专利名称：一种具有散热系统的夹具及具有该夹具的激光焊设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及电池焊接领域，尤其涉及一种用于夹持电池的激光焊夹具以及具有该夹具的激光焊设备。
背景技术：
在锂电池生产过程中按照其工艺要求，激光焊接工序是其装配的关键工序，目前在激光焊接过程中，由于激光焊接本身的特点，是采用激光熔化电池壳盖的边缘使其融合在一起，温度远高于600摄氏度，因此焊接过程中产生大量的热量。如果这些热量得不到有效散发，则会传递到电池内部的电池芯部件，而这些部件特别是隔膜很容易受热烫伤。另夕卜，电池焊接设备中的夹具由于传导受热，易发生变形，造成焊接时不能良好的夹持，从而影响焊接的轨迹以及焊接质量，产生大量的不良产品。现有技术中，基本采用压缩空气对激光焊夹具进行冷却，或者采用自然冷却。在使用过程中，这两种冷却方式不能及时地把夹具上的热量传递到外界，使得夹具具有很高的温度，从而导致夹具变形；与此同时，夹具上得不到散发的热量会传递给电池内部的电池芯部件，从而使电池芯部件因受热而烫伤。鉴于上述问题，有必要提供一种新的具有散热系统的夹具以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明解决的技术问题是提供一种具有散热系统的夹具以及具有该夹具的激光焊设备。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的
一种具有散热系统的夹具，用于在电池焊接时夹持壳体并提供散热，其特征在于，包
括
若干侧挡板；
底板，与所述侧挡板配合，并与所述侧挡板定义用来收容电池的收容空间，所述底板设有用来散热的水路。作为本发明的进一步改进，所述若干侧挡板中至少有一块挡板设有散热水路。作为本发明的进一步改进，所述若干侧挡板中至少有一块挡板与所述底板为一体式结构。作为本发明的进一步改进，所述散热水路呈“U”形或“井”字形。作为本发明的进一步改进，所述该夹具还设有至少一块中挡板，所述中挡板将所述收容空间分隔成至少两个用来收容电池的空间。作为本发明的进一步改进，所述中挡板设有蜿蜒形散热水路。作为本发明的进一步改进，该夹具还设有用来压住电池的上压块。作为本发明的进一步改进，所述上压块的截面呈三角形。作为本发明的进一步改进，该夹具还设有用来控制所述上压块上升或下降的第一机械装置，所述第一机械装置位于所述上压块的下侧。作为本发明的进一步改进，所述第一机械装置为气缸。作为本发明的进一步改进，所述若干侧挡板包括前挡板，用来固定电池前侧，所述前挡板具有安置孔，所述安置孔用来安置电池的正、负极输出端；左挡板，用来固定电池的左侧，所述左挡板垂直于所述前挡板；右挡板，用来固定电池的右侧，所述右挡板与所述左挡板平行；后挡板，用来固定电池的后侧，所述后挡板平行于所述前挡板，所述左挡板和所述右挡板中至少有一块挡板的一侧设置有用来控制所述后挡板远离或靠紧所述底板的第二机械装置。作为本发明的进一步改进，所述第二机械装置为气缸。作为本发明的进一步改进，激光焊接装置及激光焊接装置配合的具有散热系统的夹具。本发明的有益效果是所述具有散热系统的夹具可以及时的将在焊接过程中产生的大量的热传导到外界，从而有效地降低激光焊接时电池本身的温度。
图1所示为本发明的具有散热系统的夹具一具体实施方式
中的立体示意图。图2 (a)为图1所示的夹具中基座的俯视视角的立体图。图2 (b)为图1所示的夹具中基座的另一俯视视角的立体图。图2 (C)为图1所示的夹具中基座的仰视视角的立体图。图3为图1所示的夹具中前挡板的立体示意图。图4为图1所示的夹具中后挡板的立体示意图。图5为图1所示的夹具中底板的剖视图。图6 (a)为图1所示的夹具中第一气缸的立体示意图。图6 (b)为图1所示的夹具中第一气缸的另一视角的立体示意7为图1所示的夹具中固定板的立体示意图。图8 (a)为图1所示的夹具中第二气缸的立体示意图。图8 (b)为图1所示的夹具中第二气缸的另一视角的立体示意图。图9为图1所示的夹具中上压块的立体示意图。图10所示为本发明的具有散热系统的夹具的另一具体实施方式
中的立体示意图。
