一种动力电池单体的焊接工艺方法及装置与流程

文档序号:11607496阅读:560来源:国知局
一种动力电池单体的焊接工艺方法及装置与流程

本发明属于动力电池单体激光焊接工艺设计及焊接夹具设计的技术领域,具体涉及一种用于软包动力电池模块小批量生产或试制的焊接工艺方法及装置。



背景技术:

当前主流动力电池单体形式分为软包、方形硬壳以及圆柱等,其中方形硬壳电池及圆柱形电池自身具有足够的强度结构强度且易于固定,仅需要外加电连接片进行焊接或螺接来实现单体间的串、并联连接,相对易于实现。软包单体受到外形及结构等原因定位困难、正负极极耳质软且向外伸长、位置分布不一等因素限制,在焊接方式、焊接工艺、焊接效率、以及焊接质量控制等方面存在一定的技术难度。因此,目前国内主流电池厂家的产品多为方形硬壳形式,软包单体形式采用较少。然而,相比于方形硬壳形式的动力电池单体,软包电池具有安全性能好、重量轻、容量大、内阻小和设计灵活等特点,因此,如果能够克服软包单体焊接等方面的技术问题,将会使得软包单体更加市场化。

因此,亟待需要对动力电池软包单体激光焊接及焊接夹具设计进行研究以便更加经济方便的制造出满足市场需求的软包电池模块。



技术实现要素:

针对上述技术问题,本发明提供一种能够方便快捷地实现多个软包电池单体间的激光焊接的动力电池单体的焊接工艺方法以及实现该工艺方法的装置。

本发明采用的技术方案为:

本发明的一个实施例提供一种动力电池单体的焊接工艺方法,所述动力电池单体为极耳分布在两侧的软包电池单体,所述焊接工艺方法包括以下步骤:

s100:电池单体组装

将多个电池单体组进行组装定位并夹紧形成一个电池模块,每个电池单体组由两个电池单体按照预定的布置方式组合形成;

s200:极耳折弯和压紧

将经装夹后的电池单体组的两侧极耳进行弯折处理,并在所有极耳被折弯后,对所有极耳进行压紧处理;

s300:双侧激光焊接

对经压紧处理后的电池单体组两侧进行激光焊接,包括对电池模块两侧的极耳和正、负电连接片的激光焊接,其中,在完成对电池单体组的一侧的激光焊接后,通过旋转所述电池单体组来对电池单体组的另一侧进行激光焊接;

s400:电连接片折弯定位

对经激光焊接后的电池模块的正极电连接片和负极电连接片分别向内各折弯90°。

本发明的另一实施例提供一种动力电池单体的焊接装置,用于实现极耳分布在两侧的软包电池单体的焊接,包括:盖板部,用于将两个电池单体夹持形成一个电池单体组,包括相互配合的上盖板和下盖板,所述上盖板和所述下盖板通过卡接结构以将两个电池单体夹持形成一个电池单体组;装夹夹具,用于将多个夹持有电池单体组的盖板部进行组装定位并夹紧以形成一个电池模块,所述装夹夹具上形成有对所述盖板部进行限位的限位槽,并在两侧设置有分离相邻的两个电池单体的极耳的隔离结构;极耳折弯夹具,用于将装夹在所述装夹夹具中的电池单体组两侧的极耳进行折弯处理,所述极耳折弯夹具形成有放置所述装夹夹具的第一容置空间,所述装夹夹具通过第一导向结构和第一限位结构而滑动并固定于所述第一容置空间,所述极耳折弯夹具通过布置在两侧的折弯机构来实现对电池单体组两侧的极耳的折弯处理;极耳压板,用于与所述装夹夹具相配合以对经折弯处理后的极耳进行压紧处理,所述极耳压板通过第一锁扣结构而与所述隔离结构紧密接触从而压紧夹持在极耳压板和隔离结构之间的极耳;旋转焊接夹具,用于对装夹在装夹夹具中的电池单体组的两侧进行激光焊接,与所述装夹夹具通过可调节固定机构固定连接,在完成对电池单体组的一侧的激光焊接后,通过调节所述可调节固定机构来旋转所述装夹夹具以对电池单体组的另一侧进行激光焊接;电连接片折弯夹具,用于将装夹在所述装夹夹具中的电池模块的正极电连接片和负极电连接片分别向内折弯90°,所述电连接片折弯夹具形成有放置所述装夹夹具的第二容置空间,所述装夹夹具通过第二导向结构和第二限位结构而滑动并固定于所述第二容置空间,所述电连接片折弯夹具通过电连接片折弯机构来实现对正极电连接片和负极电连接片的折弯处理。

