WO2025148384A1 - 焊接装置、电池生产线及控制方法 - Google Patents

焊接装置、电池生产线及控制方法

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WO2025148384A1
WO2025148384A1 PCT/CN2024/118837 CN2024118837W WO2025148384A1 WO 2025148384 A1 WO2025148384 A1 WO 2025148384A1 CN 2024118837 W CN2024118837 W CN 2024118837W WO 2025148384 A1 WO2025148384 A1 WO 2025148384A1
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pressing
sub
welding device
battery
welding
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李英俊
俞丁山
赵强国
李健
郑石雄
齐聪成
叶秀鹏
蔡福鼎
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Contemporary Amperex Technology Co Ltd
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    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices

Definitions

  • the present application relates to the field of batteries, and in particular to a welding device, a battery production line and a control method.
  • the electrode terminals of the battery cells are electrically connected to the busbars through welding.
  • the structures to be welded are not tightly fitted and there is a gap, which affects the welding quality.
  • the present application aims to solve at least one of the technical problems existing in the prior art. To this end, one purpose of the present application is to provide a welding device, a battery production line and a control method.
  • an embodiment of the present application provides a welding device for battery welding, comprising: a pressing member and at least two pressing mechanisms, the pressing member comprising at least two sub-pressing members, the sub-pressing members being arranged along a first direction and respectively having a pressing head; each sub-pressing member is respectively connected to a corresponding pressing mechanism, and is driven downward by the corresponding pressing mechanism to make the pressing head abut against the structure to be welded of the battery.
  • each sub-pressing member is provided with a pressure head and is connected to an independent pressing mechanism, which can be driven by the pressing mechanism to apply pressure to different structures to be welded of the battery, so that each structure to be welded can be effectively pressed, effectively avoiding the situation of loose welding caused by height deviation of the structure to be welded, thereby greatly improving the battery welding quality.
  • FIG2 is a top view of a welding device according to an embodiment of the present application.
  • FIG3 is a schematic diagram of the three-dimensional structure of a submodule of a welding device according to an embodiment of the present application
  • the terms “installed”, “connected”, “connected”, and “attached” should be understood in a broad sense, for example, it can be a fixed connection, a detachable connection, or an integral connection; it can be a direct connection, or an indirect connection through an intermediate medium, or it can be the internal communication of two elements.
  • installed should be understood in a broad sense, for example, it can be a fixed connection, a detachable connection, or an integral connection; it can be a direct connection, or an indirect connection through an intermediate medium, or it can be the internal communication of two elements.
  • the welding device is provided with a plurality of sub-pressing parts, each of which is provided with a pressure head and an independent pressing mechanism, and each sub-pressing part is driven to press down by the corresponding pressing mechanism, so that the sub-pressing parts and the pressing mechanism can apply pressure to the multiple structures to be welded in the battery respectively, thereby effectively avoiding the technical problem of being unable to be pressed and fitted due to the height deviation of the structure to be welded, and improving the battery welding quality.
  • Each pressing mechanism 1 is movably arranged on the first guide rail 2, and the spacing between each pressing mechanism 1 can be adjusted as needed during welding, thereby adjusting the spacing between each sub-pressing member 31.
  • the spacing between the electrode terminals to be welded is relatively large, and in this case, the spacing between the pressing mechanisms 1 on the first guide rail 2 can be appropriately increased.
  • the sub-pressing members 31 are detachably connected to the pressing mechanism 1, and a variety of sub-pressing members 31 can be arranged according to welding needs. The number, spacing, and size of the pressure heads 32 on the various sub-pressing members 31 can be appropriately adjusted according to specific conditions such as the pressing force and the spacing of the structures to be welded.
  • FIG. 3 it is a three-dimensional structural schematic diagram of a submodule that can be pressed down independently, which is composed of each pressing mechanism 1 of a welding device and a corresponding sub-pressing member 31.
  • the pressing mechanism 1 includes: a mounting plate 11, a driving member 12 and a pressing device 121.
  • the driving member 12 is arranged on the mounting plate and can move relative to the mounting plate in a second direction, the second direction being perpendicular to the first direction, and the sub-pressing member 31 is arranged on the driving member 12.
  • the pressing device 121 is installed on the mounting plate and the movable end is connected to the driving member 12, and is used to drive the driving member 12 to press down in the second direction.
  • the mounting plate 11 can be a plate-like structure with two parallel surfaces.
  • the specific structure of the mounting plate 11 is not limited to the plate-like structure.
  • the mounting plate 11 can also be a structure of other shapes that is similar in function to the plate-like structure and can be used to install the drive member 12 and the pressing device 121, such as a mounting frame, a base, a mounting seat, etc.
  • the mounting plate 11 is provided with a sliding connection structure adapted to the first guide rail 2.
  • the sliding connection structure includes a slider, and the slider is slidably matched with the first guide rail 2. Therefore, by adjusting the position of the slider on the first guide rail 2, the position of the pressing mechanism 1 and the sub-pressing member 31 on the first guide rail 2 can be adjusted.
