一种用于锂电池超声波焊接的夹具的制作方法

[0001]
本实用新型涉及夹具的技术领域，尤其涉及一种用于锂电池超声波焊接的夹具。


背景技术：

[0002]
在锂电池制作过程中，极耳与引脚通过超声波焊接方式连接已成为主流工艺。目前，超声波焊接工序的焊接效果会因为极片层数过大，使得极耳褶皱明显，形成虚焊，甚至会因为超声波焊接的高频振动，极耳焊印处出现裂纹。焊接导致的裂纹、虚焊以及极耳错位，使得超焊工序的一致性较差。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的是提供一种用于锂电池超声波焊接的夹具以解决极耳在超声波焊接中出现虚焊、裂纹的问题。
[0004]
为实现上述目的本实用新型采用以下技术方案实现的：
[0005]
提供了一种用于锂电池超声波焊接的夹具，该夹具包括下工作台、下支撑件、上工作台和上支撑件，下工作台用于放置锂电池；下支撑件与下工作台连接，下支撑件用于支撑极耳的一侧；上工作台用于与下工作台盖合；上支撑件与上工作台连接，上支撑件开设有通孔，上支撑件用于在上工作台与下工作台盖合时压设极耳的相对一侧，通孔用于限位保护片。
[0006]
进一步地，夹具还包括下紧固螺钉，下支撑件开设有下腰形孔，下紧固螺钉穿过下腰形孔与下工作台连接，下腰形孔用于调节下支撑件相对于极耳的位置。
[0007]
进一步地，下腰形孔的长度与极耳长度的比值为0.5至1。
[0008]
进一步地，下支撑件设置有下凸部，所述下凸部为弧形，下凸部用于挤压极耳与电芯主体的连接处。
[0009]
进一步地，夹具还包括上紧固螺钉，上支撑件开设有上腰形孔，上紧固螺钉穿过上腰形孔与上工作台连接，上腰形孔用于调节上支撑件相对于极耳的位置。
[0010]
进一步地，上腰形孔的长度与极耳长度的比值为0.5至1。
[0011]
进一步地，上支撑件设置有上凸部，所述上凸部为弧形，上凸部用于挤压极耳与电芯主体的连接处。
[0012]
进一步地，所述上支撑件于通孔的远离下工作台的边沿设置有倒角。
[0013]
进一步地，下支撑件的材质包括喷镀铁氟龙的钢铝合金、聚氨酯材料、有机玻璃或者聚丙烯。
[0014]
进一步地，上支撑件的材质包括喷镀铁氟龙的钢铝合金、聚氨酯材料、有机玻璃或者聚丙烯。
[0015]
本实用新型实施例的有益效果为：
[0016]
本申请的治具包括下工作台、下支撑件、上工作台和上支撑件。下工作台用于放置锂电池，上工作台用于与下工作台盖合，从而固定锂电池。下支撑件与下工作台连接，下支
撑件用于支撑极耳的一侧；上支撑件与上工作台连接，上支撑件用于在上工作台与下工作台盖合时压设极耳的相对一侧，下支撑件和上支撑件相互配合夹持固定极耳，防止极耳在超声波焊接的过程中出现挪动或者翘起的情况。上支撑件开设有通孔，通孔用于限位保护片，防止保护片在超声波焊接的过程中出现挪动的情况，通孔的轮廓尺寸等于或者略大于保护片的轮廓尺寸。治具对极耳和保护片的位置起到严格的位置限定作用，从而确保在整个超声波焊接的过程中不会出现因为极耳或者保护片挪动而导致极耳出现褶皱的现象，进而提高超声波焊接的良品率。
附图说明
[0017]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或前期研发中的技术方案，下面将对实施例或前期研发描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0018]
图1是本申请提供的夹具的结构示意图；
[0019]
图2是本申请提供的锂电池的结构示意图；
[0020]
图3是本申请提供的图1中b区域的局部放大示意图；
[0021]
图4是本申请提供的图1中a区域的局部放大示意图；
[0022]
图5是本申请提供的上支撑件的截面示意图；
[0023]
图6是本申请提供的下支撑件的结构示意图；
[0024]
图7是本申请提供的上支撑件的截面示意图。
[0025]
图示标记如下：
[0026]
锂电池20
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电芯主体22
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保护片24
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极耳26
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引脚28
[0027]
夹具10
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下工作台11
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下支撑件12
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下腰形孔122
[0028]
下凸部124
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上工作台13
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上支撑件14
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通孔142
[0029]
上腰形孔144
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上凸部146
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倒角148
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下紧固螺15
[0030]
上紧固螺钉16
具体实施方式
[0031]
在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
[0032]
在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
[0033]