可选地,所述上盖板和所述下盖板的侧部突出形成有支撑所述电池单体的支撑部,所述卡接结构包括形成在所述上盖板或所述下盖板的支撑部上的多个凸起和形成在所述下盖板或者上盖板上的与所述凸起相配合的多个卡孔;所述上盖板和所述下盖板上还形成有加强筋和凹凸结构,所述凹凸结构用于实现多个盖板部之间的卡接。

可选地,所述装夹夹具包括装夹夹具底板、设置在装夹夹具底板上的左挡板、右挡板、前挡板、后挡板、和顶板,所述顶板与所述后挡板通过转轴结构连接并与所述前挡板通过第二锁扣结构连接,所述后挡板与所述装夹夹具底板通过转轴结构连接,所述左挡板和所述右挡板上分别设置有所述隔离结构,并分别形成有放置所述极耳压板的安置槽,所述隔离结构包括以预定距离隔开的多个挡条,并且相邻两个挡条之间的宽度与两个电池单体之间的距离相对应。

可选地,所述极耳折弯夹具包括极耳折弯夹具底板、设置在所述极耳折弯夹具底板两侧的折弯机构,其中,所述折弯机构包括连接板、第一驱动结构、第二驱动结构、第三驱动结构、第一折弯推爪和第二折弯推爪,所述第一驱动结构和所述第二驱动结构布置在所述连接板上,分别与所述第一折弯推爪和所述第二折弯推爪连接,并驱动所述第一折弯推爪和所述第二折弯推爪在纵向方向上移动,所述第三驱动结构与所述连接板连接,并驱动连接板整体在与所述纵向方向垂直的水平方向上移动。

可选地,所述第一导向结构包括突出形成在所述装夹夹具底板上的导向轴和形成在所述极耳折弯夹具底板上的导向孔,所述第一限位结构包括限位旋钮和分别形成在所述装夹夹具底板和所述极耳折弯夹具底板上的通孔,所述限位旋钮包括旋拧部和突出形成在所述旋拧部上的螺纹轴,通过将所述螺纹轴放置在所述通孔中并拧紧所述旋拧部而实现所述装夹夹具和所述极耳折弯夹具的固定连接。

可选地,所述旋转焊接夹具包括支撑台和固定连接在所述支撑台上的固定板,所述固定板上形成有对所述装夹夹具进行限位的限位块,所述可调节固定结构包括调节旋钮、形成在所述装夹夹具底板上的导向轴、形成在所述固定板上以插入所述导向轴的通孔,所述导向轴上形成有螺纹孔,所述调节旋钮包括旋拧部和突出形成在所述旋拧部上的螺纹轴,通过将所述螺纹轴插入所述螺纹孔中并拧紧所述旋拧部而实现所述装夹夹具和所述旋转焊接夹具的固定连接。

可选地,所述电连接片折弯夹具包括电连接片折弯夹具底板和布置在所述电连接片折弯夹具底板上的支撑架,所述支撑架上设置有第一电连接片折弯机构和第二电连接片折弯结构;所述第一电连接片折弯机构包括折弯推片、第一上下驱动结构、前后驱动结构,所述第一上下驱动结构与所述前后驱动结构连接,用于实现所述折弯推片的上下移动,所述前后驱动结构与所述折弯推片连接,用于实现所述折弯推片的前后移动;所述第二电连接片折弯机构包括第二上下驱动结构、连接板、两个左右驱动结构、限位板和两个折弯片,所述两个左右驱动结构分别与所述两个折弯片连接,用于实现所述两个折弯片的左右移动,所述限位板和所述两个左右驱动结构与所述连接板连接,所述第二上下驱动结构与所述连接板连接,用于实现所述连接板整体的上下移动;其中,所述折弯推片在所述第一上下驱动结构和所述前后驱动结构的驱动下使所述正极电连接片和负极电连接片向内折弯45°,所述限位板和所述折弯片在所述第二上下驱动结构和所述左右驱动结构的驱动下使所述正极电连接片和负极电连接片继续向内折弯至90°。

