CN220805866U - 一种锂电池激光焊接机正负极一体压紧装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锂电池激光焊接机正负极一体压紧装置，涉及电池焊接技术领域，包括支撑架，支撑架的两侧设有气缸，气缸的下端头部设有升降架，升降架的下方设有压紧部，压紧部包含有压紧绝缘支板，压紧绝缘支板的下方均匀分布有单体压头，单体压头的前方设有吸尘接头，支撑架的前方设有测距变位直线模组，测距变位直线模组的滑台上设有测距变位架和测距传感器。本实用新型专为4680圆柱电池量产线CCS激光焊接压紧工装结构在有限的空间范围内同时对多个电芯的正、负极同时压紧，采用单体弹簧浮动，且可通保护气吹气(正负极单独气道)并完成除尘保证焊接质量，整体结构小巧，配合紧密，使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池焊接技术领域，具体为一种锂电池激光焊接机正负极一体压紧装置。
背景技术
目前生产的4680大圆柱电芯直径φ46mm以及为保证装车PACK的能量密度需求高而造成单体电芯所占空间小的局面(电芯间距一般在48-50mm)，电芯之间采用多点激光焊接工艺，完成工艺的激光焊接设备要求较高，不仅需满足多点激光焊接的要求，而且为满足产线产能需求，单次在有限的空间内需要对多个电芯进行同时压紧，导致单电芯对应的压紧工装所占空间小且要在该有限空间内对正负极做到绝缘，并且焊接时不允许出现虚焊、焊穿的现象。目前常规圆柱电芯采用脉冲激光焊接CCS，且无完善的吹气、除尘考虑，从而使得焊接面容易发生氧化，并且在焊接过程中产生的烟尘、飞溅物容易污染电芯并且对激光能量造成衰减造成虚焊，故不能满足4680圆柱电芯CCS激光焊接的量产需求，因此为了解决上述问题，提出了一种专用的压紧装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种锂电池激光焊接机正负极一体压紧装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种锂电池激光焊接机正负极一体压紧装置，包括支撑架，所述支撑架的两侧设有气缸，所述气缸的下端头部设有升降架，所述升降架的下方设有压紧部，所述压紧部包含有压紧绝缘支板，所述压紧绝缘支板的下方均匀分布有单体压头，所述单体压头的前方设有吸尘接头，所述支撑架的前方设有测距变位直线模组，所述测距变位直线模组的滑台上设有测距变位架和测距传感器。
进一步的：所述单体压头包含有压块，所述压块的上方四周设有导柱，所述导柱的上方穿过压紧绝缘支板，所述压块的正上方设有弹簧，所述压块的前端下方设有正极保护气接头和负极保护气接头。
进一步的：所述压块的下方设有绝缘弹垫，所述压块设有两个腔室为正负极腔室，正极腔室俯视为圆形，负极腔室俯视为半弧口形，负极腔室为正负极保护接头分别与正负极腔室连通，并且正负极腔室内壁都设有绝缘套，绝缘套的内壁分布有通孔。
优选的：所述弹簧的中间设有隔套，所述导柱的外部套有直线轴承，所述直线轴承镶在压紧绝缘支板上。
优选的：所述支撑架的前方设有滑轨，所述升降架的后方设有滑块，滑块配合安装在滑轨上。
优选的：所述压紧部的最外侧包有吸尘管路，每个所述吸尘接头的后方上端都连通在吸尘管路上。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型专为4680圆柱电池量产线CCS激光焊接压紧工装结构在有限的空间范围内同时对多个电芯的正、负极同时压紧，采用单体弹簧浮动，且可通保护气吹气(正负极单独气道)并完成除尘保证焊接质量，具有以下优点：
1).单体压头弹簧(定制弹簧，压紧力5-8KG)+四导柱自润滑套整体浮动机构(3-5mm)——消除电芯之间高度差(一般1mm以内)，BUSBAR材质为铜镀镍，厚度0.3mm易变形；
2).正负极一体化设计——一体化设计可节省空间，更利于产线需求，且电芯制作时正极与负极壳体为一体来料，一致性较好，正负极高度差数值稳定；
3).绝缘套(PTFE)、绝缘弹垫(硅橡胶)共同保证正负极的绝缘处理——单体电芯电压在3.7V左右，可采用薄壁绝缘材料，不会出现击穿等现象，安全可靠；绝缘套选用自润滑密封材料，结合铜套自身的自润滑密封性能，保证正负极可有微量的相对滑动以及气体供给的密封性；绝缘弹垫采用高弹性材料，通过绝缘垫的弹性来消除正负极高度差值的波动；
4).压块接近激光侧采用特殊铜制材料，飞溅焊渣等易清理，提高压块使用寿命；绝缘处采用耐高温耐热材料；
5).采用狭缝高压吸尘来实现此处小空间正负极同时吸尘；
6).增加隔套隔垫，促使弹簧与压块不直接接触，避免铜材质产生粉末污染以及提高使用寿命；
7).保证正、负极气道独立，由于正、负极焊接轨迹及压块形态存在明显差异，双气道独立可调整气流来满足二者的差异需求；
8).精细化设计——由于4680电芯排布间距小，在有效空间内需要集成压紧(弹簧、导向)、吹保护气(正负极单独可调)、吸尘、上方激光测距等功能的同时，还需要考虑量产激光振镜覆盖范围以及激光的通过性(光路倾角及光路半开角、电芯理论偏差)，整体结构小巧，配合紧密。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型俯视图；
图3为压紧部结构示意图；
图4为压紧部俯视示意图；
图5为单体压头结构示意图；
图6为单体压头正视图；
图7为A-A剖视示意图；
图8为B-B剖视示意图。
