一种锂电池串联焊接工艺的制作方法

本发明涉及化动力电池制造领域，尤其涉及一种锂电池串联焊接工艺。

背景技术：

在锂电池生产过程中，因电池的容量、电压都有限，故在实际使用过程中往往会将多个电池焊接在一起使用，现有焊接的方法是将多个需要焊接电池的两极分别焊在不同的镍片上。在现有的锂电池串联焊接方式为，一般需要人工将锂电池放置于定位夹具之内，保证相邻的电池极性正负交错，之后，定位夹具置于焊接设备的定位机构处，焊接设备对相邻两个锂电池进行双面焊接过程中，焊接设备焊接完一面后，退回原点，人工取出电池定位夹具，将定位夹具连同电池组翻转至另一面，之后重新装入焊接设备的定位机构，继续进行另一面的焊接作业，在双面焊接完成后，还需人工取出。造成整个焊接过程效率低下。

为此，现有公开号为cn109273768a的中国发明专利公开了《一种锂电池焊接工艺》，包括如下步骤：第一步：固定并联铜排：用十字沉头自攻螺钉将并联铜排安装于塑料骨架上，并拧紧螺钉使其固定住；第二步：正极焊接：将电芯正极通过电阻焊焊接在并联铜排上；第三步：负极焊接：将与电芯正极焊接的并联铜排放入超声波焊接工装内，启动超声波焊接设备，将电芯负极与保险丝共同焊接在并联铜排上。又如，公开号为cn108550786a的中国发明专利公开了《一种锂电池极板焊接工艺》，该工艺采用了极板焊接模具，该极板焊接模具包括固定架、焊枪模块、锂电池放置模块和推送模块，所述的焊枪模块安装在固定架上，焊枪模块用于对锂电池极板进行焊接；所述的锂电池放置模块位于焊枪模块的下方，锂电池放置模块安装在固定架上，锂电池放置模块用于固定锂电池；所述的推送模块位于锂电池放置模块的下方，推送模块用于将锂电池从锂电池放置模块中推出。但是，上述锂电池焊接工艺均不适用锂电池自动化的串联焊接，人工参与程度较高，相对生产效率也较低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种锂电池串联焊接工艺，实现锂电池串联焊接的自动化，降低人工劳动强度，提高焊接效率。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种锂电池串联焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤s1，锂电池放料，将锂电池放入第一料斗和第二料斗内，第一料斗和第二料斗内的锂电池方向相反，第一料斗内的锂电池沿着第一输送通道进入焊台的焊接孔内，第二料斗内的锂电池沿着第二输送通道进入焊接孔内，在阻挡缸的作用下，阻挡板关闭输送通道下部，焊接孔上侧部处于密闭状态；

步骤s2，镍带上料，第一镍带盘上的镍带进入焊台的第一镍带输送通道内，并在第一输送辊的作用下沿着第一焊接板的侧壁进入焊接孔内，第二镍带盘上的镍带进入第二镍带输送通道内，并在第二输送辊的作用下沿着第二焊接板的侧壁进入焊接孔内，第一焊接板和第二焊接板分别将镍带和焊接孔内的锂电池进行分隔；

步骤s3，驱动缸一阶段伸出，锂电池落料，驱动缸推动推杆向焊接孔靠近，连杆相互收拢，第一载体和第二载体相互靠拢，在第一支撑板和第二支撑板逐渐关闭焊接孔下侧部的过程中，阻挡板打开，两个极性相反的锂电池落入焊接孔内并限位于第一焊接板和第二焊接板之间，之后，阻挡板继续关闭焊接孔上侧面，防止锂电池掉入无故焊接孔内；

步骤s4，驱动缸二阶段继续伸出，锂电池双面焊接，驱动缸继续推动推杆向焊接孔移动，在第一载体和第二载体继续相互靠拢过程中，第一载体上的一组焊针和第二载体上的一组焊针同步对所述步骤s3中的锂电池两端进行焊接，第一载体上的焊针在焊接过程中，第一载体上的焊针将第一焊接板处的镍带顶入第一焊接板上的向下开口的第一条形孔内并将镍带焊接于锂电池的一端，第二载体上的焊针在焊接过程中，第二载体上的焊针将第二焊接板处的镍带顶入第二焊接板上的向下开口的第二条形孔内并将镍带焊接于锂电池的另一端；

步骤s5，驱动缸三阶段复位，焊接完成后的锂电池进入下一个工序，驱动缸拉动推杆远离焊接孔，第一载体和第二载体相互分离，焊接孔底部的第一支撑板和第二支撑板打开，焊接完成后的锂电池从焊接孔的底部落入下一个工序。