  • the driving member 12 is used to transfer the downward pressure generated by the downward pressing device 121 to the sub-pressing member 31.
  • the driving member 12 is slidably connected to the mounting plate 11 through the second guide rail 111.
  • the fixed end of the downward pressing device 121 is installed on the mounting plate 11, and the movable end of the downward pressing device 121 is connected to the driving member 12. Therefore, the downward pressing movement of the driving member 12 and the sub-pressing member 31 thereon can be driven to move downward through the telescopic movement of the downward pressing device 121.
  • the sliding connection structure in order to accurately adjust the position of the pressing mechanism 1 on the first guide rail 2 and prevent the pressing mechanism 1 from shifting after adjustment, includes a positioning mechanism and/or a locking mechanism.
  • the positioning mechanism is used to position the sliding connection structure on the first guide rail 2, that is, the sliding connection structure can be accurately moved to a predetermined position on the first guide rail 2 through the positioning mechanism.
  • the positioning mechanism may include positioning holes arranged at equal intervals along the first guide rail 2, and elastic columns adapted to the positioning holes, the elastic columns being mounted on the mounting plate 11 and being movable with the mounting plate 11.
  • the positioning mechanism may also be an electronic positioning mechanism.
  • the electronic positioning mechanism includes a grating positioning mechanism arranged along the first guide rail 2, or an encoding wheel positioning mechanism that rotates as the mounting plate 11 moves, etc., and the present application does not limit the positioning mechanism.
  • the locking mechanism is used to lock the position of the sliding connection structure on the first guide rail.
  • the locking mechanism may be any one of an inflatable locking mechanism, an electromagnetic locking mechanism, a motor-driven locking mechanism, and a manual locking mechanism, and the present application does not limit this.
  • the motor-driven locking mechanism includes a motor, and the rotation of the motor drives the locking block into the lock hole to lock, and vice versa to unlock.
  • the driving member 12 can be a plate-like member or formed by connecting two or more plate-like members, or the driving member 12 can also be a rod-like member or formed by connecting two or more rod-like members, or formed by a combination of a rod-like member and a plate-like member. As shown in Figure 3, in one embodiment, the driving member 12 includes: a first plate body 1201 and a second plate body 1202.
  • the first plate body 1201 is parallel to the mounting plate 11 and is slidably connected to the mounting plate through the second guide rail 111; the second plate body 1202 is arranged at the bottom of the first plate body 1201 and forms an L-shaped structure with the first plate body 1201, and the sub-pressing member 31 is installed on the second plate body.
  • a right-angle reinforcing plate is further provided at the connection between the first plate body 1201 and the second plate body 1202 , one right-angle side of the reinforcing plate is connected to the first plate body 1201 , and the other right-angle side of the reinforcing plate is connected to the second plate body 1202 .
  • the downward pressing mechanism 1 in order to enable the sub-pressing member 31 to obtain sufficient downward pressure and the downward pressure can be uniformly applied to the sub-pressing member 31 , the downward pressing mechanism 1 includes more than two downward pressing devices 121 , and the more than two downward pressing devices 121 are spaced apart along the first direction.
  • the pressing mechanism 1 includes two pressing devices 121, the pressing device 121 is a pressing cylinder, and the pressing cylinder is along the sub-pressing member.
  • the length direction of 31 i.e. the direction indicated by arrow X) is arranged at intervals.
  • the sub-pressing member 31 is detachably connected to the driving member 12, and the driving member 12 is provided with a locking mechanism 122 for locking the sub-pressing member 31, and the locking mechanism 122 includes: any one of an air-expansion locking mechanism, an electromagnetic locking mechanism, a motor-driven locking mechanism, and a manual locking mechanism, which is not limited in this application.
  • the specific structures of the air-expansion locking mechanism, the electromagnetic locking mechanism, and the motor-driven locking mechanism have been specifically described in the above embodiments, and will not be repeated here.
  • locking mechanism and the locking mechanism provided on the slider in the above embodiments are named from the perspective of function or use, rather than referring to the difference in specific structure.
  • Both the locking mechanism and the locking mechanism can be pneumatic, electromagnetic, etc., that is, the structures of the two can be the same.
  • locking refers to fixing two separable structural parts together, such as screwing a nut into a bolt so that the nut and the bolt are fixed together, that is, the nut is locked to the bolt; while locking refers to fixing a movable structural part so that it cannot move, such as locking the slider on the guide rail or locking the turntable so that it cannot rotate.
  • a first through hole 311 is provided on the sub-pressing member 31, which passes through the upper surface and the lower surface of the sub-pressing member 31, and a second through hole 321 aligned with the first through hole 311 is provided in the middle of the pressing head 32, and the second through hole 321 passes through the upper surface and the lower surface of the pressing head.
  • the shape of the first through hole 311 can be a circular hole, a square hole, a triangular hole, etc.