可选地,所述第二导向结构包括突出形成在所述装夹夹具底板上的导向轴和形成在所述电连接片折弯夹具底板上的导向孔,所述第二限位结构包括限位旋钮和分别形成在所述装夹夹具底板和所述电连接片折弯夹具底板上的通孔,所述限位旋钮包括旋拧部和突出形成在所述旋拧部上的螺纹轴,通过将所述螺纹轴放置在所述通孔中并拧紧所述旋拧部而实现所述装夹夹具和所述电连接片折弯夹具的固定连接。

本发明具有如下有益效果:通过对工艺的合理选取、工序的细化分解、操作过程中的安全防护、执行机构之间的精密配合最终保证单体激光焊接质量以及工艺一致性,且在电池模块小批量生产或试制过程中能够有效的提升生产效率,控制安全风险以及降低成本。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的动力电池单体的焊接装置的结构示意图。

图2为本发明一实施例提供的动力电池单体的焊接装置的盖板部的结构示意图。

图3为本发明一实施例提供的动力电池单体的焊接装置的装夹夹具的结构示意图。

图4为本发明一实施例提供的动力电池单体的焊接装置的极耳折弯夹具的结构示意图。

图5为本发明一实施例提供的动力电池单体的焊接装置的旋转焊接夹具的结构示意图。

图6为本发明一实施例提供的动力电池单体的焊接装置的极耳压紧的示意图。

图7和图8为本发明一实施例提供的动力电池单体的焊接装置的电连接片折弯夹具的结构示意图。

图9为本发明一实施例提供的动力电池单体的焊接工艺方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

首先结合附图1至图9对本发明一实施例提供的动力电池单体的焊接装置进行介绍。

如图1至图9所示,本发明实施例提供的一种动力电池单体的焊接装置,用于实现极耳分布在两侧的软包电池单体1的焊接,该焊接装置包括盖板部2,用于将两个电池单体夹持形成一个电池单体组,包括相互配合的上盖板201和下盖板202,所述上盖板和所述下盖板通过卡接结构以将两个电池单体夹持形成一个电池单体组;装夹夹具3,用于将多个夹持有电池单体组的盖板部2进行组装定位并夹紧以形成一个电池模块,所述装夹夹具上形成有对所述盖板部2进行限位的限位槽,并在两侧设置有分离相邻的两个电池单体的极耳的隔离结构307;极耳折弯夹具4,用于将装夹在所述装夹夹具中的电池单体组两侧的极耳进行折弯处理,所述极耳折弯夹具形成有放置所述装夹夹具的第一容置空间,所述装夹夹具通过第一导向结构和第一限位结构而滑动并固定于所述第一容置空间,所述极耳折弯夹具通过布置在两侧的折弯机构来实现对电池单体组两侧的极耳的折弯处理;极耳压板9,用于与所述装夹夹具3相配合以对经折弯处理后的极耳进行压紧处理,所述极耳压板通过第一锁扣结构而与所述隔离结构紧密接触从而压紧夹持在极耳压板和隔离结构之间的极耳;旋转焊接夹具5,用于对装夹在装夹夹具中的电池单体组的两侧进行激光焊接,与所述装夹夹具3通过可调节固定机构固定连接,在完成对电池单体组的一侧的激光焊接后,通过调节所述可调节固定机构来旋转所述装夹夹具以对电池单体组的另一侧进行激光焊接;电连接片折弯夹具7,用于将装夹在所述装夹夹具3中的电池模块的正极电连接片和负极电连接片分别向内折弯90°,所述电连接片折弯夹具形成有放置所述装夹夹具的第二容置空间,所述装夹夹具通过第二导向结构和第二限位结构而滑动并固定于所述第二容置空间,所述电连接片折弯夹具通过电连接片折弯机构来实现对正极电连接片和负极电连接片的折弯处理。