具体实施例方式参图1所示，本具体实施例中提供一种具有散热系统的夹具100，包括基座10、第一气缸20、第二气缸30、固定板40以及上压块50。参图2、图3、图4所示，所述基座10包括前挡板11、左挡板12、右挡板13、后挡板 14以及底板15。所述前挡板11、所述左挡板12分别垂直于所述底板15，所述前挡板11垂直于所述左挡板12，所述后挡板14平行于所述前挡板11，所述右挡板13平行于所述左挡板12。所述前挡板11设有安装孔111和安置孔112，所述安置孔112用来安置锂电池的正负极输出端。所述左挡板12设有安装孔121、安装孔122以及固定孔123。所述右挡板13设有安装孔131、安装孔132以及固定孔133。所述固定孔123和所述固定孔133相配合， 通过螺栓将所述具有散热系统的夹具100固定在激光焊接装置的工作台上。所述后挡板 14设有固定孔141。所述底板15设有散热水路151、进出水孔152以及安装槽153，所述散热水路151呈“U”形，所述安装槽153设有安装孔154。在本实施例中，虽然所述散热水路 151呈“U”形，但是在其他实施方式中，所述散热水路151亦可以呈“井”字形。使用时，水从一个所述进出水孔152中流进，流经所述散热水路151，然后从另一个所述进出水孔152 中流出。在本实施例中，虽然只有所述底板15设有散热水路，但是在其他实施方式中，所述左挡板12、所述右挡板13、所述后挡板14皆可以设置散热水路，以增强散热效果。在本实施例中，所述左挡板12、所述右挡板13和所述底板15为一体式结构，但是在其他实施方式中，所述左挡板12、所述右挡板13和所述底板15亦可以为分离式结构。参图6 (a)、图6 (b)所示，在本实施方式中，第一气缸包括两个。每个第一气缸 20包括气缸体21、伸缩杆22以及推块23，所述伸缩杆22可以在所述气缸体21中做往复直线运动。所述气缸体21设有进出气孔211和安装孔212。所述安装孔212与所述安装孔 121、所述安装孔131相配合，通过螺栓将所述第一气缸20固定在所述左挡板12、所述右挡板13的一侧。所述推块23设有固定孔231和固定孔232，所述固定孔232将所述推块23 固定在所述伸缩杆22之上。所述固定孔231与所述固定孔141相配合，将所述后挡板14 与所述推块23固定在一起。参图7所示，所述固定板40设有固定孔41和固定孔42。所述固定孔41与所述固定孔153相配合，通过螺栓将所述固定板安装在所述安装槽153内。参图8 (a)、图8 (b)所示，所述第二气缸30包括气缸体31、伸缩杆32，所述伸缩杆32可以在所述汽缸体31中做往复直线运动。所述气缸体31设有固定孔311和进出气孔312，所述固定孔311与所述固定孔42相配合，将所述第二气缸30固定在所述固定板 40上。在本实施方式中，所述第二气缸30包括两个，分别位于所述左挡板12、所述右挡板 13靠近前挡板的一侧。所述伸缩杆32上设有固定孔321。参图9所示，所述上压块50的截面图呈三角形，所述上压块设有固定孔51，所述固定孔51与所述固定孔321相配合，通过螺栓将所述上压块50与所述伸缩杆32固定在一起。使用所述具有散热系统的夹具时，首先通过所述第一气缸20使所述伸缩杆22伸出所述汽缸体21之外，从而带动所述后挡板14远离所述左挡板12、所述右挡板13 ；通过所述第二气缸30使所述伸缩杆32伸出所述气缸体31之外，从而使得所述上压块50上升。 这样，就可以很方便的将电池和电池芯部件安置到由所述前挡板11、所述左挡板12、所述右挡板13、所述后挡板14、所述底板15构成的收容空间之内。由于电池和电池芯部件是分离的，电池和电池芯部件之间有一段空隙，因此需要通过所述第一气缸20使所述伸缩杆22 缩回所述气缸体21之内，从而带动所述后挡板14靠紧所述左挡板12、所述右挡板13，进而可以使电池和电池芯部件紧密靠拢，以适合激光焊接；同时，也可以使电池芯部件的正负极输出端紧密地安置在所述安置孔112内。由于所述后挡板14的压力会造成电池向上翘曲，因此需要通过所述第二气缸30使得所述伸缩杆32缩回所述气缸体31之内，从而带动所述上压块50下降，使得所述上压块50紧紧的压住电池，以防电池向上翘曲。所述上压块 50 一般设计成三角形，主要是为了减少激光焊头与电池和电池芯部件之间的焊缝之间的距离，以便焊接。参图10所示，实施例2提供一种具有散热系统的夹具200，包括基座10、第一气缸20、第二气缸30、固定板40以及上压块50。所述基座10包括前挡板11、左挡板12、右挡板13、后挡板14、底板15以及中挡板16，所述中挡板16平行于所述左挡板12，垂直于所述前挡板11。所述中挡板16将由所述前挡板11、左挡板12、右挡板13、后挡板14、底板15 构成的收容空间分为两个用来收容电池的空间。这样就可以在焊接装置的伺服行程中一次焊接两个电池。在本实施例中，虽然所述具有散热系统的夹具200只设有一个中挡板，但是在其他实施方式中，所述具有散热系统的夹具200可以设置多个中挡板。