用于电芯的焊接的夹具以及焊接电芯的方法与流程

[0001]
本发明涉及新能源汽车技术领域，具体地涉及一种用于电芯的焊接的夹具以及焊接电芯的方法。


背景技术：

[0002]
锂电池是新能源汽车的关键技术点，其中锂电池的极耳焊接是影响锂电池应用的主要问题，目前常见的超声波极耳焊接形式能够突破传统螺栓连接或传统焊接中存在的问题，实现直接焊接，并且保证焊点焊接质量和过流面积。
[0003]
尤其是叠片工艺的铝壳电池在制作过程中，具有层数较多的极耳，需通过超声波焊接机对多层极耳进行预焊，再将极耳连接片与预焊后的极耳焊接在一起，而后再将极耳连接片焊接到铝壳电池的盖板上，形成铝壳电池的极柱。现有的极耳连接片与极耳焊接的方式普遍使用蝴蝶焊接方式，但是由于在焊接过程中相关零件定位依靠人为定位摆放或依靠简单的定位标识摆放，焊接一致性较差，效率低。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的是为了克服现有技术存在的在对电池的各个部件焊接时定位困难以及定位不准的问题，提供一种用于电芯的焊接的夹具。
[0005]
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种用于电芯的焊接的夹具，所述夹具包括托板和设置在所述托板上的电芯定位机构、极耳连接片定位机构以及保护片定位机构，所述电芯定位机构能够将电芯定位在所述托板上，所述极耳连接片定位机构、所述保护片定位机构分别能够将极耳连接片、保护片相对于所述电芯定位。
[0006]
优选地，所述电芯定位机构包括设置在所述托板上的限位条，所述限位条能够贴合所述电芯的侧面设置以对所述电芯进行定位。
[0007]
优选地，所述电芯定位结构包括贯穿所述限位条设置的调节螺栓，所述托板上设置有沿所述限位条的宽度方向延伸的第一长螺纹孔，所述调节螺栓能够在所述第一长螺纹孔中移动。
[0008]
优选地，每个所述限位条上设置有多个调节螺栓。
[0009]
优选地，所述极耳连接片定位机构包括连接片限位件，所述连接片限位件上形成有用于容纳所述极耳连接片的连接片限位框，以使所述极耳连接片能够相对于所述电芯定位。
[0010]
优选地，所述极耳连接片定位机构还包括设置在所述连接片限位框上方的连接片压件，所述连接片压件包括压块和限位柱，所述限位柱可转动地安装于所述压块以在竖直方向上移动，以使所述限位柱能够移动到抵压设置在所述连接片限位框中的所述极耳连接片的位置。
[0011]
优选地，所述限位柱的外表面具有螺纹，所述压块上设置有沿所述压块的长度方向延伸的第二长螺纹孔，所述限位柱能够在所述第二长螺纹孔中移动。
[0012]
优选地，所述连接片压件固定连接所述连接片限位件。
[0013]
优选地，所述保护片定位机构包括保护片限位框，所述保护片限位框用于容纳所述保护片。
[0014]
本发明第二方面提供一种焊接电芯的方法，所述方法利用如上所述的用于电芯的焊接的夹具，所述方法包括：将电芯设置在所述托板定位机构中；将极耳连接片设置在极耳连接片定位机构中；将保护片设置在保护片定位机构中；将所述电芯的极耳、所述极耳连接片以及所述保护片焊接在一起。
[0015]
通过上述技术方案，本申请提供的夹具上具有电芯定位机构、极耳连接片定位机构以及保护片定位机构，从而能够将极耳连接片以及保护片相对于电芯进行定位，其中，各个定位机构之间的位置关系可以根据实际的位置关系进行设置，保证电芯、极耳连接片和保护片设置在相应的定位机构中之后，在托板上的电芯、极耳连接片和保护片之间的相对位置正确，从而保证后续的焊接能够高效率且高精度地完成。
附图说明
[0016]
图1是根据本申请优选实施方式的用于电芯的焊接的夹具的示意图；
[0017]
图2是图1的用于电芯的焊接的夹具的背面的示意图；
[0018]
图3是图1的用于电芯的焊接的夹具的侧视图。
[0019]
附图标记说明
[0020]
10-托板 11-把手 12-提拉板 13-限位条 14-保护片限位框 15-调节螺栓 16-限位柱 17-连接片限位框 18-提拉板把手 20-电芯
具体实施方式
[0021]
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0022]
本发明提供一种用于电芯的焊接的夹具，所述夹具包括托板和设置在所述托板10上的电芯定位机构、极耳连接片定位机构以及保护片定位机构，所述电芯定位机构能够将电芯定位在所述托板10上，所述极耳连接片定位机构、所述保护片定位机构分别能够将极耳连接片、保护片相对于所述电芯定位。
[0023]
本申请提供的夹具上具有电芯定位机构、极耳连接片定位机构以及保护片定位机构，从而能够将极耳连接片以及保护片相对于电芯进行定位，其中，各个定位机构之间的位置关系可以根据实际的位置关系进行设置，保证电芯、极耳连接片和保护片设置在相应的定位机构中之后，在托板10上的电芯、极耳连接片和保护片之间的相对位置正确，从而保证后续的焊接能够高效率且高精度地完成。
