CN219665392U - 焊接装置及电池生产线 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种焊接装置及电池生产线，其中焊接装置包括：安装架、电阻焊机、升降装置、焊针、提醒装置以及力传感器。力传感器设置在升降装置上，并与焊针对应设置，力传感器被配置为在升降装置与电阻焊机沿第一方向或第二方向相对运动时检测焊针所受到的力，并根据焊针所受到的力控制提醒装置的启停。在焊针插入或拔出卷绕电池的卷芯孔的过程，焊针与卷绕电池会发生剐蹭，当发生剐蹭时，焊针所受到的力会发生变化，力传感器检测到力的变化后控制提醒装置开启，提醒装置发出提示信息，以便操作者及时地对卷绕电池进行处理，以避免焊针持续对卷绕电池划伤导致卷绕电池报废的情况发生，从而提高了焊接后卷绕电池的焊接合格率。

Description

焊接装置及电池生产线

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别涉及一种焊接装置及电池生产线。

背景技术

一般圆柱型锂离子电池结构中负极端为电池钢壳，正极端为电池盖板。电池内部电芯负极依靠负极耳和电池钢壳间的焊接实现内外导通，负极耳与电池钢壳的焊接通过电阻焊实现。其中，负极耳焊接分为极耳在极片上的焊接与极耳和电池钢壳间的焊接，一般称为底焊。

传统负极耳焊接过程可以简要描述为：电芯入壳、插入焊针、焊接、拔出焊针，焊针在对电池钢壳焊接后，焊针上不可避免的会有焊料。在拔针过程中焊料可能会划伤电芯，导致电池报废，造成生产成本较高。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种能够提高卷绕电池焊接合格率的焊接装置及电池生产线。

为达到上述目的，本申请第一方面的实施例提供了一种焊接装置，用于对卷绕电池进行焊接，其包括：安装架；电阻焊机，所述电阻焊机设置在所述安装架上；升降装置，所述升降装置设置在所述安装架上，升降装置与电阻焊机之间能够沿第一方向及第二方向相对移动，第一方向与第二方向相反；焊针，所述焊针与所述升降装置连接，并与所述电阻焊机对应设置；提醒装置，所述提醒装置能够发出提醒信号；以及力传感器，所述力传感器设置在所述升降装置上，并与所述焊针对应设置，所述力传感器被配置为在所述升降装置与所述电阻焊机沿第一方向或第二方向相对运动时检测所述焊针所受到的力，并根据所述焊针所受到的力控制所述提醒装置的启停。

与现有技术相比，上述的技术方案具有如下的优点：

在焊针插入或拔出卷绕电池的卷芯孔的过程，焊针与卷绕电池会发生剐蹭，当发生剐蹭时，焊针所受到的力会发生变化，力传感器检测到力的变化后控制提醒装置开启，提醒装置发出提示信息，以便操作者及时地对卷绕电池进行处理，以避免焊针持续对卷绕电池划伤导致卷绕电池报废的情况发生，从而提高了焊接后卷绕电池的焊接合格率。

本申请第二方面的实施例提供了一种电池生产线，包括上述的焊接装置。

与现有技术相比，上述的技术方案具有如下的优点：

采用上述电池生产线制造卷绕电池的质量好，且合格率高。

附图说明

以下附图仅旨在于对本申请做示意性说明和解释，并不限定本申请的范围。其中：

图1是本申请所述的焊接装置第一种实施例的结构示意图；

图2是本申请所述的焊接装置控制部分第一种实施例的结构框图；

图3是本申请所述的焊接装置第二种实施例的结构示意图；

图4是本申请所述的焊接装置控制部分第二种实施例的结构框图；

图5是本申请所述的焊接装置第三种实施例的结构示意图；

图6是本申请所述的焊接装置控制部分第三种实施例的结构框图；

图7是本申请所述的焊接装置第四种实施例的结构示意图；

图8是本申请所述的焊接装置控制部分第四种实施例的结构框图；

图9是本申请所述的电阻焊装置第五种实施例的结构示意图。

附图标号说明：

10、安装架；

20、电阻焊机；

30、升降装置；

40、焊针；

51、力传感器；52、提醒装置；

61、限位片；62、感应器；

71、固定架；72、导向柱；73、连接板；74、弹簧；

81、位置检测装置；82、移动装置；

90、控制器；

100、卷绕电池；

101、缓冲装置；

102、中心孔。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。下述讨论提供了本申请的多个实施例。虽然每个实施例代表了申请的单一组合，但是本申请不同实施例可以替换，或者合并组合，因此本申请也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含A、B、C，另一个实施例包含B和D的组合，那么本申请也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。此外，下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1和图2所示，本申请第一方面的实施例提供的用于对卷绕电池100进行焊接的焊接装置包括：安装架10、电阻焊机20、升降装置30、焊针40、力传感器51以及提醒装置52。卷绕电池指的是：以卷绕方式组合成形的电芯(也称卷芯)所组成的电池，其中，卷绕电池的生产过程中，在电芯在入壳后，需要进行底焊工序，底焊工序通常是将焊针从电芯的中心孔102(也称卷芯孔)插入到底部，进行电阻焊。