此外,本发明提供的动力电池单体的焊接装置还包括提供电能的配电箱6和对极耳折弯夹具4和电连接片折弯夹具7的操作进行控制的控制按钮盒8。极耳折弯夹具4、电连接片折弯夹具7和控制按钮盒8可布置在同一操作平台上。

进一步地,如图2所示,所述上盖板201和所述下盖板202的侧部突出形成有支撑所述电池单体1的支撑部,所述卡接结构包括形成在所述上盖板或所述下盖板的支撑部上的多个凸起和形成在所述下盖板或者上盖板上的与所述凸起相配合的多个卡孔,凸起可以预定间隔形成在上盖板或者下盖板的两个支撑部上,开孔相应的形成在下盖板或者上盖板的相应位置,通过凸起和开孔的相互卡合来实现上盖板和下盖板的卡接,从而实现对电池单体的装夹定位;所述上盖板和所述下盖板上还形成有加强筋和凹凸结构,所述凹凸结构用于实现多个盖板部之间的卡接,即在装载夹持有电池单体的盖板时,可将其中一个盖板上的凸起部和凹孔插入相邻的盖板的对应的凹孔和凸起部中,从而实现盖板之间的装配限位。上盖板201和下盖板202整体形成为板状,可由铝合金材质冲压成形。由于单个软包电池受自身结构扁长且质软的限制很难对其进行精确定位装夹,而本发明采用上盖板和下盖板相互配合来夹持软包电池单体,从而能够实现电池单体的精确装夹定位。盖板部2装夹的每个单体组内的两个单体可依据串联、并联的形式可以调整正、负极极耳朝向,例如,在串联形式下,一个电池单体的正极/负极与另一个电池单体的负极/正极排布在同一侧;在并联形式下,则两个电池单体的正极、负极排列在同一侧。

进一步地,如图3所示,所述装夹夹具3包括底板301、设置在底板上的左挡板302、右挡板303、前挡板305、后挡板304和顶板306,所述顶板306与所述后挡板304通过转轴结构连接并与所述前挡板305通过第二锁扣结构连接,所述后挡板304与所述底板301通过转轴结构连接,所述左挡板302和所述右挡板303上分别设置有所述隔离结构307,并分别形成有放置所述极耳压板9的安置槽,所述隔离结构包括以预定距离隔开的多个挡条,相邻两个挡条之间的宽度与两个电池单体之间的距离相对应。可选地,隔离结构可由电木材料等绝缘材质制成,机械强度、良好的绝缘性,耐热、耐腐蚀,用于将相邻两个单体的极耳进行分离,防止安装单体组过程中出现极耳短接现象,保证安全性。

在使用盖板部2将两个电池单体装夹定位后,放置在装夹夹具3的底板301上的限位槽中,利用上盖板和下盖板的侧部边沿来进行配合定位,以保证各个电池单体组的精确装夹,每个电池单体的极耳放置在相对应的隔离结构307的开口中,然后通过第二锁扣结构将顶板306与前挡板305固定连接在一起,实现电池单体组的装夹。在本发明的一个实施例中,装夹夹具3用于同时装夹4个盖板部,即装夹8个极耳两侧分布的软包电池单体,但并不局限于此,也可以根据需要装夹其他数目的盖板部。

需要说明的是,本发明使用的第一锁扣结构和第二锁扣结构可为现有技术中的锁扣结构,只要能够实现锁扣功能即可。在本发明的一个实施例中,第一锁扣结构可包括形成在所述极耳压板9上的结合部和形成在所述左挡板/所述右挡板上的与所述结合部相适配的挂接部,通过将挂接部挂入结合部中来实现极耳压板9与装夹夹具3的固定连接,如图6所示,第二锁扣结构可包括形成在前挡板上的结合部和形成在顶板上与所述结合部相适配的挂接部,通过将挂接部挂入结合部中来实现顶板306与前挡板305的固定连接。