作为改进，所述驱动缸包括布置于焊接孔两侧的第一驱动缸和第二驱动缸，所述推杆包括纵向布置的第一推杆和第二推杆，所述连杆包括有第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，第一驱动缸的输出端和第一推杆连接，第一连杆的一端和第一载体铰接，第一连杆的另一端和第一推杆的一端铰接，第二连杆的一端和第二载体铰接，第二连杆的另一端和第一推杆的另一端铰接；第二驱动缸的输出端和第二推杆连接，第三连杆的一端和第一载体铰接，第三连杆的另一端和第二推杆的一端铰接，第四连杆的一端和第二载体铰接，第四连杆的另一端和第二推杆的另一端铰接。通过在焊接孔两侧布置两个驱动缸，提高了第一载体和第二载体运动的稳定性。

再改进，所述第一载体和第一焊接板之间设置有第一连接弹簧，第二载体和第二焊接板之间设置有第二连接弹簧。在第一载体和第二载体相互靠拢过程中，连接弹簧具有缓冲效果，避免焊针剧烈撞击于锂电池之上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：将锂电池放入第一料斗和第二料斗内，第一料斗和第二料斗内的锂电池方向相反，第一料斗内的锂电池沿着第一输送通道进入焊台的焊接孔内，第二料斗内的锂电池沿着第二输送通道进入焊接孔内，在阻挡缸的作用下，阻挡板关闭输送通道下部，此时，焊接孔的上侧面处于密闭状态；驱动缸推动推杆向焊接孔靠近，连杆相互收拢，第一载体和第二载体相互靠拢在焊接孔的下侧部相互靠拢，在第一支撑板和第二支撑板关闭焊接孔下侧部的过程中，阻挡板打开，两个极性相反的锂电池落入焊接孔内并限位于第一焊接板和第二焊接板之间，之后，阻挡板继续关闭焊接孔上侧面，防止锂电池掉入无故焊接孔内；与此同时，第一镍带盘上的镍带进入第一镍带输送通道，并在第一输送辊的作用下沿着第一焊接板的侧壁进入焊接孔内，第二镍带盘上的镍带进入第二镍带输送通道内，并在第二输送辊的作用下沿着第二焊接板的侧壁进入焊接孔内，焊接板将镍带和锂电池进行分隔，随着第一载体和第二载体之间的相向运动，第一焊针和第二焊针同步对锂电池两端进行镍带的焊接，之后，第一载体和第二载体相互分离随之打开，焊接完成后的锂电池组从焊接孔的下方掉落至下一个工序，从而实现了锂电池整个自动化的串联焊接工艺，降低了人工劳动强度，同时，提高了焊接效率。

附图说明

图1是本发明实施例中锂电池串联焊接工艺的框架图；

图2是本发明实施例中锂电池串联焊接装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中双面焊接机构的结构示意图；

图4是图3中a处局部放大图；

图5是图3中第一载体和第二载体相互靠拢状态的结构示意图；

图6是图3中第一载体和第二载体分开状态的结构示意图；

图7是本发明实施例中焊台在第一纵向滑道处的局部剖视图；

图8是本发明实施例中双向切断缸的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

首先，针对本发明所涉及到的锂电池串联焊接装置进行简要的说明。如图2至8所示，锂电池串联焊接装置包括焊台1、锂电池上料机构2、镍带上料机构3、双面焊接机构4。

其中，如图2、3所示，焊台1的中部形成有焊接孔11，焊台1上位于焊接孔11的两侧分别开设有第一纵向滑道12和第二纵向滑道13，在焊台1的两侧分别开设第一横向滑道14和第二横向滑道15，在焊台1上开设有与焊接孔11连通的第一镍带输送通道16和第二镍带输送通道17。

如图2所示，锂电池上料机构2包括竖向布置于焊接孔11正上方的输送通道21，位于输送通道21的中部设置有沿着输送通道21的长度方向布置的分隔板22，分隔板22将输送通道21分隔成第一输送通道和第二输送通道，第一输送通道和第二输送通道只限于单个锂电池滚动，输送通道21的底部滑动设置有限制锂电池单排进入焊接孔11内的阻挡板，阻挡板和阻挡气缸连接，输送通道21的上部连接有与第一输送通道连通的第一上料斗、与第二输送通道连通的第二上料斗23。

