圆柱形电池壳体电池壳盖焊接用冷却装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种圆柱形电池壳体电池壳盖焊接用冷却装置，包括电池壳体散热部分和电池壳盖散热部分：所述电池壳体散热部分水冷套、壳体旋转法兰，位于壳体旋转接头上的电池壳体进水口和壳体出水口，壳体旋转接头固装于壳体定位支架；电池壳盖散热部分包括置于电池壳盖和水冷柱之间的端面水冷压块、壳盖旋转法兰，壳盖旋转接头装于壳盖定位支架；所述壳盖定位支架经滑块置于气动滑轨上。本实用新型采用电池壳体散热部分和电池壳盖散热部分两部分循环水冷却的装置，电池壳体和电池壳盖在旋转焊接圆缝过程中，对电池壳体和电池壳盖进行随时冷却，保证焊接过程中不会损伤电池内部组件，同时保证了焊接后的电池壳体与电池壳盖牢固性强、密封效果好。
【专利说明】圆柱形电池壳体电池壳盖焊接用冷却装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电池壳体与电池壳盖焊接【技术领域】，特别是涉及一种圆柱形电池壳体电池壳盖焊接用冷却装置。
【背景技术】
[0002]圆柱形电池壳体与电池壳盖的焊接方式大多采用氩弧焊或高能束焊进行端面旋转焊接圆缝，对于内部组件热敏感性不强的电池，具焊接后的电池壳体与电池壳盖具有焊接牢固、电池壳体与电池壳盖的密封性强的特点。对于内部组件热敏感性较强的电池，如电池盖端聚四氟绝缘组件和电池壳体端的电池隔膜，耐热温度较低，由于氩弧焊或高能束焊产生的局部热量较大，焊缝附近温度较高，导致电池内部组件因温度过高而熔化甚至气化，不仅起不到良好的绝缘作用，而且由于熔化或气化产生的微粒物质会污染电芯和焊缝，降低了电池性能和安全的可靠性。当多次焊接后，焊接装置本身温度就会很高，摸起来烫手，需停止加工，待装置冷却到常温再继续工作，因此工作效率很低。
【发明内容】
[0003]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种不损坏电池内部组件、工作效率高，并且焊接后的电池壳体与电池壳盖牢固性强、密封效果好的圆柱形电池壳体电池壳盖焊接用冷却装置。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:
[0005]圆柱形电池壳体电池壳盖焊接用冷却装置，其特点是:包括电池壳体散热部分和电池壳盖散热部分:
[0006]所述电池壳体散热部分包括:位于电池壳体和水冷套之间的卡箍，固装于水冷套和电池壳体下方带有进、出水路壳体旋转法兰之间的笼柱，通向水冷套和壳体旋转法兰中的壳体进水管和壳体出水管；与壳体旋转法兰同轴并固装在电池壳体定位支架上带有进、出水路的壳体旋转接头；所述壳体旋转法兰上的进、出水路与所述壳体旋转接头上的进、出水路相通；壳体旋转接头上制有通向水冷机的壳体进水口和壳体出水口 ；
[0007]所述电池壳盖散热部分包括:位于电池壳盖和水冷柱之间的端面水冷压块，同轴固装于水冷柱并带有进、出水路的壳盖旋转法兰；同轴套装于水冷柱带有进、出水路的壳盖旋转接头，壳盖旋转接头外壁固装于壳盖定位支架上；所述壳盖旋转法兰上的进、出水路与所述壳盖旋转接头上的进、出水路相通；壳盖旋转接头上制有通向水冷机的壳盖进水口和壳盖出水口 ；所述壳盖定位支架经滑块置于气动滑轨上。
[0008]本实用新型还可以采用如下技术措施:
[0009]所述滑块上带有压力弹簧和拉力弹簧。
[0010]所述卡箍、水冷套、端面水冷压块和水冷柱为均为紫铜材质。
