圓柱電池極板的焊接裝置及焊接方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種圓柱電池極板的焊接裝置及焊接方法，焊接裝置，包括：兩個(gè)夾板，兩個(gè)夾板以預(yù)定間距相對設(shè)置，兩個(gè)夾板相正對的表面上設(shè)置有與電池中心管配合的定位凸起，并在兩個(gè)夾板上設(shè)置有至少兩個(gè)定位孔和若干激光孔；至少兩根定位柱，至少兩根定位柱設(shè)置于兩個(gè)夾板之間，且定位柱的兩端分別插入兩個(gè)夾板的定位孔內(nèi)，在定位柱的兩端均設(shè)置有螺釘孔；以及定位釘，定位釘穿過定位孔與定位柱兩端的螺釘孔螺紋連接，將定位柱與兩個(gè)夾板固定連接。本發(fā)明的圓柱電池極板的焊接裝置，能使正極極板和負(fù)極極板與電芯端面達(dá)到緊密連接效果，不容易出現(xiàn)虛焊等不良問題，適于在量產(chǎn)中廣泛使用；而且，結(jié)構(gòu)簡單，容易操作。
【專利說明】圓柱電池極板的焊接裝置及焊接方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池的制造【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種圓柱電池極板的焊接裝置及焊接方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電動汽車、儲能行業(yè)的大力發(fā)展，大容量的圓柱電池的研宄受到廣泛的關(guān)注。
[0003]隨著圓柱電池容量的增大，越來越多的研宄針對全極耳結(jié)構(gòu)的圓柱電池。全極耳結(jié)構(gòu)的圓柱電池一般采用與電池端面結(jié)構(gòu)一致的圓形蓋板作為極板引出電流。極板與圓柱電池端面全覆蓋，一般采用激光焊接方式實(shí)現(xiàn)緊密連接。由于端面上集流體是垂直于極板，直接將極板焊接該在電池端面，激光難以穿透極板并使極板與電池端面集流體實(shí)現(xiàn)電連接，容易出現(xiàn)虛焊，無法實(shí)現(xiàn)全極耳連接甚至斷開連接，從而影響電池電化學(xué)性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種有效提高電芯與極板的緊密性的圓柱電池極板焊接裝置及其焊接方法。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種圓柱電池極板的焊接裝置，包括:
[0006]兩個(gè)夾板，兩個(gè)所述夾板以預(yù)定間距相對設(shè)置，兩個(gè)所述夾板相正對的表面上設(shè)置有與電池中心管配合的定位凸起，并在兩個(gè)所述夾板上設(shè)置有至少兩個(gè)定位孔和若干激光孔；
[0007]至少兩根定位柱，至少兩根所述定位柱設(shè)置于兩個(gè)所述夾板之間，且所述定位柱的兩端分別插入兩個(gè)所述夾板的所述定位孔內(nèi)，在所述定位柱的兩端均設(shè)置有螺釘孔；以及
[0008]定位釘，所述定位釘穿過所述定位孔與所述定位柱兩端的螺釘孔螺紋連接，將所述定位柱與兩個(gè)所述夾板固定連接。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述夾板為圓形板。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)所述激光孔沿所述夾板的圓周方向間隔設(shè)置。
[0011 ] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述激光孔沿所述夾板的半徑方向延伸。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述定位凸起為圓柱體形。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述定位孔包括大孔段和小孔段，所述大孔段靠近所述定位柱側(cè)，且所述大孔段的橫截面積大于所述小孔段的橫截面積。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述大孔段具有位于所述夾板外周面上的側(cè)開口。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述定位孔為兩個(gè)，兩個(gè)所述定位孔相對地設(shè)置于所述夾板的邊緣上。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)所述夾板相正對的表面上設(shè)置有環(huán)形凹槽。