[0024]
如图1所示，电芯定位机构包括设置在托板10上的限位条13，在设置电芯20时，将电芯20的贴合于限位条13设置从而实现电芯20的定位。在图1所示的实施方式中，托板10上设置有两块电芯20，两块电芯20具有极耳的一侧相对设置，而在每个电芯的另外三个侧面均设置有限位条13以对电芯进行定位。
[0025]
限位条13可以进行适当的微调以保证电芯的位置准确，具体地，每个限位条13上设置有多个调节螺栓15，调节螺栓15沿限位条13的长度方向设置，且调节螺栓贯穿限位条
13设置，调节螺栓15的末端螺纹连接在托板 10上设置的沿限位条13的宽度方向设置的第一长螺纹孔中，调节螺栓15 能够在该第一长螺纹孔中移动，从而调整限位条13的位置。
[0026]
极耳连接片定位机构包括连接片限位件，连接片限位件上形成有用于容纳所述极耳连接片的连接片限位框17，以使极耳连接片能够相对于电芯20 定位。图2是从托板的背面观看的视角，通过透视的形式示出了设置在托板 10的正面的连接片限位框17，极耳连接片能够设置在该连接片限位框17中，从而完成极耳连接片相对于电芯的定位。
[0027]
由于极耳连接片和极耳之间的位置关系，极耳连接片的前端容易被极耳压到，从而造成极耳连接片的尾端翘起，不利于极耳连接片和电芯之间的定位。在本申请优选实施方式中，极耳连接片定位机构还包括设置在连接片限位框14上方的连接片压件，如图1和图3所示，该连接片压件包括压块和限位柱16，限位柱16能够相对于压块上下移动，从而能够移动到抵压极耳连接片的位置，具体地是抵压极耳连接片的尾端的位置，从而防止极耳连接片的尾端翘起。
[0028]
具体地，限位柱16的外表面具有螺纹，从而能够螺纹连接在竖直方向延伸的螺纹孔中，因此通过旋拧限位柱16就能够使得限位柱16沿竖直方向移动，从而能够移动到抵压极耳连接片的位置。还可优选地，压块上的螺纹孔为沿着极耳连接片的长度方向延伸的第二长螺纹孔，限位柱16能够在第二长螺纹孔移动，从而移动到位于极耳连接片的尾端的正上方的位置，便于限位柱16下压时能够准确地抵压在极耳连接片的尾端。
[0029]
其中，所述连接片压件固定连接所述连接片限位件，因此可以一次将整个连接片定位机构放置在两个电芯20之间，具体的可以将压块和连接片限位框17采用一体成型件，比如可以采用塑料材料更具体为黑色聚甲醛，限位柱16可以采用金属材料，比如不锈钢。
[0030]
同样的，如图1所示，保护片定位机构包括保护片限位框14，保护片限位框14用于容纳保护片，在优选的实施方式中，保护片定位机构可以配置成一个能够容纳在两个电芯20之间的长方形壳体，该长方形壳体与保护片限位框14固定连接，当长方形壳体准确放置在两个电芯20之间时，保护片限位框14能够设置在特定的位置，从而使得保护片能够利用保护片限位框 14进行定位。其中，该长方形壳体的顶面具有用于使得限位柱16穿过的通孔，限位柱16通过该通孔能够上下移动。
[0031]
另外，如图1和图3所示，在长方形壳体的上方设置有提拉板12，提拉板12横跨两个电芯20设置，提拉板12与长方形壳体的保护片定位机构固定连接，比如通过螺栓连接的形式，提拉板12上设置有提拉板把手18，因此在焊接完成之后，通过提拉板把手18能够容易地将整个保护片定位机构，包括保护片限位框14移除，之后可以再将极耳连接片定位机构移除。
[0032]
需要说明的是，本实施方式所指的保护片限位框和连接片限位框都是具有用于容纳保护片、极耳连接片的镂空的框体，保护片和极耳连接片设置在该镂空中并支撑在托板上，保护片限位框和连接片限位框起到对保护片、极耳连接片相对于托板位置的限制作用。
[0033]
在本申请的优选实施方式中，托板10、限位条13、提拉板12、连接片限位框17和压块的材料可以选用黑色聚甲醛，把手11和限位柱16可以选用不锈钢材料，比如sus304。
[0034]
本申请第二方面提供一种焊接电芯的方法，该方法利用如上所述的用于电芯焊接的夹具，首先将电芯20设置在托板10上并通过各个限位条13对电芯20进行定位，然后将极耳连接片设置在连接片限位框17中，并调节限位柱16使得限位柱16能够抵压极耳连接片的
尾端，之后再将保护片设置在保护片限位框14中，在电芯20、极耳连接片以及保护片之间的相对位置固定之后，通过一次的焊接工作就能够将电芯的极耳与极耳连接片、保护片焊接在一起。
[0035]
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

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