，使得极耳焊接定位更加准确。

最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域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它实施例，都属于本申请保护的范围。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种锂离子电池极耳定位工装，其特征在于，其包括：

焊接转盘，其周缘布置多个可拆卸连接锂离子电池电芯的电芯安装工位；

焊接前电芯定位工位，其朝向所述焊接转盘布置，焊接前电芯定位工位具有对电芯进行定位的定位块；

隔膜抚平及电芯视频拍照工位，其朝向所述焊接转盘布置且在所述焊接转盘的转动方向上位于所述焊接前电芯定位工位下一个转动工位上，隔膜抚平及电芯视频拍照工位包括，

电芯视频拍照摄像头，其朝向和拍摄所述电芯的第一图像，

隔膜抚平装置，其包括，

推块，其可移动地抵接所述电芯的隔膜，

滑块，其可移动地支承于所述隔膜抚平及电芯视频拍照工位，所述滑块连接所述推块，

拉簧，其弹性连接所述滑块以复位所述滑块和推块；

极耳预焊工位，其朝向所述焊接转盘布置且在所述焊接转盘的转动方向上位于所述隔膜抚平及电芯视频拍照工位的下一个转动工位上，极耳预焊工位具有预焊极耳箔材的第一焊接部；

箔材裁切工位，其朝向所述焊接转盘布置且在所述焊接转盘的转动方向上位于所述极耳预焊工位的下一个转动工位上，箔材裁切工位具有裁切极耳箔材的裁切部；

极耳终焊工位，其朝向所述焊接转盘布置且在所述焊接转盘的转动方向上位于所述箔材裁切工位的下一个转动工位上，极耳终焊工位包括，

极耳送料模组，其包括转运极耳的极耳转运机械手和承载极耳转运机械手转运的极耳的极耳焊接等待部，

极耳视频拍照摄像头，其朝向和拍摄所述极耳焊接等待部上的极耳的图像。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极耳定位工装，其特征在于，多个电芯安装工位均匀分布于焊接转盘的周缘。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极耳定位工装，其特征在于，所述隔膜抚平装置还包括间隔所述隔膜抚平及电芯视频拍照工位布置的支承柱，所述支承柱顶部设有滑轨，所述滑块可移动连接所述滑轨。

4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池极耳定位工装，其特征在于，所述拉簧一端弹性连接所述支承柱，另一端连接所述隔膜抚平及电芯视频拍照工位。

5.根据权利要求3所述的一种锂离子电池极耳定位工装，其特征在于，所述隔膜抚平及电芯视频拍照工位和支承柱之间设有用于调整推块移动的最小范围的限位螺栓。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极耳定位工装，其特征在于，所述推块抵接所述电芯的两侧。

7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极耳定位工装，其特征在于，所述焊接转盘具有水平的上表面，所述电芯安装工位水平地设于所述上表面且所述电芯保持水平。

8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极耳定位工装，其特征在于，还包括控制端，其连接所述电芯视频拍照摄像头、极耳视频拍照摄像头和极耳转运机械手。

9.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极耳定位工装，其特征在于，控制端包括PLC。

10.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极耳定位工装，其特征在于，所述极耳终焊工位还设有用于焊接极耳的焊接部。

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