单体电池间导电片的焊接定位工装的制作方法

本实用新型涉及电池制造领域，尤其涉及一种单体电池间导电片的焊接定位工装。

背景技术：

现有技术的电池包制造过程中，如图1、图2所示，多个单体电池1组装在一起组成电池模组3，单体电池1的上端面设置有电芯极柱2，多个电池模组3放入一个电池箱中组成电池包4，电池包4中并列排布的单体电池的上端面共同组成了电芯极柱排列平面5，各个电芯上的极柱均沿垂直于电芯极柱排列平面的方向延伸。如图3所示，电池包4的单体电池1之间要通过导电片6串联起来实现单体电池1的充放电，具体就是将导电片6的导电片圆孔8与电芯极柱中心孔7连接。其中导电片的结构正如授权公告号为CN207967151U的中国专利公开的“导电片”，导电片为金属片状结构，且其本体上开设有两个与单体电池的电芯极柱中心孔配合的圆孔，使用时，通过圆孔与电芯极柱中心孔的配合连接而将导电片固定在两个单体电池上，电芯极柱与导电片之间使用焊接的连接方式，在焊接时要求导电片上的圆孔与电芯极柱中心孔之间要有较高的同轴度。

实际生产时，为提高焊接效率保证焊接的一致性，导电片与电芯极柱之间的焊接工作使用自动化焊接工作站进行，焊接前需要使用定位工装将导电片相对于电池包进行定位。但是，由于单体电池在制造时厚度存在偏差，单体电池组成的模组在箱体里面固定时也有装配误差，这两个误差的累积导致电芯极柱在电芯极柱排列平面上的实际位置与理论上的位置存在一定的差异，而现有技术中的定位工装在电池包上固定好之后，用于放置导电片的工装孔的位置也就被固定，而由于上述累积误差的存在，导致放置导电片的工装孔并不一定能够与单体电池的电芯极柱进行精确的对位，进而无法将导电片与电芯极柱进行高精度的定位，容易使焊缝焊接到导电片圆孔上造成导电片过流面积小，甚至出现导电片完全遮挡电芯极柱的中心孔而无法焊接，造成返修率和废品率升高，增加了生产成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种单体电池间导电片的焊接定位工装，以解决现有技术中定位工装因无法根据电池包内电芯极柱的实际位置对导电片进行精确对中定位所导致的焊接质量差、返修率和报废率高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的单体电池间导电片的焊接定位工装采用如下技术方案：

单体电池间导电片的焊接定位工装，包括用于固定在电池模组上的定位框,定位框具有用于与电池模组在电芯极柱排列平面内以及电芯极柱延伸方向定位配合的定位结构；还包括若干个调整块，所述各个调整块在平行于电芯极柱排列平面的平面内活动安装在定位框上，调整块上设有上下贯通的定位孔，定位孔用于定位安装导电片，定位框上设有沿上下方向延伸的供调整块上装配的导电片与相应电芯极柱对接的穿孔，调整所述调整块相对于定位框的位置能够使导电片的圆孔与电芯极柱上的电芯极柱中心孔对中，调整块和定位框之间还设有在二者相对调整后使二者的位置相对保持的保持结构。

上述单体电池间导电片的焊接定位工装的技术方案的有益效果在于：定位工装整体分为定位框和调整块两部分，且调整块沿平行于电芯极柱排列平面的平面活动安装在定位框上，由此便将定位工装在电池包上的定位分成了两步。首先定位框通过定位结构与电池模组在电池模组的电芯极柱排列平面内以及电芯极柱延伸方向定位配合，实现定位工装与电池模组之间的初步定位，即实现定位框与电池包的各单体电池的电芯极柱之间的初步定位，并同时为调整块提供安装基体；然后将调整块活动安装在定位框上，并在调整块的定位孔内定位安装导电片，当导电片的圆孔未与对应的电芯极柱的中心孔对中时，通过移动调整块来调整导电片的圆孔与电芯极柱的中心孔之间的相对位置，直至二者达到合格的同轴度，然后通过保持结构的设置来使调整块与定位框的相对位置进行保持，防止在后续的焊接或其他操作过程中调整块与定位框的相对位置发生变动，实现调整块内定位安装的导电片与电芯极柱之间的定位，进而保证二者的焊接质量，避免返修和报废情况的出现。同时，由于每个调整块相对独立，调整时对单个调整块进行调整，不会对其他导电片的位置产生影响，大大提高了导电片位置调整的方便性。