  • the pressure head 32 is arranged below the first through hole 311. When the sub-pressing piece 31 is pressed down, only the pressure head 32 can contact the structure to be welded of the battery, and the sub-pressing piece 31 does not contact the structure to be welded of the battery. When laser welding is performed, the laser sequentially passes through the first through hole 311 and the second through hole 321 in the middle of the pressure head 32, and irradiates the structure of the busbar to be welded, thereby laser welding the structure to be welded.
  • the sub-pressing member 31 and the pressing head 32 are movably connected, and an elastic member 323 is provided between the sub-pressing member 31 and the pressing head 32 .
  • the elastic member 323 is used to apply the elastic force of the back-ion pressing member to the pressing head.
  • the sub-pressing member 31 and the pressing head 32 are movably connected via a connecting rod, and one pressing head 32 can be movably connected to the sub-pressing member 31 via two or more connecting rods.
  • the four corners of each pressing head 32 are connected to the sub-pressing member 31 via a connecting rod, and the pressing head 32 and the sub-pressing member 31 are relatively movable in the thickness direction of the sub-pressing member 31, and are not fixed and immovable.
  • the pressing head 32 is pressed down by the elastic force of the elastic member 323.
  • each pressing head 32 can apply sufficient downward pressure to the corresponding structure to be welded.
  • a battery production line in another embodiment, includes a line body and a welding device 100 as described above, wherein the line body is used to carry batteries, and the welding device 100 is used to weld the structure in the battery module.
  • the line body refers to a device arranged along the battery production line for carrying batteries or accessories in the production process.
  • the line body may be provided with conveying mechanisms such as conveyor belts, transmission rollers, transfer brackets, and hoisting devices for carrying and transferring batteries or accessories. Batteries or accessories in the production process can be moved from one production station to the next production station on the line body, thereby realizing efficient streamlined production operations.