请参阅图1至图4，图1是本申请提供的夹具10的结构示意图，图2是本申请提供的锂电池20的结构示意图，图3是本申请提供的图1中a区域的局部放大示意图，图4是本申请提供的图1中b区域的局部放大示意图。
[0034]
本申请的治具用于在锂电池20超声波焊接时使用，具体地，锂电池20包括电芯主体22以及依次连接的保护片24、极耳26和引脚 28，保护片24、极耳26和引脚28通过超声波焊接连接，极耳26与电芯主体22连接，以将电芯主体22中的电量导出。
[0035]
本申请的治具包括下工作台11、下支撑件12、上工作台13和上支撑件14。
[0036]
下工作台11用于放置锂电池20，上工作台13用于与下工作台 11盖合，从而固定锂电池20。上工作台13和下工作台11可以通过铰链转动连接；上工作台13和下工作台11也可以通过导柱滑动连接。
[0037]
下支撑件12与下工作台11连接，下支撑件12用于支撑极耳26 的一侧；上支撑件14与上工作台13连接，上支撑件14用于在上工作台13与下工作台11盖合时压设极耳26的相对一侧，下支撑件12 和上支撑件14相互配合夹持固定极耳26，防止极耳26在超声波焊接的过程中出现挪动或者翘起的情况。上支撑件14开设有通孔142，通孔142用于限位保护片24，防止保护片24在超声波焊接的过程中出现挪动的情况，通孔142的轮廓尺寸等于或者略大于保护片24的轮廓尺寸。治具对极耳26和保护片24的位置起到严格的位置限定作用，从而确保在整个超声波焊接的过程中不会出现因为极耳26或者保护片24挪动而导致极耳26出现褶皱的现象，进而提高超声波焊接的良品率。
[0038]
请同时参阅图5，图5是本申请提供的上支撑件14的截面示意图。
[0039]
上支撑件14于通孔142的远离下工作台11的边沿设置有倒角 148，倒角148可以是倒斜角，倒角148也可以是倒圆角。保护片24 从远离下工作台11的方向放入通孔142中，倒角148起到导向的作用，以便于放置保护片24，从而提高生产效率。
[0040]
请参阅图1、图2、图3和图6，图6是本申请提供的下支撑件 12的结构示意图。
[0041]
夹具10还包括下紧固螺钉15，下支撑件12开设有下腰形孔122，下紧固螺钉15穿过下腰形孔122与下工作台11连接，下腰形孔122 用于调节下支撑件12相对于极耳26的位置，以适应不同长度的极耳 26。可以理解地，下支撑件12可以通过下腰形孔122相对于下紧固螺钉15滑动，以改变自身相对于电芯主体22的距离，以适应不同长度的极耳26。
[0042]
下腰形孔122的长度与极耳26长度的比值可以为0.5至1，例如 0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1等。进一步地，下腰形孔122的宽度为2 毫米-10毫米，例如2毫米、3毫米、5毫米、8毫米、9毫米、10毫米等，下腰形孔122的宽度等于或者略大于下紧固螺钉15的直径。
[0043]
下支撑件12设置有下凸部124，下凸部124为弧形，下凸部124 用于挤压极耳26与电芯主体22的连接处。极耳26由多个导电片从电芯主体22中伸出后层叠形成，而电芯主体22的厚度远大于极耳 26的厚度，因此在极耳26与电芯主体22的连接处会出现台阶，从而导致极耳26会在此处形成褶皱。在上工作台13和下工作台11盖合时，呈弧形的下凸部124挤压极耳26与电芯主体22的连接处，捋顺极耳26，防止极耳26出现褶皱。
[0044]
下凸部124的弧度可以控制在0.2π-π之间，例如0.2π、0.4π、 0.5π、0.8π、0.9π、π等。
[0045]
下支撑件12的材质包括喷镀铁氟龙的钢铝合金、聚氨酯材料 (polyurethane，pu)、有机玻璃(polymethyl methacrylate，pmma) 或者聚丙烯(polypropylene，pp)。上述材质质硬且为非金属材质，下支撑件12使用上述材质可以有效减少极耳26焊接后的颗粒化。
[0046]
夹具10还包括下弹片，下紧固螺钉15穿设下弹片，下弹片夹设在下紧固螺钉15和下支撑件12之间。
[0047]
请参阅图1、图2、图4和图7，图7是本申请提供的上支撑件 14的截面示意图。
[0048]
夹具10还包括上紧固螺钉16，上支撑件14开设有上腰形孔144，上紧固螺钉16穿过上腰形孔144与上工作台13连接，上腰形孔144 用于调节上支撑件14相对于极耳26的位置，
以适应不同长度的极耳 26。可以理解地，上支撑件14可以通过上腰形孔144相对于上紧固螺钉16滑动，以改变自身相对于电芯主体22的距离，以适应不同长度的极耳26。
[0049]
上腰形孔144的长度与极耳26长度的比值可以为0.5至1，例如 0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1等。进一步地，上腰形孔144的宽度为2 毫米-10毫米，例如2毫米、3毫米、5毫米、8毫米、9毫米、10毫米等，上腰形孔144的宽度等于或者略大于上紧固螺钉16的直径。
[0050]
上支撑件14设置有上凸部146，上凸部146为弧形，上凸部146 用于挤压极耳26与电芯主体22的连接处。极耳26由多个导电片从电芯主体22中伸出后层叠形成，而电芯主体22的厚度远大于极耳 26的厚度，因此在极耳26与电芯主体22的连接处会出现台阶，从而导致极耳26会在此处形成褶皱。在上工作台13和上工作台13盖合时，呈弧形的上凸部146挤压极耳26与电芯主体22的连接处，捋顺极耳26，防止极耳26出现褶皱。
[0051]
上凸部146的弧度可以控制在0.2π-π之间，例如0.2π、0.4π、 0.5π、0.8π、0.9π、π等。
[0052]
上支撑件14的材质包括喷镀铁氟龙的钢铝合金、聚氨酯材料 (polyurethane，pu)、有机玻璃(polymethyl methacrylate，pmma) 或者聚丙烯(polypropylene，pp)。上述材质质硬且为非金属材质，上支撑件14使用上述材质可以有效减少极耳26焊接后的颗粒化。
[0053]
夹具10还包括上弹片，上紧固螺钉16穿设上弹片，上弹片夹设在上紧固螺钉16和上支撑件14之间。
[0054]
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

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