进一步地，穿孔的孔壁上设有径向向内延伸的挡止结构，穿孔的位于挡止结构上侧部分的内腔构成容纳调整块的容纳腔，调整块与容纳腔的腔壁之间具有供调整块能够在容纳腔中相对定位框活动的配合间隙。

有益效果：通过将调整块放置在穿孔内，穿孔的周向内壁面与调整块挡止配合，利用穿孔与穿孔之间的实体壁对调整块起到隔离和阻挡作用，通过隔离实现了各个调整块之间的相对独立，确保对某个调整块进行位置调整时不会触碰其他调整块，提高单体电池间导电片的焊接定位工装使用的方便性。

进一步地，所述穿孔为台阶孔，台阶孔的大径端朝上且构成所述容纳腔，所述台阶孔的台阶面构成所述挡止结构。

有益效果：将穿孔设置为台阶孔，在加工孔的过程中，直接形成挡止结构，方便了定位框的加工制造。

进一步地，台阶孔的位于台阶面上方的深度大于调整块的厚度。

有益效果：由于台阶孔的位于台阶面上方的深度大于调整块的厚度，使得调整块在台阶孔内放置好之后，能够完全容纳在台阶孔内，台阶孔的周向侧壁也就构成了高度大于调整块厚度的挡止壁，能够有效地防止调整块从台阶孔内脱出，提高定位工装使用的方便性。

进一步地，所述保持结构为磁吸结构。

有益效果：将保持结构设置为磁吸结构，使得保持结构极为简单，简化了单体电池间导电片的焊接定位工装的结构，

进一步地，磁吸结构包括分设在挡止结构和调整块的与挡止结构贴合的贴合面的其中一个上的上的铁片以及另一个上的与铁片吸合的磁铁。

有益效果：保持结构采用设置在挡止结构和调整块的与挡止结构贴合的贴合面上的铁片以及与铁片吸合的磁铁，利用磁铁与铁片之间的吸合力来实现调整块在定位框上的位置保持，由于磁铁与铁片之间的吸合力伴随着调整动作始终存在，因此，调整好调整块的位置之后能够同时同步地实现调整块在定位框上的位置的保持，提高了单体电池间导电片的焊接定位工装使用的方便性。磁铁还能吸附导电片和电芯极柱上粘附的铁末，实现清洁作用。

进一步地，定位结构包括设置在定位框上的用于贴设在电池模组的电芯极柱排列表面上以与电池模组沿电芯极柱的延伸方向定位配合的定位面，定位面的一端设有用于挡设在电池模组的侧面而使定位框与电池模组沿电芯极柱的排列平面定位配合的定位板，定位面的与设置有定位板的一端相对的另一端设置有用于顶紧电池模组的顶紧装置。

有益效果：由于设置在定位框上的定位面与电池模组的电芯极柱排列表面配合能够对定位框和电池模组沿电芯极柱的延伸方向进行定位，面面配合，方便定位，有效地确保了定位的稳定性。在通过面面配合实现电芯极柱的延伸方向定位的基础上，在定位框的定位面上设置定位板来与电池模组侧面配合，进一步通过面面配合将定位框与电池模组在电芯极柱的排列平面内定位，同时，顶紧装置与定位板相对设置，顶紧装置在实现顶紧的同时，进一步确保定位板与电池模组侧面紧贴配合，确保定位准确。

进一步地，定位孔的至少一个侧壁上设有供工具伸入以将导电片放入和取出的避让边槽。

有益效果：通过在定位孔的侧壁上设置避让边槽，使得操作人员可以将工具伸入避让边槽内直接将导电片取出，或者使用工具夹持着导电片直接放入定位孔内，整个取放过程均可使用工具，方便了导电片在定位孔内的取放。同时，避让边槽的设置，还减小了导电片与定位孔之间的摩擦接触面，方便了导电片的取放。