如图2、4和8所示，镍带上料机构3包括横向布置的第一镍带盘31和第二镍带盘32，第一镍带盘31的镍带进入第一镍带输送通道16内，第二镍带盘32的镍带进入第二镍带输送通道17内，在焊台1上设置有带动第一镍带输送通道16内的镍带移动的第一输送辊33、带动第二镍带输送通道17内的镍带移动的第二输送辊34，在焊台1上靠近焊接孔11处设置有一双向切断缸35，双向切断缸35的一端连接有用于切断第一镍带输送通道16内的镍带的第一切刀351，双向切断缸35的另一端连接有用于切断第二镍带输送通道17内的镍带的第二切刀352。

请再结合图5和6所示，双面焊接机构4包括滑动设置于第一纵向滑道12内的第一载体47、滑动设置于第二纵向滑道13的第二载体48、驱动第一载体47和第二载体48相向运动的驱动组件，第一载体47上设置有一组第一焊针471，第二载体48上设置有一组第二焊针481，第一焊针471和第二焊针481相对布置于焊接孔11的两侧，在焊接孔11和第一纵向滑道12之间形成有第一焊接板101，在焊接孔11和第二纵向滑道13之间形成有第二焊接板102，在第一焊接板101上与第一焊针471对应处开设有向下敞开的第一条形孔103，在第二焊接板102上与第二焊针481对应处开设有向下敞开的第二条形孔104，同时，第一焊接板101和第二焊接板102的厚度相对较薄，第一条形孔103和第二条形孔104的设置防止焊接完成后的锂电池组5离开焊接孔11过程中发生干涉，同时，驱动组件包括设置于焊台1之上的第一驱动缸41、与第一驱动缸41的输出端连接且纵向布置的第一推杆42、第一连杆431和第二连杆432，第一连杆431的一端与第一推杆42的一端铰接，第一连杆431和第一推杆42铰接处滑动限位于第一横向滑道14内，第一连杆431的另一端与第一载体47铰接，第二连杆432的一端与第一推杆42的另一端铰接，第二连杆432和第一推杆42铰接处滑动限位于第二横向滑道15内，第二连杆432的另一端与第二载体48铰接，第一载体47的底部设置有第一支撑板472，第二载体48的底部设置有第二支撑板482。

进一步地，驱动组件还包括设置于焊台1之上的第二驱动缸44、与第二驱动缸44的输出端连接且纵向布置的第二推杆45、第三连杆461和第四连杆462，第三连杆461的一端与第二推杆45的一端铰接，第三连杆461和第二推杆45的铰接处限位于第一横向滑道14内，第三连杆461的另一端与第一载体47铰接，第四连杆462的一端与第二推杆45的另一端铰接，第四连杆462和第二推杆45的铰接处限位于第二横向滑道15内，第四连杆462的另一端与第二载体48铰接。通过增设第二推杆45、第三连杆461和第四连杆462，提高了驱动组件对第一载体47和第二载体48推动的稳定性。

另外，请结合图5和7所示，第一载体47的两侧设置有第一滑块473，第一纵向滑道12的两侧壁形成有与第一滑块473相适配的第一滑槽121，第二载体48的两侧设置有第二滑块483，第二纵向滑道13的两侧壁形成有与第二滑块483相适配的第二滑槽。

此外，第一载体47和第一焊接板101之间设置有第一连接弹簧，第二载体48和第二焊接板102之间设置有第二连接弹簧。在第一载体47和第二载体48相互靠拢过程中，连接弹簧具有缓冲效果，避免焊针剧烈撞击于锂电池之上。

以外，如图1所示，本发明公开了一种锂电池串联焊接工艺，包括以下步骤：

步骤s1，锂电池放料，将锂电池放入第一料斗和第二料斗23内，第一料斗和第二料斗23内的锂电池方向相反，第一料斗内的锂电池沿着第一输送通道进入焊台1的焊接孔11内，第二料斗23内的锂电池沿着第二输送通道进入焊接孔11内，在阻挡缸的作用下，阻挡板关闭输送通道21下部，焊接孔11上侧部处于密闭状态；

步骤s2，镍带上料，第一镍带盘31上的镍带进入焊台1的第一镍带输送通道16内，并在第一输送辊33的作用下沿着第一焊接板101的侧壁进入焊接11孔内，第二镍带盘32上的镍带进入第二镍带输送通道17内，并在第二输送辊34的作用下沿着第二焊接板102的侧壁进入焊接孔11内，第一焊接板101和第二焊接板102分别将镍带和焊接孔11内的锂电池进行分隔；