电阻焊机20设置在安装架10上。

升降装置30设置在安装架10上，升降装置30与电阻焊机20之间能够沿第一方向及第二方向相对移动，第一方向与第二方向相反。

焊针40与升降装置30连接，并与电阻焊机20对应设置。具体地，在对卷绕电池100进行电阻焊时，焊针40的位置需要与电芯的中心孔102的位置相对应，以保证焊针40能够插入电芯内。

提醒装置52能够发出提醒信号。

力传感器51设置在升降装置30上，并与焊针40对应设置，力传感器51被配置为在升降装置30与电阻焊机20沿第一方向或第二方向相对运动时检测焊针40所受到的力，并根据焊针40所受到的力控制提醒装置52的启停。具体地，当电芯的中心孔102内或者焊针40上存在异物(如焊针40上粘连的焊渣、生产过程中进入中心孔102的异物等)时，焊针40在移动过程所受到的阻力会变大，同时会划伤卷芯孔内壁上的隔膜。

本申请提供的焊接装置，在焊针插入或拔出卷绕电池的卷芯孔的过程，焊针与卷绕电池会发生剐蹭，当发生剐蹭时，焊针所受到的力会发生变化，力传感器检测到力的变化后控制提醒装置开启，提醒装置发出提示信息，以便操作者及时地对卷绕电池进行处理，以避免焊针持续对卷绕电池划伤导致卷绕电池报废的情况发生，从而提高了焊接后卷绕电池的焊接合格率。

如图3和图4所示，在本申请的一个实施例中，焊接装置还包括：限位片61以及感应器62。

限位片61设置在升降装置30上。

感应器62设置在安装架10上，并与限位片61的设置位置相对应，感应器62被配置为限位片61与感应器62接触时控制电阻焊机20启动及升降装置30停止工作。

若卷绕电池100有堵塞，焊针40所受到的压力也会发生变化，但是焊针40并未运动到位，因此，当焊针40所受到的压力发生变化，且限位片61与感应器62接触时，控制器90根据触发信号及压力信号判断焊针40运动到位，从而能够进一步准确地判断焊针40是否运动到位，以避免了焊针40到位后继续前进导致电池损坏的情况发生；同时，避免了焊针40并未到位电阻焊机20开始工作的情况发生。

另外，若卷绕电池100有堵塞，焊针40所受到的压力会发生变化，此时控制器90根据压力信号控制升降装置30停止运动，然后操作人员进行处理，以保证卷绕电池100的通畅性，从而降低了卷绕电池100的不良品率。

在本申请的一个实施例中，感应器62为光电传感器或者触碰开关。

光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的，且光电传感器具有结构简单，形式灵活多样、精度高、反应快、可测参数多、非接触等优点。具体地，光电传感器为槽型光电传感器，槽型光电传感器的结构为：一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧组成槽形光电。槽型光电传感器的工作原理为：发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡(限位片61插入槽内)，光电开关便动作，输出一个开关控制信号(触发信号)。

触碰开关的工作原理：当升降装置30带动焊针40运动到位后，限位片61抵压触碰开关，触碰开关便动作，作输出一个开关触发信号，触碰开关具有结构简单、响应速度快、性能稳定、寿命长等优点。

如图5所示，在本申请的一个实施例中，焊接装置还包括：固定架71、导向柱72、连接板73以及弹簧74。

固定架71固定在升降装置30上。

导向柱72设置在固定架71上，并能够在固定架71上滑动。

连接板73与导向柱72固定连接，且焊针40设置在连接板73上。

弹簧74套设在导向柱72上，并支撑在固定架71与连接板73之间。

在焊针40与卷绕电池100底部接触时，连接板73带动导向柱72相对于固定架71运动，此时连接板73压缩弹簧74，上述结构使焊针40与卷绕电池100底部的接触为柔性接触，以降低焊针40与卷绕电池100底部接触时所受到的冲击力，从而降低了焊针40与卷绕电池100损坏的概率，保证了焊针40对卷绕电池100的有效焊接及卷绕电池100的焊接合格率。

如图5所示，在本申请的一个实施例中，导向柱72的数量为两个，两个导向柱72对称地设置在固定架71上。

两个导向柱72起到了限位导向作用，降低了导向柱72滑动过程中发生偏移的情况，从而提高了滑块的使用可靠性，进而增加了产品的市场竞争力。

如图6所示，在本申请的一个实施例中，所述焊接装置还包括：控制器90。

控制器90分别与升降装置30及力传感器51连接，控制器90根据力传感器51检测的焊针40所受到的力控制升降装置30的启停。

升降装置30带动焊针40在卷绕电池100运动到位时，焊针40所受到的压力会发生变化，此时控制器90控制升降装置30停止运动，然后通过焊针40对电池进行焊接，上述结构能够准确地判断焊针40是否运动到位，从而避免了焊针40到位后继续前进导致电池损坏的情况发生，同时保证了焊针40对卷绕电池100的有效焊接，从而提高了卷绕电池100的焊接合格率。

