一種軟包電池極耳焊接方法及焊接裝置與流程

本發(fā)明涉及一種軟包電池極耳焊接方法及焊接裝置。

背景技術：

軟包裝鋰離子電池具有安全性能好、重量輕、容量大、內阻小、設計靈活等優(yōu)點，其應用領域越來越廣泛，需求量也越來越高。申請公布號為CN105489820A，申請公布日為2016.04.13的中國發(fā)明專利申請公開了一種動力電池的封裝結構及方法，封裝結構包括若干軟包電芯，各軟包電芯的極耳之間通過匯流排相連接，其中軟包電芯的正、負極耳被卡位在對應的匯流排的極耳槽內，然后將正、負極耳折彎90度后貼靠在匯流排上，再用激光焊接機使正、負極耳與匯流排焊接在一起，從而形成一個完整的動力電池模組。

現(xiàn)有技術中，為了保證極耳與匯流排焊接時，極耳能夠緊貼匯流排表面，保證焊接的效果，在極耳和匯流排的上方固定有一個蓋板，用以將極耳和匯流排壓緊，授權公告號為CN205122680U，授權公告日為2016.03.30的中國實用新型專利公開了一種加強型動力電池包總成，包括電池模組框架、軟包電芯和匯流排，軟包電芯安裝在電池模組框架內，匯流排設置在電池模組框架的上方，軟包電芯上的極耳折彎在匯流排上，在匯流排上方還設有一個帶U型孔的銅排（即蓋板），極耳折彎在匯流排上后處于U型孔的正下方，蓋板壓在極耳上并用螺栓鎖緊，激光焊接機的激光對準并穿過蓋板上的U型孔將極耳和匯流排焊接在一起。

上述極耳在焊接時，采用蓋板將極耳覆蓋住并壓緊在匯流排上，由于是軟包電池，因此蓋板在壓緊電池包時，電池包會發(fā)生變形，這樣不可避免的在極耳和匯流排之間會出現(xiàn)縫隙，從而導致虛焊現(xiàn)象，影響焊接質量。且采用固定蓋板的方式導致操作比較繁瑣，影響焊接效率，另外蓋板通過螺栓鎖緊，其壓緊力的大小無法精確控制，從而無法保證焊接的質量。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種焊接質量好且焊接效率高的軟包電池極耳焊接方法，本發(fā)明的目的還在于提供一種實施上述焊接方法的焊接裝置。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明中軟包電池極耳焊接方法的技術方案為：

一種軟包電池極耳焊接方法，該方法是以滾壓的方式將極耳壓緊在匯流排上，即壓即焊，使用激光將極耳與匯流排焊接。

所述滾壓包括預壓和頂壓，其中預壓是將極耳折彎壓貼在匯流排上，頂壓是在預壓后頂緊極耳，使極耳貼緊匯流排表面的同時即進行焊接。

所述預壓和頂壓都是采用滾輪實現(xiàn)的。

采用激光焊接機進行焊接，在焊接操作前，首先將所述滾輪集成設置在所述激光焊接機上以使?jié)L輪能夠隨激光焊接機同步運動。

本發(fā)明中軟包電池極耳焊接裝置的技術方案為：

一種用于實施上述軟包電池極耳焊接方法的焊接裝置，包括用于對極耳進行滾壓的滾壓裝置以及用于發(fā)射激光將極耳與匯流排進行焊接的激光頭，所述滾壓裝置包括滾輪，所述滾輪與激光頭之間沿滾壓方向上具有設定的距離，所述滾輪與激光頭為同步運動。

所述滾輪包括位于滾輪滾動方向上的用于預壓極耳以使極耳發(fā)生彎折并貼向匯流排的前滾輪，所述滾輪還包括位于前滾輪后側的用于頂壓極耳以使極耳保持貼緊匯流排狀態(tài)的后滾輪。

所述前滾輪有兩個，兩個前滾輪的滾壓寬度等于極耳的寬度。

所述后滾輪有兩個，兩個后滾輪之間具有激光穿過空間，兩個后滾輪的滾壓點與激光的焊點在同一直線上。

所述滾壓裝置還包括用于將所述滾輪集成設置在激光頭上的滾輪支架，所述滾輪支架包括與前滾輪相連的前滾輪支架以及與后滾輪相連的后滾輪支架。

所述前滾輪的外徑大于后滾輪的外徑。

本發(fā)明的有益效果在于：采用滾壓裝置利用滾壓的方式將極耳壓緊在匯流排上，即壓即焊，也就是說滾壓裝置在壓緊極耳的同時即進行極耳與匯流排的焊接，大大提高了極耳焊接的效率。同時，滾壓裝置直接壓緊在極耳上，保證了極耳與匯流排最佳的貼合效果，使極耳與匯流排之間沒有縫隙，保證了焊接的質量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中軟包電池極耳焊接裝置的主視圖；