进一步地,如图4所示,所述极耳折弯夹具4包括底板401、设置在所述底板401两侧的折弯机构,其中,所述折弯机构包括连接板402、第一驱动结构404、第二驱动结构406、第三驱动结构408、第一折弯推爪405和第二折弯推爪407,所述第一驱动结构404和所述第二驱动结构406布置在所述连接板402上,分别与所述第一折弯推爪405和所述第二折弯推爪407连接,并驱动所述第一折弯推爪405和所述第二折弯推爪407在纵向方向上移动,所述第三驱动结构408与所述连接板402连接,并驱动连接板整体在与所述纵向方向垂直的水平方向上移动。在本发明的一个实施例中,第一驱动结构、第二驱动结构和第三驱动结构可为气缸。本发明的第一折弯推爪和第二折弯推爪可配置成与电池单体组的极耳布置形状相适配的形状,例如,形成具有预定间隔的齿状结构。

进一步地,所述第一导向结构可包括突出形成在所述装夹夹具3的底板301上的导向轴(未图示)和形成在所述极耳折弯夹具的底板上的导向孔403,所述第一限位结构包括限位旋钮308和分别形成在所述装夹夹具的底板和所述极耳折弯夹具的底板上的通孔,所述限位旋钮308包括旋拧部和突出形成在所述旋拧部上的螺纹轴,通过将所述螺纹轴放置在底板301和极耳折弯夹具的底板401上的通孔中并拧紧所述旋拧部而实现所述装夹夹具和所述极耳折弯夹具的固定连接,通孔上可形成有与螺纹轴上的螺纹相适配的螺纹。优选地,导向孔403通过切割底板401的一部分来形成,为一端开放一端封闭的长条形开孔,导向孔403在封闭的一端形成有与导向轴相适应的半圆形形状,用于实现对导向轴限位。导向轴可形成为圆柱状,且在轴向方向开设有向内凹陷的螺纹孔,用于实现与旋转焊接夹具的固定连接(随后介绍),也就是说,装夹夹具的导向轴不仅起到导向作用,还用作连接固定的部件。此外,底板301上的通孔可形成在底板上靠近左挡板302外侧的一个侧角区域。

具体地,在装夹夹具3完成对电池单体组的装夹操作后,操作控制按钮盒8来驱动第三驱动结构以带动连接板整体沿水平方向向两侧向外移动,然后将装夹夹具3装入极耳折弯夹具4,将导向轴放入导向孔403中并使其在导向孔403中滑动,当导向轴滑动到导向孔403的封闭端时,指示装夹夹具装配到位,然后将限位旋钮308的螺纹轴对齐底板401上的通孔并转动旋拧部来实现装夹夹具3和极耳折弯夹具4的固定。之后,驱动第三驱动结构沿水平方向向内移动,以与电池单体组的两侧极耳对齐,然后驱动第一驱动结构以带动第一折弯推爪从一侧沿纵向方向向内移动,以将一侧的极耳折弯在隔离结构的挡条上,然后驱动第二驱动结构以带动第二折弯推爪从另一侧沿与第一折弯推爪移动方向相反的方向移动,从而将另一侧的极耳折弯重叠在隔离结构的挡条上的极耳上,形成重叠的两层极耳结构。

在两侧极耳被折弯后,松开限位旋钮,将装夹夹具3从极耳折弯夹具4中退出,接着,如图5所示,利用极耳压板9将折弯后的极耳贴合压紧,以便进行焊接前的压合定位,使单体极耳紧密贴合,保证激光焊接质量。具体地,极耳压板9放置在左挡板302和右挡板303的安置槽内,然后通过第一锁扣结构来进行锁紧固定,锁紧后的极耳压板9与左挡板302和右挡板303的隔离结构成挤压式配合,从而把夹在压板和隔离结构之间的重叠的两层极耳进行压紧贴合。