[0017]本發(fā)明所提供的一種上述的焊接裝置焊接電芯與電池極板的焊接方法，其特征在于，所述電芯為已完成卷繞的全極耳電芯，所述方法包括:
[0018](I)將至少兩根所述定位柱的一端插入其中一個(gè)夾板的所述定位孔內(nèi)，用定位釘穿過該其中一個(gè)夾板的定位孔后旋入所述定位柱的一端內(nèi)，將所述定位柱的一端與所述其中一個(gè)夾板固定；
[0019](2)將負(fù)極極板或者正極極板的中心孔和所述電芯中心管一端的中心孔依次對準(zhǔn)并插入所述其中一個(gè)夾板的所述定位凸起；
[0020](3)將正極極板或者負(fù)極極板的中心孔對準(zhǔn)所述電芯中心管另一端的中心孔，將另一個(gè)夾板的定位凸起插入所述正極極板或者所述負(fù)極極板的中心孔和所述電芯中心管另一端的中心孔；
[0021](4)將至少兩根所述定位柱的另一端插入所述另一個(gè)夾板的所述定位孔，用定位釘穿過該另一個(gè)夾板的定位孔后旋入所述定位柱的另一端內(nèi)，將所述定位柱的另一端與所述另一個(gè)夾板固定；
[0022](5)將所述定位釘鎖緊，使所述電芯兩端面與所述正極極板和所述負(fù)極極板緊貼；以及
[0023](6)用激光穿過所述激光孔，打進(jìn)所述正極極板或所述負(fù)極極板，使所述正極極板或所述負(fù)極極板與所述電芯端面緊密連接。
[0024]本發(fā)明提供的圓柱電池極板的焊接裝置及焊接方法，通過兩個(gè)夾板、至少兩根定位柱和定位釘使正極極板和負(fù)極極板與電芯端面緊貼，在夾板上設(shè)置定位凸起，便于夾板與電芯定位，在所述夾板上設(shè)置有激光孔，便于激光焊接時(shí)激光穿過打進(jìn)正極極板或負(fù)極極板，使正極極板或負(fù)極極板與電芯端面緊密連接。該焊接裝置能使極板與電芯達(dá)到緊密連接效果，不容易出現(xiàn)虛焊等不良問題，適于在量產(chǎn)中廣泛使用；而且，結(jié)構(gòu)簡單，容易操作。
[0025]本發(fā)明附加技術(shù)特征所具有的有益效果將在本說明書【具體實(shí)施方式】部分進(jìn)行說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的圓柱電池極板的焊接裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的圓柱電池極板的焊接裝置的夾板的正面視圖；
[0028]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的圓柱電池極板的焊接裝置的夾板的背面視圖。
[0029]附圖標(biāo)記說明:10、夾板；11、定位孔；12、激光孔；13、定位凸起；16、環(huán)形凹槽；20、定位柱；30、定位釘。

【具體實(shí)施方式】
[0030]下面參考附圖并結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，以下各實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0031]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的圓柱電池極板的焊接裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中的圓柱電池極板的焊接裝置包括兩個(gè)夾板、兩根定位柱20和定位釘30，其中，兩個(gè)所述夾板10以預(yù)定間距相對設(shè)置，兩個(gè)所述夾板10之間的間距根據(jù)電芯的長度和負(fù)極極板、正極極板的厚度確定；兩根所述定位柱20設(shè)置于兩個(gè)所述夾板10之間，并通過定位釘30與兩個(gè)所述夾板10固定連接。