[0011]所述笼柱、壳体旋转法兰、壳盖旋转法兰、滑块和气动滑轨材料均为不锈钢或铝合金；壳体定位支架和壳盖定位支架材料均为不锈钢。[0012]本实用新型具有的优点和积极效果:
[0013]1、本实用新型采用电池壳体散热部分和电池壳盖散热部分两部分循环水冷却的装置，电池壳体和电池壳盖在旋转焊接圆缝过程中，对电池壳体和电池壳盖进行随时冷却，保证焊接过程中不会损伤电池内部组件，同时保证了焊接后的电池壳体与电池壳盖牢固性强、密封效果好；
[0014]2、本实用新型由于在整个焊接过程中始终处于循环冷却状态，避免了因高温停止焊接工作，有效提高了生产效率；
[0015]3、本实用新型中卡箍采用两半设计，两半的一端通过轴连接，另一端装有卡钳用于锁死，方便装卡；
[0016]4、本实用新型采用了带有拉力弹簧和压力弹簧的滑块，在保证端面水冷压块压到电池壳盖上保持一定压力的同时而不会因为压力过大而将电池壳盖压进电池壳体内；
[0017]5、本实用新型采用了通过气动开关控制气动滑轨，焊接时经滑块带动整体装置下降以实现散热，焊接后带动整体装置上升以更换焊件。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型圆柱形电池壳体电池壳盖焊接用冷却装置剖切示意图。
[0019]图中，1-卡箍，2-水冷套，4-壳体旋转法兰，5-壳体旋转接头，6-电池壳体进水口，7-壳体出水口，8-壳体定位支架，9-壳体出水管，10-壳体进水管，11-端面水冷压块，12-水冷柱，13-壳盖旋转法兰，14-壳盖旋转接头，15-壳盖进水口，16-壳盖出水口，17-壳盖定位支架，18-滑块，19-气动滑轨，20-电池壳体。
【具体实施方式】
[0020]为能进一步了解本实用新型的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0021]本实用新型的制作过程:
[0022]如附图1所示，以图中的虚线为界，虚线的下端作为电池壳体散热部分、虚线的上端作为电池壳盖散热部分。
[0023]圆柱形电池壳体电池壳盖焊接用冷却装置，其特点是:包括电池壳体散热部分和电池壳盖散热部分:
[0024]所述电池壳体散热部分包括:位于电池壳体和水冷套之间的卡箍，固装于水冷套和电池壳体下方带有进、出水路壳体旋转法兰之间的笼柱，通向水冷套和壳体旋转法兰中的壳体进水管和壳体出水管；与壳体旋转法兰同轴并固装在电池壳体定位支架上带有进、出水路的壳体旋转接头；所述壳体旋转法兰上的进、出水路与所述壳体旋转接头上的进、出水路相通；壳体旋转接头上制有通向水冷机的壳体进水口和壳体出水口 ；
[0025]所述电池壳盖散热部分包括:位于电池壳盖和水冷柱之间的端面水冷压块，同轴固装于水冷柱并带有进、出水路的壳盖旋转法兰；同轴套装于水冷柱带有进、出水路的壳盖旋转接头，壳盖旋转接头外壁固装于壳盖定位支架上；所述壳盖旋转法兰上的进、出水路与所述壳盖旋转接头上的进、出水路相通；壳盖旋转接头上制有通向水冷机的壳盖进水口和壳盖出水口 ；所述壳盖定位支架经滑块置于气动滑轨上。[0026]所述滑块上带有压力弹簧和拉力弹簧。
[0027]所述卡箍、水冷套、端面水冷压块和水冷柱为均为紫铜材质。
[0028]所述笼柱、壳体旋转法兰、壳盖旋转法兰、滑块和气动滑轨材料均为不锈钢或铝合金；壳体定位支架和壳盖定位支架材料均为不锈钢。
[0029]1.电池壳体散热的制作过程:
[0030]⑴根据不同直径的电池壳体20，制作内圆与电池壳体配合接触的固装电池壳体用卡箍I ;所述卡箍为两块内半径相同的紫铜块，两个紫铜块的一端通过轴形成活动连接、另一端由卡钳将两个紫铜块固装或分开；锁紧后卡箍的下部分外壁为下小上大的锥面体；