  • the welding device 100 provided in the embodiment of the present application is used to produce battery modules, which can simultaneously apply pressure to the structures to be welded of multiple batteries in the battery module, so that each structure to be welded can be effectively compressed, effectively avoiding the situation where compression cannot be caused by height deviation of the structure to be welded, thereby greatly improving the battery welding quality.
  • a control method for a welding device is provided, which is applied to a control device, and the specific type of the control device is not limited, such as a PLC (Programmable Logic Controller) device, an industrial computer, etc.
  • the control method includes:
  • the welding equipment may be laser welding equipment, ultrasonic welding equipment or other welding equipment, which is not limited in the present application.
  • Each sub-pressing member 31 is provided with an independent pressing mechanism 1, and can be driven by the pressing mechanism 1 to apply pressure to different structures to be welded of the battery, so that each structure to be welded can be effectively pressed, effectively avoiding the situation where the structure to be welded cannot be pressed due to height deviation, thereby avoiding the situation where the structure to be welded of the battery is not welded firmly, and greatly improving the quality of battery welding.

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Abstract

一种焊接装置(100)，包括：压件(3)，包括至少两个子压件(31)，子压件(31)沿第一方向排列设置且分别有压头(32)；每个子压件(31)分别连接于对应的下压机构(1)，且由对应的下压机构(1)驱动下压，以使所述压头(32)与电池的待焊接结构相抵接。该焊接装置对电池内多个待焊接结构分别施加压力，避免待焊接结构高度偏差导致的无法压紧贴合的问题，提高电池焊接质量。还涉及一种电池生产线以及一种焊接装置的控制方法。

Description

焊接装置、电池生产线及控制方法
相关申请的交叉引用
本申请要求宁德时代新能源科技股份有限公司于2024年01月08日提交的、申请名称为“一种焊接装置、电池生产线及控制方法”的、中国专利申请号“202410026186.1”的优先权。
技术领域
本申请涉及电池领域，尤其是涉及一种焊接装置、电池生产线及控制方法。
背景技术
在现有的电池制造工艺中，需要通过焊接工艺将电池单体的电极端子与汇流条电连接。在焊接过程中存在待焊接结构之间贴合不紧，存在间隙，从而影响焊接质量的技术问题。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种焊接装置、电池生产线及控制方法。
第一方面，本申请实施例提供了一种焊接装置，用于电池焊接，包括：压件以及至少两个下压机构，压件包括至少两个子压件，子压件沿第一方向排列设置且分别有压头；每个子压件分别连接于对应的下压机构，且由对应的下压机构驱动下压，以使压头与电池的待焊接结构相抵接。
由此，每个子压件均设置有压头且连接于独立的下压机构，可由下压机构驱动向电池的不同待焊接结构进行施压，从而可以使各待焊接结构均能够被有效压紧，有效避免因待焊接结构高度偏差导致的焊接不牢固的情况，从而大大提高了电池焊接质量。
根据本申请的一些实施例，下压机构包括：安装板、驱动件以及下压器件，驱动件设置于安装板上且可相对安装板沿第二方向移动，第二方向与第一方向垂直，子压件设置于驱动件上，下压器件安装于安装板上且活动端与驱动件连接，用于驱动驱动件沿第二方向下压。
根据本申请的一些实施例，焊接装置还包括：第一导轨，第一导轨沿沿第一方向设置，各下压机构可移动的设置于第一导轨上，安装板设置有与第一导轨相适配的滑动连接结构。
根据本申请的一些实施例，滑动连接结构包括有定位机构，和/或锁止机构，定位机构用于定位所述滑动连接结构在所述第一导轨上的位置；所述锁止机构用于锁止所述滑动连接结构在所述第一导轨上的位置。
根据本申请的一些实施例，驱动件包括：第一板体和第二板体，第一板体与安装板平行且通过第二导轨与安装板滑动连接；第二板体设置于第一板体的底部且与第一板体形成L形结构或T字形结构，子压件安装于第二板体上。
根据本申请的一些实施例，下压机构包括至少两个下压器件，至少两个下压器件沿第一方向间隔设置。
根据本申请的一些实施例，子压件与驱动件可拆卸连接，驱动件设置有用于锁止子压件的锁附机构，锁附机构包括：气胀式锁附机构、电磁式锁附机构、电机驱动式锁附机构、手动式锁附机构中的任意一种。