[0032]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的圓柱電池極板的焊接裝置的夾板的正面視圖，圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的圓柱電池極板的焊接裝置的夾板的視圖。如圖2、3所示，所述夾板10的形狀為圓形(當(dāng)然也可以為方形)，兩個(gè)夾板10相正對的表面的中心設(shè)置有圓柱形定位凸起13，定位凸起13與電池中心管(圖中未示出)配合，用于對夾板10定位。在定位凸起13的周圍設(shè)置有若干供激光穿過的激光孔12。優(yōu)選地，多個(gè)所述激光孔12沿所述夾板10的圓周方向間隔設(shè)置。進(jìn)一步地，所述激光孔12沿所述夾板10的半徑方向延伸。激光孔12采用此種結(jié)構(gòu)，可以提高電芯與極板的緊密性。在所述夾板10的邊緣設(shè)置有兩個(gè)定位孔11，兩根所述定位柱20的兩端分別插入兩個(gè)所述夾板10的定位孔11內(nèi)。優(yōu)選地，所述定位孔11包括大孔段I Ia和小孔段I Ib，所述大孔段I Ia靠近所述定位柱20側(cè)，且所述大孔段I Ia的橫截面積大于所述小孔段Ilb的橫截面積。進(jìn)一步地，所述大孔段Ila具有位于所述夾板10外周面上的側(cè)開口 11c，以放入插入述定位柱20。優(yōu)選地，所述夾板10的所述正面上設(shè)置有環(huán)形凹槽16，環(huán)形凹槽16用于避讓正極極板、負(fù)極極板的折彎處，且凹槽還有固定、限制正極板、負(fù)極板位置的功能，使焊接更精確及牢固。
[0033]本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中，還提供了一種使用上述實(shí)施例中的焊接裝置焊接電芯與電池極板的焊接方法，所述電芯為已完成卷繞的全極耳電芯，所述方法包括:
[0034]步驟I將兩根所述定位柱20的一端插入其中一個(gè)夾板10的所述定位孔11內(nèi)，用定位釘30穿過該其中一個(gè)夾板10的定位孔11后旋入所述定位柱20的一端內(nèi)，將所述定位柱20的一端與所述其中一個(gè)夾板10固定；
[0035]步驟2將負(fù)極極板或者正極極板的中心孔和所述電芯中心管一端的中心孔依次對準(zhǔn)并插入所述其中一個(gè)夾板10的所述定位凸起13 ；
[0036]步驟3將正極極板或者負(fù)極極板的中心孔對準(zhǔn)所述電芯中心管另一端的中心孔，將另一個(gè)夾板10的定位凸起13插入所述正極極板或者所述負(fù)極極板的中心孔和所述電芯中心管另一端的中心孔；
[0037]步驟4將兩根所述定位柱20的另一端插入所述另一個(gè)夾板10的所述定位孔11，用定位釘30穿過該另一個(gè)夾板10的定位孔11后旋入所述定位柱20的另一端內(nèi)，將所述定位柱20的另一端與所述另一個(gè)夾板10固定；
[0038]步驟5將所述定位釘30鎖緊，使所述電芯兩端面與所述正極極板和所述負(fù)極極板緊貼；以及
[0039]步驟6用激光穿過所述激光孔12，打進(jìn)所述正極極板或所述負(fù)極極板，使所述正極極板或所述負(fù)極極板與所述電芯端面緊密連接。
[0040]綜上，本發(fā)明提供的圓柱電池極板的焊接裝置及焊接方法，通過兩個(gè)夾板10、至少兩根定位柱20和定位釘30使正極極板和負(fù)極極板與電芯端面緊密連接，在夾板上設(shè)置定位凸起，便于夾板與電芯定位，在所述夾板上設(shè)置有激光孔，便于激光焊接時(shí)按預(yù)定的途徑掃描。該裝置簡單易行，容易操作，且能使極板與電芯達(dá)到緊密連接效果，不容易出現(xiàn)虛焊等不良效果，適于在量產(chǎn)中廣泛使用。
[0041]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種圓柱電池極板的焊接裝置，其特征在于，包括: 兩個(gè)夾板(10)，兩個(gè)所述夾板(10)以預(yù)定間距相對設(shè)置，兩個(gè)所述夾板(10)相正對的表面上設(shè)置有與電池中心管配合的定位凸起(13),并在兩個(gè)所述夾板(10)上設(shè)置有至少兩個(gè)定位孔(11)和若干激光孔(12)； 至少兩根定位柱(20),至少兩根所述定位柱(20)設(shè)置于兩個(gè)所述夾板(10)之間，且所述定位柱(20)的兩端分別插入兩個(gè)所述夾板(10)的所述定位孔(11)內(nèi)，在所述定位柱(20)的兩端均設(shè)置有螺釘孔；以及 