附图说明

图1为现有技术中单体电池的结构示意图；

图2为现有技术中电池包及其内部设置的电池模组的结构示意图；

图3为现有技术中导电片与单体电池的电芯极柱的连接配合示意图；

图4为本实用新型中单体电池间导电片的焊接定位工装的实施例1与电池包的定位配合示意图；

图5为图4中的定位框的结构示意图；

图6为图5中的定位框的另一个视角的结构示意图；

图7为图4中的调整块的结构示意图；

图中：1.单体电池；2.电芯极柱；3.电池模组；4.电池包；5.电芯极柱排列平面；6.导电片；7.电芯极柱中心孔；8.导电片的圆孔；9.定位框；10.台阶孔；11.台阶面；12.铁片；13.定位框下表面；14.L型定位板；15.锁紧件安装板；16.顶丝；17.调整块；18.定位孔；19.避让边槽；20.磁铁。

具体实施方式

本实用新型中单体电池间导电片的焊接定位工装的实施例1，如图4所示，电池包4为现有技术中的电池包，定位工装包括定位框9和若干个活动安装在定位框9上的调整块17，各调整块17相对独立。其中，定位框9具有用于与电池模组3在电池模组3的电芯极柱排列平面内以及电芯极柱延伸方向定位配合的定位结构。使用时，定位框9固定在电池模组3上。用于与电池包4的对应电芯极柱连接的导电片6则单独定位安装在对应的调整块17上，各个调整块17沿平行于电芯极柱排列平面的平面相对定位框9活动安装，并最终通过保持结构保持相对固定，从而实现导电片6相对电池包4的电芯极柱的位置定位。

本实施例中，定位框9的结构如图5和图6所示，定位框9本体为与电池包4中电池模组3的电芯极柱排列平面尺寸相对应的板状结构，定位板9上设有沿上下方向延伸的供调整块上装配的导电片与相应电芯极柱对接的穿孔，本实施例中穿孔为定位框9上开设的台阶孔10，台阶孔10的大径段朝上设置，台阶孔10有若干个而使定位框9构成类似栅格状框架结构，在定位框9固定在电池模组3上时，每个台阶孔10均可以避让对应的电芯极柱的连接位置。在其他实施例中，定位框也可以通过型材拼接固定而成。

在材料的选用上，定位框9选用绝缘材料，以防止定位框9在使用过程中将单体电池的两个电芯极柱导电连通造成短路。当然，也可以采用非绝缘材料表面包覆绝缘材料的结构形式代替，或在操作过程中可以保证定位框不会与电芯极柱接触的前提下，定位框的材料可以仅采用非绝缘材料。

进一步地，对于定位框9与电池模组之间的定位结构，如图6所示，本实施例中的定位框下表面13为平整面而能够与电池模组的电芯极柱排列平面贴合，构成定位框9与电池模组沿电芯极柱的延伸方向定位配合的定位面。

定位框下表面13上设置有用于挡设在电池模组的侧面而与电池模组沿电芯极柱的排列平面定位配合的定位板。本实施例中，定位板为固定在定位框下表面13的一端的L型定位板14，L型定位板14与电池模组的侧面挡止配合而实现定位框9与电池模组沿电芯极柱的排列平面的定位配合。在定位框下表面13的设置有L型定位板14的一端相对的另一端设置有锁紧件安装板15，L型定位板14与锁紧件安装板15之间的空间用于容纳电池模组，锁紧件为设置在锁紧件安装板15上的顶丝16，顶丝16的轴线延伸方向与定位板和电池模组之间的挡止方向一致，旋拧顶丝16能够将电池模组夹紧在顶丝16和L型定位板14之间。L型定位板14通过其自身的水平段固定在定位框下表面13上，竖直段用于与电池模组的侧面挡止配合，而在设置方位上，L型定位板14的开口方向背向锁紧件安装板15设置。

在其他实施例中，顶丝也可以设置在L型定位板的竖直段上。锁紧件也可以不采用顶丝而采用弹簧销轴。当然，也可以不设置定位板，此时定位框的下表面的两端均设置固定板，两端固定板之间的距离与电池模组的长度或者宽度尺寸相适配，确保定位框在电池模组上安装时，两端的固定板能够夹紧电池模组的相背的两侧面实现定位框在电池模组上的固定。

本实施例中调整块的结构如图7所示，调整块17为矩形的平板状结构，调整块17上设置有上下贯通的定位孔18，定位孔18与对应的导电片6的尺寸适配而使得导电片6能够在定位孔18内定位安装。进一步地，定位孔18的相对两侧孔壁上设有供工具伸入以将导电片6放入和取出的避让边槽19，当采用工具来取放导电片6时，避让边槽19的设置能够避免工具与调整块17之间产生干涉。当然，在其他实施例中，避让边槽可以只设置在定位孔的某一侧壁上，或者不设置避让边槽而手动将导电片安装在定位孔内。