根据本申请的一些实施例，所述子压件为板状结构，子压件上设置有贯穿子压件的上表面和下表面的第一通孔，压头的中部设置有与第一通孔对齐的第二通孔，第二通孔贯穿压头的上表面和下表面。
根据本申请的一些实施例，下压机构还包括：防护板，防护板位于子压件背离压头的一侧，且围绕第一通孔所在区域设置。
根据本申请的一些实施例，多个压头在子压件上沿直线分布；防护板为围绕多个第一通孔设置的矩形框体。
根据本申请的一些实施例，压头设置有吸尘通道，吸尘通道与第二通孔连通，用于吸除焊接形成的颗粒物。
根据本申请的一些实施例，子压件和压头之间活动连接，且子压件和压头之间设有弹性件，弹性件用于向压头施加背离子压件的弹性力。
第二方面，本申请实施例提供了一种电池生产线，包括：线体以及上述焊接装置，线体用于承载电池；焊接装置设置于线体的侧边。
第三方面，本申请还提出了一种焊接装置的控制方法，所述控制方法包括：
控制至少两个下压机构驱动对应的子压件下压，使所述子压件上的压头与电池的待焊接结构相抵接，其中，所述子压件沿第一方向排列设置且分别设置有所述压头；
控制焊接设备对所述待焊接结构进行焊接。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本申请实施例的焊接装置的主视图；
图2是本申请实施例的焊接装置的俯视图；
图3是本申请实施例的焊接装置的子模块的立体结构示意图；
图4是本申请实施例的焊接装置的子模块安装有防护板时的立体结构示意图；
图5是图1中A部分的局部放大图；
图6是本申请实施例的焊接装置的控制方法的流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例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例，都属于本申请保护的范围。
除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
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”、“附接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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申请中的具体含义。
本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。应理解，附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本申请构成任何限定。
在本申请的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。
在本申请的描述中，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。
在本申请的描述中，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。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
在相关技术中，电池焊接时，为了保证焊接质量，需要通过压板向电极端子与汇流条等待焊接结构施压，以使汇流条与电极端子等待焊接结构贴合在一起，然后再进行激光焊接。在操作时，通常需要通过一个压板同时向多个待焊接结构施加压力，当压板尺寸较大或待焊接结构数量较多时，压板无法对各待焊接结构均匀施压。
鉴于上述问题，本申请提供了一种焊接装置、电池生产线及控制方法，用于解决电池焊接时局部待焊接结构无法有效压紧贴合的技术问题。该焊接装置可应用于电池内两个以上的结构焊接，以使两个以上结构连接在一起。电池内的两个以上的结构可以是电池内任何需要通过焊接进行电连接或固定的结构，例如，上述结构为汇流条与电极端子，或电池箱体与上盖等等。该焊接装置在使用时与焊接设备配合使用，由焊接装置将电池内待焊接的两个结构施压贴合在一起，然后再通过焊接设备将两个结构焊接固定。焊接装置设置有多个子压件，每个子压件设置有压头且均设置有独立的下压机构，各子压件由对应的下压机构驱动下压，因此通过子压件和下压机构可以对电池内多个待焊接结构分别施加压力，从而有效避免因待焊接结构高度偏差导致的无法压紧贴合的技术问题，提高电池焊接质量。
焊接设备可以是激光焊接设备、超声波焊接设备或其他焊接设备，本申请对此并不进行限定。焊接装置可以用于各种电池的焊接，例如电池模块和电池包，或者一次电池和二次电池，例如，二次电池包括镍氢电池、镍镉电池、铅酸(或铅蓄)电池、锂离子电池、钠离子电池、聚合物电池等。这种电池适用于各种使用电池的用电设备，例如手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动玩具、电动工具、电动车辆、船舶和航天器等，例如，航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等；电池用于为上述用电设备提供电能。
应理解，本申请实施例描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的电池和焊接设备。
请参照图1和图2，图1为本申请一些实施例提供的焊接装置的主视图；图2为本申请实施例提供的焊接装置的侧视图。
本申请实施例中的焊接装置100用于电池焊接，该焊接装置100包括：压件3，包括至少两个子压件31，子压件31沿第一方向排列设置且分别有压头32；至少两个下压机构1；每个子压件31分别连接于对应的下压机构1，且由对应的下压机构1驱动下压，以使压头23与电池的待焊接结构相抵接。
如图1所示，其中，箭头X所指的方向为第一方向，待焊接的电池放置于子压件31的下方，电池上各待焊接结构沿第一方向分布，子压件31由下压机构1驱动向箭头Z所指的方向向电池方向下压，以使电池上的待焊接结构贴合在一起。