定位釘(30)，所述定位釘(30)穿過所述定位孔(11)與所述定位柱(20)兩端的螺釘孔螺紋連接，將所述定位柱(20)與兩個(gè)所述夾板(10)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱電池極板的焊接裝置，其特征在于，所述夾板(10)為圓形板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圓柱電池極板的焊接裝置，其特征在于，多個(gè)所述激光孔(12)沿所述夾板(10)的圓周方向間隔設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓柱電池極板的焊接裝置，其特征在于，所述激光孔(12)沿所述夾板(10)的半徑方向延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱電池極板的焊接裝置，其特征在于，所述定位凸起(13)為圓柱體形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱電池極板的焊接裝置，其特征在于，所述定位孔(11)包括大孔段(114和小孔段(1113),所述大孔段(114靠近所述定位柱(20)側(cè)，且所述大孔段(11?)的橫截面積大于所述小孔段(116)的橫截面積。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圓柱電池極板的焊接裝置，其特征在于，所述大孔段(11幻具有位于所述夾板(10)外周面上的側(cè)開口(110。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱電池極板的焊接裝置，其特征在于，所述定位孔(11)為兩個(gè)，兩個(gè)所述定位孔(11)相對地設(shè)置于所述夾板(10)的邊緣上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的圓柱電池極板的焊接裝置，其特征在于，兩個(gè)所述夾板(10)相正對的表面上設(shè)置有環(huán)形凹槽(16)。
10.一種使用如權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的焊接裝置焊接電芯與電池極板的焊接方法，其特征在于，所述電芯為已完成卷繞的全極耳電芯，所述方法包括: (1)將至少兩根所述定位柱(20)的一端插入其中一個(gè)夾板(10)的所述定位孔(11)內(nèi)，用定位釘(30)穿過該其中一個(gè)夾板(10)的定位孔(11)后旋入所述定位柱(20)的一端內(nèi)，將所述定位柱(20)的一端與所述其中一個(gè)夾板(10)固定； (2)將負(fù)極極板或者正極極板的中心孔和所述電芯中心管一端的中心孔依次對準(zhǔn)并插入所述其中一個(gè)夾板(10)的所述定位凸起(13)； (3)將正極極板或者負(fù)極極板的中心孔對準(zhǔn)所述電芯中心管另一端的中心孔，將另一個(gè)夾板(10)的定位凸起(13)插入所述正極極板或者所述負(fù)極極板的中心孔和所述電芯中心管另一端的中心孔； (4)將至少兩根所述定位柱(20)的另一端插入所述另一個(gè)夾板(10)的所述定位孔(11),用定位釘(30)穿過該另一個(gè)夾板(10)的定位孔(11)后旋入所述定位柱(20)的另一端內(nèi)，將所述定位柱(20)的另一端與所述另一個(gè)夾板(10)固定； (5)將所述定位釘(30)鎖緊，使所述電芯兩端面與所述正極極板和所述負(fù)極極板緊貼；以及 (6)用激光穿過所述激光孔(12),打進(jìn)所述正極極板或所述負(fù)極極板，使所述正極極板或所述負(fù)極極板與所述電芯端面緊密連接。
【文檔編號】B23K37/04GK104493367SQ201410642594
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】詹世英, 楊凱, 高飛, 金翼, 蔡惠群, 徐德雷, 魏銀倉 申請人:國家電網(wǎng)公司, 珠海銀隆新能源有限公司, 國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院, 中國電力科學(xué)研究院