在本实施例中，所述中挡板16没有设置散热水路，但是在其他实施方式中，所述中挡板16亦可以设置散热水路，以增强散热效果。实施例3提供一种激光焊设备，包括焊接装置和夹具。其中，所述夹具为实施例 1或实施例2中所述的具有散热系统的夹具。参图1所示，使用所述具有散热系统的夹具 100时，首先通过所述第一气缸20使所述伸缩杆22伸出所述汽缸体21之外，从而带动所述后挡板14远离所述左挡板12、所述右挡板13 ；通过所述第二气缸30使所述伸缩杆32伸出所述气缸体31之外，从而使得所述上压块50上升。这样，就可以很方便的将电池60和电池芯部件安置到由所述前挡板11、所述左挡板12、所述右挡板13、所述后挡板14、所述底板 15构成的收容空间之内。由于电池60和电池芯部件是分离的，电池60和电池芯部件之间有一段空隙，因此需要通过所述第一气缸20使所述伸缩杆22缩回所述气缸体21之内，从而带动所述后挡板14靠紧所述左挡板12、所述右挡板13，进而可以使电池和电池芯部件紧密靠拢，以适合激光焊接；同时，也可以使电池芯部件的正负极输出端紧密地安置在所述安置孔112内。由于所述后挡板14的压力会造成电池向上翘曲，因此需要通过所述第二气缸 30使得所述伸缩杆32缩回所述气缸体31之内，从而带动所述上压块50下降，使得所述上压块50紧紧的压住电池，以防电池向上翘曲。激光焊接装置对电池60和电池芯部件进行焊接时，是把激光焊头伸进所述前挡板11和所述上压块50之间的缝隙中进行焊接。参图10所示，使用所述具有散热系统的夹具200时，与使用所述具有散热系统的夹具100的不同之处在于所述具有散热系统的夹具200具有两个收容电池的收容空间。 在激光焊接装置的一次伺服行程中，可以焊接2个电池。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种具有散热系统的夹具，用于在电池焊接时夹持壳体并提供散热，其特征在于，包括若干侧挡板；底板，与所述侧挡板配合，并与所述侧挡板定义用来收容电池的收容空间，所述底板设有用来散热的水路。
2.如权利要求1所述的具有散热系统的夹具，其特征在于所述若干侧挡板中至少有一块挡板设有散热水路。
3.如权利要求2所述的具有散热系统的夹具，其特征在于所述若干侧挡板中至少有一块挡板与所述底板为一体式结构。
4.如权利要求1所述的具有散热系统的夹具，其特征在于所述散热水路呈“U”形或 “井”字形。
5.如权利要求1所述的具有散热系统的夹具，其特征在于所述该夹具还设有至少一块中挡板，所述中挡板将所述收容空间分隔成至少两个用来收容电池的空间。
6 .如权利要求5所述的具有散热系统的夹具，其特征在于所述中挡板设有蜿蜒形散热水路。
7.如权利要求1所述的具有散热系统的夹具，其特征在于该夹具还设有用来压住电池的上压块。
8.如权利要求7所述的具有散热系统的夹具，其特征在于所述上压块的截面呈三角形。
9.如权利要求7所述的具有散热系统的夹具，其特征在于该夹具还设有用来控制所述上压块上升或下降的第一机械装置，所述第一机械装置位于所述上压块的下侧。
10.如权利要求9所述的具有散热系统的夹具，其特征在于所述第一机械装置为气缸。
11.如权利要求1所述的具有散热系统的夹具，其特征在于所述若干侧挡板包括前挡板，用来固定电池前侧，所述前挡板具有安置孔，所述安置孔用来安置电池的正、负极输出端；左挡板，用来固定电池的左侧，所述左挡板垂直于所述前挡板；右挡板，用来固定电池的右侧，所述右挡板与所述左挡板平行；后挡板，用来固定电池的后侧，所述后挡板平行于所述前挡板，所述左挡板和所述右挡板中至少有一块挡板的一侧设置有用来控制所述后挡板远离或靠紧所述底板的第二机械装置。
12.如权利要求11所述的具有散热系统的夹具，其特征在于所述第二机械装置为气缸。
13 .—种激光焊设备，其特征在于，包括激光焊接装置及激光焊接装置配合的、如权利要求1-12项中任一项所述的具有散热系统的夹具。
全文摘要
本发明提供一种具有散热系统的夹具，包括若干侧挡板；底板，与所述侧挡板配合，构成用来收容电池的收容空间，所述底板设有用来散热的蜿蜒形散热水路。与现有技术相比，本发明所述具有散热系统的夹具可以及时的将在焊接过程中产生的大量的热传导到外界，从而有效地降低激光焊接时电池本身的温度。
文档编号B23K26/42GK102513709SQ20111039515
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者曾裕, 黄仁治 申请人:冠硕新能源(香港)有限公司, 苏州冠硕新能源有限公司