多个子压件31沿箭头X所指的第一方向挤近设置，从而组成一个尺寸更大的压件3，因此通过压件3可以对电池上更多个待焊接结构进行施压。当各子压件31向下压紧各待焊接结构后，即可通过激光焊接设备对电池进行焊接。
子压件31的数量可以是两个、三个、四个或更多个，子压件31的数量可以根据电池中待焊接结构的数量以及分布范围而适应的增加或减少。
下压机构1用于为子压件31提供下压的驱动力，以及驱动子压件31下压后移动至初始位置(即子压件31未进行下压时的位置)。
在对电池进行焊接时，各子压件31可分别由对应的下压机构驱动向电池所在方向移动(通常是向下移动)，使子压件31上的压头32压紧电池内待焊接的两个部位或结构，使两者贴合在一起，最后再通过激光焊接设备对这两个结构或部位进行激光焊接。
电池包括箱体以及设置于箱体内的多个电池单体，各电池单体的正电极端子需要与正极汇流条焊接，各电池单体的负电极端子需要与负汇流条焊接。在焊接时，先通过各子压件31压紧电池的正电极端子与正极汇流条，然后通过激光焊接设备对正电极端子与正极汇流条进行激光焊接。
在本实施例中，压件3并不是指一个整体的结构件(例如整体的板状结构件)，而是在功能上与整体的压板相同，均包括有多个压头32，且可下压并通过压头对多个待焊接结构进行施加以便于焊接。压件3与整体的压板的不同之处在于，在本实施例中，压件3中各子压件31是可独立下压的，而不一定是各子压件31均下压或各子压件31同时下压。即整体式结构的压板，其上的压头安装同一板上，因此各压头只能同时下压；而在本175实施例中，各子压件31上均设置有压头32，可以选择各子压件31同时下压，也可以选择一部分子压件31先下压，另一部分子压件31后下压，也可以选择所有的子压件31都下压，或根据需要只选其中一部分子压件31下压，另一部分子压件31不下压。
子压件31可以是板状结构件(即子压板)，也可以是块状结构件、条状结构件，或者是由至少两个连接杆连接形成的框架式结构件。子压件31为板状结构件，压头32设置于子压件的下表面。
子压件31分别连接于对应的下压机构1是指，子压件31的数量与下压机构1的数量是一一对应的，即每一个子压件31均连接一个下压机构1，并由该下压机构1驱动下压。例如，焊接装置100包括第一子压件至第四子压件以及第一下压机构至第四下压机构，第一下压机构与第一子压件对应，第一下压机构用于驱动第一子压件下压；依此类推，第二下压机构与第二子压件对应，第三下压机构与第三子压件对应。
在本实施例中，压件3包括多个子压件31，每个子压件31均设置有独立的下压机构1，且可由下压机构1驱动向电池的不同待焊接结构进行施压，从而可以使各待焊接结构均能够被有效压紧，有效避免因待焊接结构高度偏差导致的无法压紧的情况，从而避免了电池待焊接结构焊接不牢的情况，大大提高了电池焊接的质量。
在本实施例中，压件3由多个子压件31组成，因此可形成尺寸或长度更大的压件， 因此通过本焊接装置可以提高焊接效率。例如，在一些情况下，通过压件3可一次性对整个电池箱内的各电池单体上的电极端子与汇流条进行压紧，然后再一次性对各电极端子进行焊接，因此相对于分次焊接，本实施例可以有效提高焊接效率。
如图1和图2所示，焊接装置还包括第一导轨2。第一导轨2沿第一方向设置；各下压机构1可移动的设置于第一导轨2上导轨。下压机构1与对应的子压件31组成一个可独立下压的子模块，各子模块可移动的设置于第一导轨2上。
各下压机构1可移动的设置于第一导轨2上，在焊接时可以根据需要调整各下压机构1之间的间距，从而调整各子压件31的间距。例如，在一些实施例中，待焊接的电极端子的间距较大，此时可适当的增加下压机构1在第205一导轨2上的间距。并且子压件31与下压机构1是可拆卸连接的，可根据焊接需要设置多种子压件31，各种子压件31上压头32的数量、间距以及尺寸等，可根据下压力、待焊接结构的间距等具体情况而适当调整。
如图3所示，为一实施例中焊接装置的各下压机构1与对应的子压件31所组成的可独立下压的子模块的立体结构示意图。其中，下压机构1包括：安装板11、驱动件12和下压器件121。
驱动件12设置于安装板上且可相对安装板沿第二方向移动，第二方向与第一方向垂直，子压件31设置于驱动件12上。下压器件121，安装于安装板上且活动端与驱动件12连接，用于驱动驱动件12沿第二方向下压。
驱动件12和下压器件121设置于安装板11上，安装板11设置有与第一导轨2相适配的滑动连接结构。下压器件121包括：气缸、油缸、直线电机中的任意一种。
安装板11可以为具有两个平行表面的板状结构件，安装板11的具体结构不仅限于板状结构，安装板11也要以是在功能上与板状结构件类似的，能够用于安装驱动件12和下压器件121的其他形状的结构件，例如安装框架、基座、安装座等等。安装板11设置有与第一导轨2相适配的滑动连接结构。滑动连接结构包括滑块，滑块与第一导轨2滑动配合，因此通过调整滑块在第一导轨2上的位置，即可调整下压机构1以及子压件31在第一导轨2上的位置。其中，滑动连接结构可通过齿轮传动结构、皮带传动结构、丝杆传动结构、链条传动结构等传动结构与驱动电机连接，由驱动电机驱动滑块在第一导轨2上移动。例如滑块采用丝杆传动结构与驱动电机连接，丝杆传动结构包括丝杆，滑块上设置有与丝杆相配合的螺纹孔，丝杆连接于驱动电机，通过驱动电机驱动丝杆转动，以及丝杆与滑块之间的螺纹配合，实现了位于滑块以及上的子压件31在第一导轨2上移动。本申请不对滑块在第一导轨2上的驱动结构进行限定，在一些实施例中，也可以通过手动调节滑块在第一导轨2上的位置。
驱动件12用于将下压器件121产生的下压力传递至子压件31上，驱动件12与安装板11通过第二导轨111滑动连接，下压器件121的固定端安装于安装板11上，下压器件121的活动端与驱动件12连接，因此通过下压器件121伸缩运动即可驱动驱动件12以及其上的子压件31下压运动。
在一些实施例中，为了精确调整下压机构1在第一导轨2上的位置，以及防止下压机构1调整后位置偏移，滑动连接结构包括有定位机构，和/或锁止机构。其中，定位机构用于定位滑动连接结构在第一导轨2上的位置，即通过定位机构可以准确的将滑动连接结构移动至第一导轨2上既定的位置。