圖2為圖1的左視圖。

圖中：1.工作臺面；2.電池模塊；3.前滾輪；4.后滾輪；5.前滾輪支架；6.后滾輪支架；7.激光束；8.定位軸套；9.激光頭。

具體實施方式

軟包電池極耳焊接裝置的實施例如圖1~圖2所示，包括激光焊接機機身和滾壓裝置，機身上設置有激光頭9，所述滾壓裝置包括集成固設在機身上于激光頭9的前后兩側的前滾輪支架5和后滾輪支架6，滾壓裝置還包括分別連接在前滾輪支架5和后滾輪支架6底部的兩個前滾輪3和兩個后滾輪4，這樣前滾輪3和后滾輪4可以隨機身一起移動，即前滾輪3和后滾輪4與激光頭9為同步運動。

使用時，隨著機身在焊接行進方向上的移動，兩個前滾輪3首先與極耳（圖中未示出）接觸，隨著前滾輪3的滾壓移動，極耳被折彎90度并貼向匯流排（圖中未示出）。兩個前滾輪3的滾壓寬度等于極耳的寬度，這樣既能保證極耳可以完美地實現(xiàn)折彎，又不至于對電池模塊2的其他部位施加壓力而致使電池模塊2發(fā)生變形。同時采用兩個前滾輪3還可以保證極耳受力均勻，防止極耳發(fā)生偏折，進而防止焊點位置偏移。

隨著機身的繼續(xù)移動，兩個后滾輪4與極耳接觸，后滾輪4滾壓在極耳上使極耳保持貼緊匯流排的狀態(tài)。前滾輪3和后滾輪4與激光頭9之間沿滾壓方向上具有設定的距離，兩個后滾輪4之間具有激光束7的穿過空間，激光束7打在極耳上的焊點與兩個后滾輪4的滾壓點在同一直線上，也就是說，在前滾輪3實現(xiàn)極耳的預壓彎折后，后滾輪4在壓緊極耳的同時即實現(xiàn)了極耳的焊接，做到了即壓即焊，大大提高了極耳焊接的效率。同時，兩個后滾輪4直接壓緊在極耳上，激光束7穿過兩個后滾輪4之間進行焊接，焊點與兩個后滾輪4的滾壓點在同一直線上，這樣的即壓即焊方式保證了極耳與匯流排最佳的貼合效果，使極耳與匯流排之間沒有縫隙，保證了焊接的質量。

其中前滾輪3的外徑大于后滾輪4的外徑，這是由于前滾輪3的作用是預壓使極耳折彎變形，這時的預壓力是比較大的，且極耳在折彎前處于豎直狀態(tài)，如果前滾輪3的外徑太小，將會難以折彎極耳，為了保證折彎效果，同時考慮到后滾輪4的作用只是壓緊極耳即可，因此將前滾輪3的外徑設置成大于后滾輪4的外徑。

前滾輪支架5和后滾輪支架6集成固設在機身上，這樣滾輪和激光頭9的距離是不變的，在焊接過程中，光斑離極耳的距離不變，能夠保證焦距的穩(wěn)定，從而保證焊接的質量。另外，在機身上還安裝有壓力感應裝置（圖中未示出），通過PLC進行數(shù)據分析，形成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，從而控制滾輪和極耳之間的壓力，進一步保證焊接質量。

當工作臺面1上待焊接的電池模塊2有多個時，激光焊接機焊接完一個電池模塊2，機身需要先縱向移動退出，然后移動到下一個電池模塊2處，此時機身上設置的定位軸套8可以保證機身縱向移動的平穩(wěn)以及機械定位的準確。

軟包電池極耳焊接方法的實施例如圖1~圖2所示，該焊接方法需采用上述焊接裝置來實施，包括以下步驟：（1）將電池模塊2放置在工作臺面上，用夾具加緊固定；（2）將匯流排（圖中未示出）放置在電池模塊2的上方，使極耳（圖中未示出）穿過匯流排上的極耳孔或者極耳槽，使極耳保持豎直狀態(tài)；（3）控制激光焊接機，使機身在焊接行進方向上開始移動，使機身上的兩個前滾輪3首先與極耳接觸，隨著前滾輪3的滾壓移動，極耳被折彎90度并貼向匯流排；（4）極耳貼向匯流排后，隨著機身的繼續(xù)移動，兩個后滾輪4與極耳接觸，后滾輪4滾壓在極耳上使極耳保持貼緊匯流排的狀態(tài)，同時在這個過程中，控制激光焊接機，使激光頭9發(fā)射激光束7，激光束7穿過兩個后滾輪4之間打在極耳上并將極耳焊接固定在匯流排上；（5）若只有一個帶待接的電池模塊2，則焊接操作已經結束，關閉激光焊接機，若還有其他待焊接電池模塊，將機身首先縱向移動退出，然后移動到下一個電池模塊處，重復（3）、（4）步驟即可。

在軟包電池極耳焊接裝置以及焊接方法的其他實施例中：前滾輪和后滾輪的外徑大小也可以是相同的；前滾輪和后滾輪均可以不是通過滾輪支架固定在機身上的，比如前滾輪和后滾輪是獨立于機身外的其他裝置，這時需保證前滾輪和后滾輪的行進速度與激光頭的行進速度一致；前滾輪的滾壓寬度也可大于極耳的寬度；滾壓裝置可以不包括前滾輪，而只有后滾輪，此時后滾輪的滾壓點需要位于焊點的前側；后滾輪可以只有一個，它的滾壓點可以位于焊點的側面；前滾輪也可以只有一個，它的滾壓寬度可以剛好等于極耳的寬度。