[0031]⑵用紫铜制作内部通有循环水的水冷套2，水冷套的上部与卡箍的锥面配合接触，有助于抱紧卡箍，增强电池壳体、电池壳盖焊接时的散热效果；
[0032]⑶水冷套的下方通过四根不锈钢或铝合金制作的笼柱(图中未标注)与带有进、出水路的不锈钢或黄铜壳体旋转法兰4固装成一体，壳体旋转法兰与壳体出水管9和壳体进水管10形成进出水路；由电信号控制，减速机带动水冷套、卡箍、电池壳体、四个笼柱和下面的壳体旋转法兰同步旋转或停止；
[0033]⑷用不锈钢或铝合金制作带有进、出水路的壳体旋转接头5，壳体旋转接头上的进、出水路与壳体旋转法兰上的进、出水路相通；壳体旋转接头上有连接在水冷机上的电池壳体进水口 6和壳体出水口 7，壳体旋转接头的外壁固定在不锈钢制作壳体定位支架8 一端，壳体定位支架另一端固定在集成有氩弧焊机和电控装置的机柜框架上；当壳体旋转接头上方的壳体旋转法兰、笼柱、电池壳体、卡箍和水冷套同步旋转的同时，保持壳体旋转接头上连接在水冷机的电池壳体进水口和壳体出水口静止；由壳体旋转接头和壳体旋转法兰作为静止部分和旋转部分循环水路的纽带，形成水冷机一〉壳体进水口一〉壳体旋转接头进水水路一〉壳体旋转法兰进水水路一〉壳体进水管一〉水冷套一〉壳体出水管9一〉壳体旋转法兰出水水路一〉壳体旋转接头出水水路一〉壳体出水口 7—〉水冷机；圆缝焊接时，电池壳体产生的热输入到径向上通过卡箍再散到水冷套，循环水再将水冷套的热量带走，实现水冷套与电池壳体的同轴水冷，完成电池壳体散热的制作过程。
[0034]2.电池壳盖散热的制作过程:
[0035]⑴根据不同直径的电池壳盖，用紫铜制作压到电池壳盖上的上小下大的圆锥体作为压在电池壳盖上的端面水冷压块11，端面水冷压块的下端中心部位制有放置电池壳盖上极柱的凹槽，；
[0036]⑵用紫铜制作内部通有循环水的水冷柱12，水冷柱的下端通过螺纹密封通入端面水冷压块上端，水冷柱的外壁同轴固装在不锈钢或铝合金制作带有进、出水路的壳盖旋转法兰13中，壳盖旋转法兰内部的进、出水路水冷柱中循环水相通；
[0037]⑶水冷柱外壁的壳盖旋转法兰上面同轴套有一个带进、出水路的不锈钢或黄铜壳盖旋转接头14，壳盖旋转接头中的进、出水路与壳盖旋转法兰中的进、出水路相通；带有壳盖进水口 15和壳盖出水口 16的壳盖旋转接头外壁固装在不锈钢制作的壳盖定位支架17一端，壳盖定位支架另一端固定在所述机柜框架上，壳盖进水口和壳盖出水口与水冷机相连；当端面水冷压块压到电池壳盖时，由与电池壳盖焊接的电池壳体带动电池壳盖，使端面水冷压块、水冷柱和壳盖旋转法兰与电池壳体同步旋转或停止；由壳盖旋转接头和壳盖旋转法兰作为静止部分和旋转部分循环水路的纽带，形成水冷机一〉壳盖进水口一〉壳盖旋转接头进水水路一〉壳盖旋转法兰进水水路一〉水冷柱一〉壳盖旋转法兰出水水路一〉壳盖旋转接头出水水路一〉出水口 16—〉水冷机的水循环；圆缝焊接时，电池壳盖产生的热输入到轴向上通过端面水冷压块再散到水冷柱，循环水再将水冷柱的热量带走，实现水冷柱与电池壳盖的同轴水冷，完成电池壳盖散热的制作过程。
[0038](7)不锈钢或铝合金制作滑块18，滑块与壳盖旋转接头侧边的壳盖定位支架相连，滑块上置有压簧和拉簧，减缓端面水冷压块下降后接触电池壳盖冲力，保证端面水冷压块压到电池壳盖上保持一定压力的同时而不会因为压力过大而将电池壳盖压进电池壳体内。
[0039](8)不锈钢或铝合金制作气动滑轨19，气动滑轨上固装有气动开关，通过气动开关，滑块带动电池壳盖散热部分上升和下降；当焊接时，滑块带动电池壳盖散热部分下降，保证电池壳盖在焊接过程中有效散热；焊接后，气动开关控制装置上升，便于更换焊件；圆缝焊接时产生的热量通过端面水冷压块传到水冷柱,循环水再将水冷柱的热量带走,完成整个冷却过程。