在一实施例中，定位机构可以包括沿第一导轨2等间隔设置的定位孔，以及与定位孔相适配的弹性柱，弹性柱安装于安装板11上且可随安装板11移动。在沿第一导轨2移动安装板11时，当弹性柱对准定位孔时，弹性柱的末端可伸入定位孔内实现定位。定位机构还可以是电子式定位机构。电子式定位机构包括沿第一导轨2设置的光栅定位机构，或随安装板11移动而旋转的编码轮定位机构等，本申请并不对定位机构进行限定。锁止机构用于锁止滑动连接结构在第一导轨上的位置。锁止机构可以为气胀式锁止机构、电磁式锁止机构、电机驱动式锁止机构、手动式锁止机构中的任意一种，本申请不对此进行限定。
气胀式锁附机构包括可充气膨胀的气囊，以及由气囊带动的锁块，当气囊膨胀时锁块伸入锁孔锁止，从而使安装板11不可滑动，反之则解锁。电磁式锁附机构包括电磁线圈，电磁线圈通电后产生磁力将安装板11锁止。
电机驱动式锁附机构包括电机，电机旋转带动锁块入锁孔锁止，反之则解锁。驱动件12可以为板状构件或由两个以上的板状构件连接形成，或驱动件12也可以为杆状构件或由两个以上的杆状构件连接形成，或由杆状构件与板状构件组合形成。如图3所示，在一实施例中，驱动件12包括：第一板体1201和第二板体1202。第一板体1201与安装板11平行且通过第二导轨111与安装板滑动连接；第二板体1202设置于第一板体1201的底部且与第一板体1201形成L形结构，子压件31安装于第二板体上。
第一板体1201和第二板体1202可通过焊接、螺栓连接等方式固定连接在一起，在一些实施例中，第一板体1201和第二板体1202也可以为通过压铸、浇铸等一体成型工艺得到的一体成型结构。
在本实施例中，L形的驱动件12即可以确保与安装板11有稳定的滑动连接，同时第二板体1202与子压件31有大面积层叠的连接面，从而可以将下压器件121的下压力有效的传递至子压件31上。
上述第一板体1201与第二板体1202并不仅限于L形结构，在一些实施例中，第一板体1201与第二板体1202也可以形成T形结构，即第一板体1201与第二板体1202的中部固定连接。
在一些实施例中,第一板体1201和第二板体1202的连接处还设置有直角的加强板，加强板的一直角边与第一板体1201连接，加强板的另一直角边与第二板体1202。
如图3所示，在一实施例中，为了使子压件31能够获得足够的下压力，且下压力能够均匀的施加于子压件31上，下压机构1包括两个以上下压器件121，两个以上下压器件121沿第一方向间隔设置。
下压机构1包括两个下压器件121，下压器件121为下压气缸，下压气缸沿子压件 31的长度方向(即箭头X所指的方向)间隔设置。
如图3所示，在一实施例中，子压件31与驱动件12可拆卸连接，驱动件12设置有用于锁止子压件31的锁附机构122，锁附机构122包括：气胀式锁附机构、电磁式锁附机构、电机驱动式锁附机构、手动式锁附机构中的任意一种，本申请不对此进行限定。关于气胀式锁附机构、电磁式锁附机构、电机驱动式锁附机构的具体结构在以上实施例中已具体说明，这里就不再赘述。
锁附机构与以上实施例中设置于滑块上的锁止机构是从功能或用途角度的命名，而不是指具体结构的区别，锁附机构与锁止机构均可以是气胀式、电磁式等结构，即两者的结构可以是相同的。其中，锁附是指将两个可分离的结构件固定在一起，例如将螺母旋入螺栓，使螺母与螺栓固定在一起，即螺母锁附于螺栓上；而锁止是指将可移动的结构件固定，使之不能移动，例如将滑块锁止于导轨上或将转盘锁止使之无法旋转。
下压机构1设置有两个锁附机构122，两个锁附机构122可以沿子压件31的长度方向间隔设置。具体的，锁附机构122可以设置于下压器件121的外侧，一个锁附机构122锁附子压件31长度方向的一端，另一锁附机构122锁附子压件31的长度方向的另一端。当然，锁附机构122的数量也可以是一个、三个、四个等等，锁附机构122的具体数量可以根据子压件31的尺寸以及锁附强度要求而增加或减少。
如图4所示，在一实施例中，下压机构1还包括：防护板312。防护板312位于子压件31背离压头的一侧，且围绕第一通孔所在区域设置。防护板312用于防止焊接过程中形成的颗粒物向外侧扩散。其中防护板312具有一定高度，因此颗粒物很难跨越防护板312向外扩散。
在一实施例中，多个压头32在子压件31上沿直线分布；防护板312为围绕多个第一通孔311设置的矩形框体。
如图4所示，在一实施例中，压头设置有吸尘通道322，吸尘通道322与第二通孔321连通，用于吸除焊接形成的颗粒物。吸尘通道322连接于负压管道，由负压管道产生抽吸力将颗粒物吸除。示意性的，每个子压件31上的吸尘通道322先连接于吸尘总管，再由吸尘总管连接于负压管道。在本实施例中通过吸尘通道322与防护板312组合使用，可以有效吸除焊接产生的颗粒物，防止颗粒物向外扩散。
如图3和图4所示，在一实施例中，为使焊接装置可适配激光焊接设备进行焊接操作，子压件31上设置有贯穿子压件31的上表面和下表面的第一通孔311，压头32的中部设置有与第一通孔311对齐的第二通孔321，第二通孔321贯穿压头的上表面和下表面。
第一通孔311的形状可以为圆形孔、方形孔、三角形孔等等，压头32设置于第一通孔311的下方，子压件31下压时仅压头32可以与电池的待焊接结构接触，而子压件31不与电池的待焊接结构接触。进行激光焊接时，依次穿过第一通孔311和激光从压头32中部的第二通孔321，并照射于汇流条等待焊接的结构上，从而对待焊接结构进行激光焊接。
如图5所示，子压件31和压头32之间活动连接，且子压件31和压头32之间设有弹性件323，弹性件323用于向压头施加背离子压件的弹性力。
子压件31和压头32之间通过连接杆活动连接，一个压头32可通过两个以上的连接杆与子压件31活动连接。示意性的，每个压头32的四角分别通过一根连接杆与子压件31连接，并且压头32与子压件31在子压件31的厚度方向是可相对活动的，并不是固定不可移动的，压头32通过弹性件323的弹性力下压。