使用时，调整块17设置在定位框9的台阶孔10的大径段内，台阶孔10的大径段构成容纳调整块17的容纳腔，台阶孔10的台阶面构成挡止结构用于与所述调整块17挡止配合以防止调整块17从容纳腔内脱出。台阶孔10的大径段的尺寸满足与调整块17间隙配合，确保调整块17在容纳腔内放置好之后，能够在容纳腔内相对定位框活动。台阶孔10的位于台阶面11上方的深度大于调整块17的厚度。在其他实施例中，台阶孔的位于台阶面上方的深度可以小于或者等于调整块的厚度。

而对于调整块17与定位框9之间的保持结构，本实施例中为磁吸结构，具体为分设在台阶面11和调整块17的用于与台阶面11贴合的贴合面上的铁片12以及与铁片12吸合的磁铁20，具体如图5和图7所示，铁片12嵌设在定位框9的台阶面11上，磁铁20则对应嵌设在调整块17上，利用磁铁20与铁片12之间的吸引力来实现调整块17在定位框9上的保持。

本申请中单体电池间导电片的焊接定位工装在使用时，首先通过定位结构将定位框9固定在电池模组3上，然后将定位块17放置在定位框9的台阶孔10内，之后手持或者用工具将导电片6定位安装在调整块17的定位孔18内，然后根据导电片的圆孔8与电芯极柱中心孔7之间的相对位置来移动调整块17，直至导电片的圆孔8与电芯极柱中心孔7精确对准，同时，磁铁20与铁片12相互吸附实现调整块17在定位框9上的位置保持，由此，完成导电片6与电芯极柱2之间的精确定位并进行焊接工作。待完成焊接后，由于导电片6与电芯极柱2已完成焊接固定，因此可以直接将调整块17和定位框9从电池模组上取下。

本实用新型中单体电池间导电片的焊接定位工装的实施例2：本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中定位框上的穿孔不是台阶孔而是直通孔，直通孔的尺寸小于定位块的尺寸，此时，挡止结构为定位框的上表面，调整块在定位框的上表面上滑动实现位置的调节，整个通孔构成穿孔。穿孔或者为尺寸大于调整块的尺寸的通孔，此时，通孔的孔壁上设有径向向内延伸的挡止结构，通孔的位于挡止结构上侧部分的内腔构成容纳调整块的容纳腔，调整块与容纳腔的腔壁之间具有供调整块能够在容纳腔中相对定位框活动的配合间隙。

本实用新型中单体电池间导电片的焊接定位工装的实施例3：本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，L型定位板开口朝向锁紧件安装板所在位置而固定在定位框的下表面上，此时，L型定位板的水平段的下表面与电池模组的电芯极柱排列平面贴合，构成定位框与电池模组沿电芯极柱的延伸方向定位配合的定位面。L型定位板也可以替换为任意形状的挡板，例如矩形板。为了实现更好的定位，还可以在定位框下表面相邻两侧均设置定位板。当然，定位结构还可以是固定在定位框上的能够与电池模组上相关部件进行定位配合结构，例如，定位结构可以为设置在定位框上的定位柱，定位柱能够插设在电池模组的相应螺栓孔内，使用时，将电池包上个别螺栓拆下，将定位柱插设在螺栓孔内实现定位框与电池模组之间的定位配合。

本实用新型中单体电池间导电片的焊接定位工装的实施例4：本实施例与实施例1的不同之处在于，铁片嵌设在调整块用于与台阶面贴合的贴合面上而磁铁嵌设在定位框的台阶面上，或者调整块上既嵌设有磁铁又嵌设有铁片，定位框则是与调整块相对应地嵌设铁片和磁铁，铁片和磁铁的个体大小和疏密度确保调整块在定位框上的位置调节好之后，彼此能够吸附。与磁铁配合的还可以是镍片或钴片。磁吸结构还可以分设在台阶孔以及调整块相对应的侧壁上。保持结构还可以是置在定位框上的弹性压片，当调整块在定位框上的位置调节好之后，利用弹性压片将调整块压紧固定在定位框上。