图中：1、支撑架，2、气缸，3、测距变位直线模组，4、升降架，5、测距变位架，6、压紧部，7、测距传感器，8、滑轨，9、滑块，10、吸尘管路，61、压紧绝缘支板，62、单体压头，63、吸尘接头，621、压块，622、导杆，623、直线轴承，624、弹簧，625、正极保护气接头，626、负极保护气接头，627、绝缘弹垫，628、隔套，629、绝缘套。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是值得说明的是，本实用新型并不限于这些实施例，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本实用新型。
此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本实用新型的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。
同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。
请参阅图1-图8，本实用新型提供一种技术方案：包括支撑架1，所述支撑架1的两侧设有气缸2，所述气缸2的下端头部设有升降架4，所述升降架4的下方设有压紧部6，所述压紧部6包含有压紧绝缘支板61，所述压紧绝缘支板61的下方均匀分布有单体压头62，所述单体压头62的前方设有吸尘接头63，所述支撑架1的前方设有测距变位直线模组3，所述测距变位直线模组3的滑台上设有测距变位架5和测距传感器7。
所述单体压头62包含有压块621，所述压块621的上方四周设有导柱622，所述导柱622的上方穿过压紧绝缘支板61，所述压块621的正上方设有弹簧624，所述压块621的前端下方设有正极保护气接头625和负极保护气接头626。
所述压块621的下方设有绝缘弹垫627，所述压块621设有两个腔室为正负极腔室，正极腔室俯视为圆形，负极腔室俯视为半弧口形，负极腔室为正负极保护接头分别与正负极腔室连通，并且正负极腔室内壁都设有绝缘套629，绝缘套629的内壁分布有通孔。
所述弹簧624的中间设有隔套628，所述导柱622的外部套有直线轴承623，所述直线轴承623镶在压紧绝缘支板61上。
所述支撑架1的前方设有滑轨8，所述升降架4的后方设有滑块9，滑块9配合安装在滑轨8上。
所述压紧部6的最外侧包有吸尘管路10，每个所述吸尘接头63的后方上端都连通在吸尘管路10上。
在使用本实用新型时，本新型可通过支撑架1安装到机器人前端或者桁架机械手的下方，装配在生产线的工艺段，当需要焊接压紧工作的时候，气缸2带动升降架4向下运动，单体压头62会压住每个电芯的头部，然后测距传感器7分析电芯头部的距离反馈给PLC进行分析，然后测距变位直线模组3带动测距变位架5移动到侧方，开始进行焊接，焊接的时候正负极保护气接头通入保护气体如附图7/8所示，吸尘接头63进行对焊接气进行收集然后回收到吸尘管路10中，整体为自动化控制，无人为干预，焊接效果好，效率高。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种锂电池激光焊接机正负极一体压紧装置，其特征在于：包括支撑架(1)，所述支撑架(1)的两侧设有气缸(2)，所述气缸(2)的下端头部设有升降架(4)，所述升降架(4)的下方设有压紧部(6)，所述压紧部(6)包含有压紧绝缘支板(61)，所述压紧绝缘支板(61)的下方均匀分布有单体压头(62)，所述单体压头(62)的前方设有吸尘接头(63)，所述支撑架(1)的前方设有测距变位直线模组(3)，所述测距变位直线模组(3)的滑台上设有测距变位架(5)和测距传感器(7)。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池激光焊接机正负极一体压紧装置，其特征在于：所述单体压头(62)包含有压块(621)，所述压块(621)的上方四周设有导柱(622)，所述导柱(622)的上方穿过压紧绝缘支板(61)，所述压块(621)的正上方设有弹簧(624)，所述压块(621)的前端下方设有正极保护气接头(625)和负极保护气接头(626)。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池激光焊接机正负极一体压紧装置，其特征在于：所述压块(621)的下方设有绝缘弹垫(627)，所述压块(621)设有两个腔室为正负极腔室，正极腔室俯视为圆形，负极腔室俯视为半弧口形，负极腔室为正负极保护接头分别与正负极腔室连通，并且正负极腔室内壁都设有绝缘套(629)，绝缘套(629)的内壁分布有通孔。
4.根据权利要求3所述的一种锂电池激光焊接机正负极一体压紧装置，其特征在于：所述弹簧(624)的中间设有隔套(628)，所述导柱(622)的外部套有直线轴承(623)，所述直线轴承(623)镶在压紧绝缘支板(61)上。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池激光焊接机正负极一体压紧装置，其特征在于：所述支撑架(1)的前方设有滑轨(8)，所述升降架(4)的后方设有滑块(9)，滑块(9)配合安装在滑轨(8)上。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池激光焊接机正负极一体压紧装置，其特征在于：所述压紧部(6)的最外侧包有吸尘管路(10)，每个所述吸尘接头(63)的后方上端都连通在吸尘管路(10)上。
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