步骤s3，驱动缸一阶段伸出，锂电池落料，驱动缸推动推杆向焊接孔11靠近，连杆相互收拢，第一载体47和第二载体48相互靠拢，在第一支撑板472和第二支撑板482逐渐关闭焊接孔11下侧部的过程中，阻挡板打开，两个极性相反的锂电池落入焊接孔11内并限位于第一焊接板101和第二焊接板102之间，之后，阻挡板继续关闭焊接孔11上侧面，防止锂电池掉入无故焊接孔11内；

步骤s4，驱动缸二阶段继续伸出，锂电池双面焊接，驱动缸继续推动推杆向焊接孔11移动，在第一载体47和第二载体48继续相互靠拢过程中，第一载体47上的一组焊针和第二载体48上的一组焊针同步对上述步骤s3中的锂电池两端进行焊接，第一载体47上的焊针在焊接过程中，第一载体47上的焊针将第一焊接板101处的镍带顶入第一焊接板101上的向下开口的第一条形孔103内并将镍带焊接于锂电池的一端，第二载体48上的焊针在焊接过程中，第二载体48上的焊针将第二焊接板102处的镍带顶入第二焊接板102上的向下开口的第二条形孔104内并将镍带焊接于锂电池的另一端；

步骤s5，驱动缸三阶段复位，焊接完成后的锂电池进入下一个工序，驱动缸拉动推杆远离焊接孔11，第一载体47和第二载体48相互分离，焊接孔11底部的第一支撑板472和第二支撑板482打开，焊接完成后的锂电池从焊接孔11的底部落入下一个工序。

进一步地，在上述步骤s3、步骤s4和步骤s5中，驱动缸包括布置于焊接孔11两侧的第一驱动缸41和第二驱动缸44，推杆包括纵向布置的第一推杆42和第二推杆45，连杆包括有第一连杆431、第二连杆432、第三连杆461和第四连杆462，第一驱动缸41的输出端和第一推杆42连接，第一连杆431的一端和第一载体47铰接，第一连杆431的另一端和第一推杆42的一端铰接，第二连杆432的一端和第二载体48铰接，第二连杆432的另一端和第一推杆42的另一端铰接；第二驱动缸44的输出端和第二推杆45连接，第三连杆461的一端和第一载体47铰接，第三连杆461的另一端和第二推杆45的一端铰接，第四连杆462的一端和第二载体48铰接，第四连杆462的另一端和第二推杆45的另一端铰接。通过在焊接孔11两侧布置两个驱动缸，提高了第一载体和第二载体运动的稳定性。

更进一步地，通过在第一载体47和第一焊接板101之间设置有第一连接弹簧，在第二载体48和第二焊接板102之间设置有第二连接弹簧。这样在步骤s3中，连接弹簧被压缩一段距离，在步骤s4中，连接弹簧继续被压缩一段较小的距离，由此可见，在第一载体47和第二载体48相互靠拢过程中，连接弹簧具有缓冲效果，避免焊针剧烈撞击于锂电池之上。

综上，本发明将锂电池放入第一料斗和第二料斗23内，第一料斗和第二料斗23内的锂电池方向相反，第一料斗内的锂电池沿着第一输送通道进入焊台的焊接孔11内，第二料斗23内的锂电池沿着第二输送通道进入焊接孔11内，在阻挡缸的作用下，阻挡板关闭输送通道21下部，此时，焊接孔11的上侧面处于密闭状态；驱动缸推动推杆向焊接孔11靠近，连杆相互收拢，第一载体47和第二载体48相互靠拢在焊接孔11的下侧部相互靠拢，在第一支撑板472和第二支撑板482关闭焊接孔11下侧部的过程中，阻挡板打开，两个极性相反的锂电池落入焊接孔11内并限位于第一焊接板101和第二焊接板102之间，之后，阻挡板继续关闭焊接孔11上侧面，防止锂电池掉入无故焊接孔11内；与此同时，第一镍带盘31上的镍带进入第一镍带输送通道16，并在第一输送辊33的作用下沿着第一焊接板101的侧壁进入焊接孔11内，第二镍带盘32上的镍带进入第二镍带输送通道17内，并在第二输送辊34的作用下沿着第二焊接板102的侧壁进入焊接孔11内，焊接板将镍带和锂电池进行分隔，随着第一载体47和第二载体48之间的相向运动，第一焊针471和第二焊针481同步对锂电池两端进行镍带的焊接，之后，第一载体47和第二载体48相互分离随之打开，焊接完成后的锂电池组从焊接孔11的下方掉落至下一个工序，从而实现了锂电池整个自动化的串联焊接工艺，降低了人工劳动强度，同时，提高了焊接效率。