在本实施例中，在子压件31对电池施压的过程中，由于压头32是可活动的，且由弹性件323提供下压的弹性力，因此当电池上各待焊接结构的高度偏差时，可以使各压头32都能够向对应的待焊接结构施加足够的下压力。
在另一实施例中，提供了一种电池生产线。该电池生产线包括线体和如前述的焊接装置100，其中线体用于承载电池，采用该焊接装置100对电池模组内的结构进行焊接。线体是指沿电池生产线设置的用于承载生产过程中的电池或配件的装置。线体上可设置有传送带、传动辊、转移支架、吊装装置等用于承载以及转移电池或配件的传送机构，生产过程中的电池或配件可在线体上由一个生产工位移动到下一个生产工位，从而实现高效的流线式生产作业。
在该电池生产线中，应用本申请实施例提供的焊接装置100来生产电池模组，能够同时对电池模组内多个电池的待焊接结构进行施压，使各待焊接结构均能够被有效压紧，有效避免因待焊接结构高度偏差导致的无法压紧的情况，从而大大提高了电池焊接质量。
在另一实施例中，提供了焊接装置的控制方法，应用于控制设备，控制设备的具体类型不限，例如PLC(ProgrammableLogicController，可编程序逻辑控制器)设备、工控机等。如图6所示，该控制方法包括：
S01、控制至少两个下压机构1驱动对应的子压件31下压，使子压件31上的压头32与电池的待焊接结构相抵接，其中，子压件31沿第一方向排列设置且分别设置有压头32；
S02、控制焊接设备对待焊接结构进行焊接。
焊接设备可以是激光焊接设备、超声波焊接设备或其他焊接设备，本申请对此并不进行限定。
每个子压件31均设置有独立的下压机构1，且可由下压机构1驱动向电池的不同待焊接结构进行施压，从而可以使各待焊接结构均能够被有效压紧，有效避免因待焊接结构高度偏差导致的无法压紧的情况，从而避免了电池待焊接结构焊接不牢的情况，大大提高了电池焊接的质量。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式 结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨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，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

  1. 一种焊接装置，用于电池焊接，其中，包括：
    压件，所述压件包括至少两个的子压件，所述子压件沿第一方向排列设置且分别设置有压头；
    至少两个下压机构；其中
    每个所述子压件分别连接于对应的下压机构，且由对应的所述下压机构驱动下压，以使所述压头与电池的待焊接结构相抵接。
  2. 根据权利要求1所述的焊接装置，其中，所述下压机构包括：安装板以及驱动件、下压器件，驱动件设置于所述安装板上且可相对所述安装板沿第二方向移动，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述子压件设置于所述驱动件上；下压器件安装于所述安装板上且活动端与所述驱动件连接，用于驱动所述驱动件沿所述第二方向下压。
  3. 根据权利要求2所述的焊接装置，其中，还包括：第一导轨，沿所述第一方向设置；各所述下压机构可移动的设置于所述第一导轨上，所述安装板设置有与所述第一导轨相适配的滑动连接结构。
  4. 根据权利要求3所述的焊接装置，其中，所述滑动连接结构包括有定位机构，和/或锁止机构，所述定位机构用于定位所述滑动连接结构在所述第一导轨上的位置；所述锁止机构用于锁止所述滑动连接结构在所述第一导轨上的位置。
  5. 根据权利要求2-4中任一项所述的焊接装置，其中，所述驱动件包括：第一板体和第二板体，第一板体与所述安装板平行且通过第二导轨与所述安装板滑动连接；第二板体设置于所述第一板体的底部且与所述第一板体形成L形结构或T字形结构，所述子压件安装于所述第二板体上。
  6. 根据权利要求2-5中任一项所述的焊接装置，其中，所述下压机构包括至少两个所述下压器件，至少两个所述下压器件沿所述第一方向间隔设置。
  7. 根据权利要求2-6中任一项所述的焊接装置，其中，所述子压件与所述驱动件可拆卸连接，所述驱动件设置有用于锁止所述子压件的锁附机构，所述锁附机构包括：气胀式锁附机构、电磁式锁附机构、电机驱动式锁附机构、手动式锁附机构中的任意一种。
  8. 根据权利要求1-7中任一项所述的焊接装置，其中，所述子压件为板状结构，所述子压件上设置有贯穿所述子压件的上表面和下表面的第一通孔，所述压头的中部设置有与所述第一通孔对齐的第二通孔，所述第二通孔贯穿所述压头的上表面和下表面。
  9. 根据权利要求8所述的焊接装置，其中，所述下压机构还包括：防护板，位于所述子压件背离所述压头的一侧，且围绕所述第一通孔所在区域设置。
  10. 根据权利要求9所述的焊接装置，其中，多个所述压头在所述子压件上沿直线分布；所述防护板为围绕多个所述第一通孔设置的矩形框体。
  11. 根据权利要求8所述的焊接装置，其中，所述压头设置有吸尘通道，所述吸尘通道与所述第二通孔连通，用于吸除焊接形成的颗粒物。
  12. 根据权利要求1-11中任一项所述的焊接装置，其中，所述子压件和所述压头之间活动连接，且所述子压件和所述压头之间设有弹性件，所述弹性件用于向所述压头施加背离所述子压件的弹性力。
  13. 一种电池生产线，其中，包括：
    线体，用于承载电池；以及
    如权利要求1-12中任一项所述的焊接装置，所述焊接装置设置于所述线体的侧边。
  14. 一种焊接装置的控制方法，其中，所述控制方法包括：
    控制至少两个下压机构驱动对应的子压件下压，使所述子压件上的压头与电池的待焊接结构相抵接，其中，所述子压件沿第一方向排列设置且分别设置有所述压头；
    控制焊接设备对所述待焊接结构进行焊接。
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