另外，当焊接完成后，升降装置30带动焊针40从卷绕电池100中拔出，在焊针40的拔出过程中，焊针40与卷绕电池100发生剐蹭时，焊针40所受到的拉力会发生变化，此时控制器90控制升降装置30停止运动，以避免焊针40持续对卷绕电池100划伤导致卷绕电池100报废的情况发生，从而提高了焊接后卷绕电池100的焊接合格率。

如图7和图8所示，在本申请的一个实施例中，焊接装置还包括：位置检测装置81以及移动装置82。

位置检测装置81设置在安装架10上，并与控制器90连接，位置检测装置81被配置为检测卷绕电池100的位置，并发送位置信号。

移动装置82设置在安装架10上，并与控制器90连接，控制器90根据位置信号控制移动装置82的启停，移动装置82被配置为调整卷绕电池100的位置。

位置检测装置81实时检测卷绕电池100的位置，当控制器90根据位置信号判断卷绕电池100的位置与焊针40的位置存在偏差时，控制器90控制移动装置82工作，以通过移动装置82调整卷绕电池100的位置，从而使电池的位置与焊针40的位置对齐，以使焊针40能够准确定地插入卷绕电池100内。

如图9所示，在本申请的一个实施例中，电阻焊机20与安装架10之间设置有缓冲装置101。

上述结构使焊针40与卷绕电池100底部的接触为柔性接触，以进一步降低焊针40与卷绕电池100底部接触时所受到的冲击力，从而降低了焊针40与卷绕电池100损坏的概率，保证了焊针40对卷绕电池100的有效焊接及卷绕电池100的焊接合格率。

在本申请的一个实施例中，提醒装置52包括显示器、讯响器、振动器、警示灯中的至少一种。

显示器显示如“焊针40与卷绕电池100发生剐蹭”的文字信息；讯响器发出警报声；振动器工作振动；警示灯工作持续发光、闪烁发光及交替发光灯，上述的提示方式能够快速地引起工作人员的注意，以便工作人员及时地对卷绕电池100进行处理。

本申请第二方面的实施例提供的电池生产线，包括上述的焊接装置。

本申请提供的电池生产线制造卷绕电池的质量好，且合格率高。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解。术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。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申请中的具体含义。

以上结合了优选的实施方式对本申请进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本申请进行多种替换和改进，这些均落入本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种焊接装置，用于对卷绕电池进行焊接，其特征在于，所述焊接装置包括：安装架；

电阻焊机，所述电阻焊机设置在所述安装架上；

升降装置，所述升降装置设置在所述安装架上，所述升降装置与所述电阻焊机之间能够沿第一方向及第二方向相对移动，所述第一方向与所述第二方向相反；

焊针，所述焊针与所述升降装置连接，并与所述电阻焊机对应设置；

提醒装置，所述提醒装置能够发出提醒信号；以及

力传感器，所述力传感器设置在所述升降装置上，并与所述焊针对应设置，所述力传感器被配置为在所述升降装置与所述电阻焊机沿第一方向或第二方向相对运动时检测所述焊针所受到的力，并根据所述焊针所受到的力控制所述提醒装置的启停。

2.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，

所述焊接装置还包括：

限位片，所述限位片设置在所述升降装置上；以及

感应器，所述感应器设置在所述安装架上，并与所述限位片的设置位置相对应，所述感应器被配置为所述限位片与所述感应器接触时控制所述电阻焊机启动及所述升降装置停止工作。

3.根据权利要求2所述的焊接装置，其特征在于，

所述感应器为光电传感器或者触碰开关。

4.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，

所述焊接装置还包括：固定架，所述固定架固定在所述升降装置上；

导向柱，所述导向柱设置在所述固定架上，并能够在所述固定架上滑动；

连接板，所述连接板与所述导向柱固定连接，且所述焊针设置在所述连接板上；以及

弹簧，所述弹簧套设在所述导向柱上，并支撑在所述固定架与所述连接板之间。

5.根据权利要求4所述的焊接装置，其特征在于，

所述导向柱的数量为两个，两个所述导向柱对称地设置在所述固定架上。

6.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，

所述焊接装置还包括：控制器，所述控制器分别与所述升降装置及所述力传感器连接，所述控制器根据所述力传感器检测的所述焊针所受到的力控制所述升降装置的启停。

7.根据权利要求6所述的焊接装置，其特征在于，

所述焊接装置还包括：位置检测装置，所述位置检测装置设置在所述安装架上，并与所述控制器连接，所述位置检测装置被配置为检测卷绕电池的位置，并发送位置信号；以及

移动装置，所述移动装置设置在所述安装架上，并与所述控制器连接，所述控制器根据所述位置信号控制所述移动装置的启停，所述移动装置被配置为调整卷绕电池的位置。

8.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，

所述提醒装置包括显示器、讯响器、振动器、警示灯中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，

所述电阻焊机与所述安装架之间设置有缓冲装置。

10.一种电池生产线，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的焊接装置。