进一步地,如图6所示,所述旋转焊接夹具5可包括支撑台501和固定连接在所述支撑台上的固定板502,所述固定板上形成有对所述装夹夹具进行限位的限位块503,所述可调节固定结构包括调节旋钮、形成在所述装夹夹具上的导向轴、形成在所述固定板上以插入所述导向轴的通孔,所述调节旋钮包括旋拧部和突出形成在所述旋拧部上的螺纹轴,螺纹轴形成有与导向轴的螺纹孔相适配的螺纹,通过将所述螺纹轴插入导向轴的螺纹孔中并拧紧所述旋拧部而实现所述装夹夹具和所述旋转焊接夹具的固定连接。这样,旋转焊接夹具5可与装夹夹具3形成轴-限位块方式进行固定,保证了焊接表面平整。具体地,将装夹夹具3放置在限位块503所限定的区域内并通过可调节固定结构实现与固定板502的固定连接,然后通过精确控制激光焊接机的焊接头的平移行程来按照预定的焊接位置完成对电池单体组的一侧的激光焊接,包括单体极耳与需要与之串(并)联的单体极耳、单体极耳与电池模块正、负极电连接片。之后,稍微松动可调节固定结构的旋拧部,使得装夹夹具3绕螺纹轴旋转180°后再拧紧旋拧部,这样,在焊接完一侧的极耳后,无需将电池单体组摘下,通过旋转装夹夹具而实现对另一侧的激光焊接,节约了拆装装夹夹具的时间,且有效地防止拆装装夹夹具过程中出现单体组脱落导致的安全问题。本发明可采用常见的激光焊接机来进行焊接,具体的焊接流程与常规的极耳焊接流程相同,本发明省略对此的详细描述。此外,为使得旋转焊接夹具5与装夹夹具3更稳靠的连接,可额外使用一个固定结构来进行连接,例如,该固定结构可为通过旋钮和开设在旋转焊接夹具5和装夹夹具3中的开孔来实现,具体地,在旋转焊接夹具5的一侧部开始一通孔,在装夹夹具3的底部开设有一凹孔,凹孔中可形成有与旋钮的螺纹轴相适配的螺纹,将旋钮的螺纹轴从旋转焊接夹具5的通孔穿入以伸进装夹夹具3的凹孔中,然后拧紧旋钮实现两者的固定。

此外,在本发明的一实施例中,正、负电连接片设置在电池模块的同侧,分别在电池单体组的两侧,但并不局限于此,正、负极电连接片根据输出位置的不同需求可以进行布置。

进一步地,如图7和图8所示,所述电连接片折弯夹具7可包括底板701和布置上所述底板上的支撑架702,支撑架702可包括两个与底板701连接的器支撑作用的侧板和连接两个侧板的顶板,在顶板上设置有所述电连接片折弯机构,其中所述电连接片折弯机构包括第一电连接片折弯机构和第二电连接片折弯结构。如图7所示,第一电连接片折弯机构包括折弯推片703、第一上下驱动结构705、前后驱动结构704,所述第一上下驱动结构705与所述前后驱动结构704连接,用于实现所述折弯推片703的上下移动,所述前后驱动结构704与所述折弯推片704连接,用于实现所述折弯推片的前后移动。如图8所示,所述第二电连接片折弯机构包括第二上下驱动结构706、连接板707、两个左右驱动结构708、限位板709和两个折弯片710,所述两个左右驱动结构708分别与所述两个折弯片710连接,用于实现所述两个折弯片的左右移动,所述限位板709和所述两个左右驱动结构708与所述连接板707连接,所述第二上下驱动结构706与所述连接板707连接,用于实现所述连接板整体的上下移动,即带动连接板以及与连接板连接的限位板、驱动结构和折弯片整体上下移动。其中,所述折弯推片703在所述第一上下驱动结构705和所述前后驱动结构704的驱动下使所述正极电连接片和负极电连接片向内折弯45°,所述限位板709和所述折弯片710在所述第二上下驱动结构706和所述左右驱动结构708的驱动下使所述正极电连接片和负极电连接片继续向内折弯至90°。本发明中的“上下移动”、“前后移动”和“左右移动”是相对于图7所示图纸方向而言的,具体地,相对于电池单体的长度方向而言的。本发明中的第一上下驱动结构、前后驱动结构、第二上下驱动结构和左右驱动结构可都为气缸。折弯推片和折弯片可均由电木材料制成,折弯推片可形成为包括连接部和从连接部两端向下延伸的推片的结构,连接部与相应的气缸连接,推片之间的距离设置成能够与正极电连接片和负极电连接片相接触,每个折弯片可形成为包括连接部和从连接部延伸的推片的结构。