[0040]电池壳体电池壳盖焊接时，本实用新型的工作过程如下:
[0041]I)首先根据不同直径规格的电池壳体，选用对应直径的卡箍，将卡箍的卡钳打开，然后将电池从卡箍中孔穿入，调整卡箍位置使卡箍上沿高出电池壳体焊口 I?2mm，锁紧卡甜；
[0042]2)卡箍置于水冷套上，保卡箍与水冷套良好接触；并保证电池壳盖下端面平行于水平方向；
[0043]3)选择对应直径的轴向散热端面水冷压块，通过螺纹安装到水冷柱下，然后按下气动开关按钮使端面水冷压块压到电池盖上，在端面水冷压块缓慢下降过程可旋转端面水冷压块，使其内部凹槽位置与电池盖突出极柱等部位相对应，最终保证端面水冷压块下端散热平面与电池盖良好接触；
[0044]4)调整焊枪位置，避免焊枪与装置发生碰撞接触，同时使电池在水平方向旋转时，保证焊接时焊针对准焊缝。
[0045]本实用新型的工作原理:
[0046]圆缝焊接时，电池壳体散热部分,水冷套、卡箍、电池壳体、笼柱、端面水冷压块、水冷柱和转接法兰同轴同步旋转，并且水冷套、水冷柱保持冷却水的循环，焊接的热输入在轴向上散到端面水冷压块，再传到水冷柱，循环水再将水冷柱的热量带走；电池壳盖散热部分，焊接的热输入在径向上通过卡箍再散到水冷套，循环水再将水冷套的热量带走，完成圆柱形电池壳体电池壳盖焊接的整个冷却过程；本装置可广泛作为氩弧焊、高能束焊等各种焊接冷却装置。
[0047]尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些结构均属于本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.圆柱形电池壳体电池壳盖焊接用冷却装置，其特征在于:包括电池壳体散热部分和电池壳盖散热部分: 所述电池壳体散热部分包括:位于电池壳体和水冷套之间的卡箍，固装于水冷套和电池壳体下方带有进、出水路壳体旋转法兰之间的笼柱，通向水冷套和壳体旋转法兰中的壳体进水管和壳体出水管；与壳体旋转法兰同轴并固装在电池壳体定位支架上带有进、出水路的壳体旋转接头；所述壳体旋转法兰上的进、出水路与所述壳体旋转接头上的进、出水路相通；壳体旋转接头上制有通向水冷机的壳体进水口和壳体出水口； 所述电池壳盖散热部分包括:位于电池壳盖和水冷柱之间的端面水冷压块，同轴固装于水冷柱并带有进、出水路的壳盖旋转法兰；同轴套装于水冷柱带有进、出水路的壳盖旋转接头，壳盖旋转接头外壁固装于壳盖定位支架上；所述壳盖旋转法兰上的进、出水路与所述壳盖旋转接头上的进、出水路相通；壳盖旋转接头上制有通向水冷机的壳盖进水口和壳盖出水口 ；所述壳盖定位支架经滑块置于气动滑轨上。
2.根据权利要求1所述圆柱形电池壳体电池壳盖焊接用冷却装置，其特征在于:所述滑块上带有压力弹簧和拉力弹簧。
3.根据权利要求1所述圆柱形电池壳体电池壳盖焊接用冷却装置，其特征在于:所述卡箍、水冷套、端面水冷压块和水冷柱为均为紫铜材质。
4.根据权利要求1所述圆柱形电池壳体电池壳盖焊接用冷却装置，其特征在于:所述笼柱、壳体旋转法兰、壳盖旋转法兰、滑块和气动滑轨材料均为不锈钢或铝合金；壳体定位支架和壳盖定位支架材料均为不锈钢。
【文档编号】B23K9/32GK203664904SQ201320868658
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】陈军, 周春亮, 魏乃达, 张洪凯, 王捷, 罗萍, 吴静, 刘园园 申请人:中国电子科技集团公司第十八研究所