进一步地,所述第二导向结构包括突出形成在所述装夹夹具3的底板上的导向轴和形成在所述电连接片折弯夹具的底板上的导向孔,所述第二限位结构包括限位旋钮308和分别形成在所述装夹夹具的底板和所述电连接片折弯夹具的底板上的通孔,通过将限位旋钮308的螺纹轴放置在底板301和电连接片折弯夹具的底板701的通孔中并拧紧所述旋拧部而实现所述装夹夹具和所述电连接片折弯夹具的固定连接。底板701上的导向孔可形成与极耳折弯夹具4的底板401上形成的导向孔相同的形状。

具体地,在完成对电池单体组的两侧的激光焊接后,将装夹夹具放入电连接片折弯夹具7的容置空间中,通过装夹夹具的导向轴在底板701上的导向孔中的滑动而实现装夹夹具在电连接片折弯夹具中的装配定位,当导向轴滑动到导向孔的封闭端时,指示装配到位。然后拧紧限位旋钮来实现装夹夹具和电连接片折弯夹具的固定。之后,通过控制第一电连接片折弯机构和第二电连接片折弯结构来分两步完成对电连接片的折弯操作。首先,操纵控制按钮盒8控制第一上下驱动结构705驱动带动前后驱动结构704和折弯推片703整体向下移动,下降到一定位置后,控制前后驱动结构704向前移动,使得折弯推片703下降并前移,以与正负极电连接片接触,将电连接片推出一定距离,使得电连接片旋转45°。接着,控制第二上下驱动结构驱动以带动左右驱动结构、限位板和折弯片整体下降,下降到一定位置时,限位板位于电连接片折弯到位位置处不动,实现折弯到位的限位作用,之后控制左右驱动结构驱动以带动两侧的折弯片沿左右方向向内快速移动,将连接片折弯到位。至此,完成电连接片的折弯定位。

综上,本发明提供的动力电池单体的焊接装置通过将软包电池单体一次装夹即可实现电池单体的极耳折弯、压紧、焊接、电连接片折弯、定位、整形和贴合等功能,保证了焊接质量提升了焊接效率,同时能够兼顾成本以及工艺一致性。

本发明的另一实施例提供一种动力电池单体的焊接工艺方法,该方法采用前述实施例提供的动力电池单体的焊接装置来实现。由于该方法所解决问题的原理与前述装置相似,因此该方法的实施可以参见前述装置的实施,重复之处不再赘述。

如图9所示,本发明实施例提供的动力电池单体的焊接工艺方法包括以下步骤:

s100:电池单体组装

将多个电池单体组进行组装定位并夹紧形成一个电池模块,每个电池单体组由两个电池单体按照预定的布置方式组合形成。

具体地,先利用盖板部来实现两个电池单体的组装,然后将多个盖板部放置在装夹夹具中进行装夹定位。

s200:极耳折弯和压紧

将经装夹后的电池单体组的两侧极耳进行弯折处理,并在所有极耳被折弯后,对所有极耳进行压紧处理。

具体地,将装夹有电池单体组的装夹夹具固定安装在极耳折弯夹具中进行折弯处理,在极耳被折弯后,利用极耳压板来实现极耳的压紧处理。

s300:双侧激光焊接

对经压紧处理后的电池单体组两侧进行激光焊接,包括对电池模块两侧的极耳和正、负电连接片的激光焊接,其中,在完成对电池单体组的一侧的激光焊接后,通过旋转所述电池单体组来对电池单体组的另一侧进行激光焊接。

具体地,将装夹夹具固定安装在旋转焊接夹具上,先利用激光焊接机进行一侧的激光焊接,包括单体极耳与需要与之串(并)联的单体极耳、单体极耳与电池模块正、负极电连接片等,在完成一侧的激光焊接后,通过调节可调节固定旋钮来将装夹夹具旋转108°,以进行另一侧的激光焊接。

s400:电连接片折弯定位

对经激光焊接后的电池模块的正极电连接片和负极电连接片分别向内各折弯90°。

具体地,将装夹夹具固定安装在电连接片折弯夹具的相应位置上,然后通过控制第一电连接片折弯机构和第二电连接片折弯机构来分两步完成电连接片的折弯。第一步,控制第一电连接片折弯机构对电连接片折弯45°,第二控制第二电连接片折弯机构和限位板实现电连接片的折弯到位。

以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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