焊接系统及焊接工艺的制作方法

1.本发明涉及电池制造技术领域，尤其是涉及一种焊接系统及焊接工艺。


背景技术：

2.在锂电池的生产过程中，极耳的焊接是非常重要的一环。极耳作为连接电芯集流体与外界通道的存在，要求焊接效果良好，拉力测试符合要求。在这过程中，面对某些大容量电池的时候需要扩大集流体，相对应的极耳的尺寸也会变大，极大的增加了极耳的焊接难度。
3.由于现阶段设备和技术的限制，对于大容量点重叠极耳焊接需要使用两台不同的焊接机，并使用不同的焊接参数分两次进行焊接，才能保证两道焊印的焊接效果基本一致。当两次焊接的参数完全一致的时候，要么第一道焊印会焊裂，要么第二道焊印会虚焊，从而造成焊接效果不稳定，焊接质量无法保证。
4.因此，急需提供一种焊接系统及焊接工艺，以在一定程度上解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种焊接系统及焊接工艺，以在一定程度上解决大容量点重叠极耳的两次焊接需要两台焊机以不同参数进行，造成焊接效果不佳、焊接质量不稳定及焊接成本较高的问题。
6.本发明提供的一种焊接系统，用于电芯的集流体和极耳的焊接，包括焊头、焊座以及限位组件；所述限位组件设置于所述焊头和所述焊座之间，且所述限位组件形成有限位空间，所述电芯的集流体和极耳位于所述限位空间内，所述焊头和所述焊座能够穿过所述限位组件进入所述限位空间内，将所述集流体和所述极耳相焊接。
7.其中，所述限位组件包括第一限位构件和第二限位构件，所述第一限位构件对应所述焊头设置，所述第二限位块对应所述焊座设置；所述焊头能够穿过所述第一限位构件进入所述限位空间，所述第二限位构件形成有第一穿孔和第二穿孔，所述焊座依次进入所述第一穿孔和所述第二穿孔，以配合所述焊头在所述集流体和所述极耳上进行两次焊接。
8.具体地，所述第一限位构件呈筒状，所述极耳位于所述第一限位构件内，且当所述焊头穿过所述第一限位构件时，能够将所述极耳压出所述第一限位构件，并进入所述限位空间内与所述集流体进行焊接。
9.其中，所述第一限位构件包括限位主体、第一活动件和第二活动件；所述限位主体呈筒状，所述第一活动件和所述第二活动件相对设置于所述限位主体的内部的两端，且所述第一活动件和所述第二活动件上均形成有定位槽，以使所述极耳的两端能够分别位于所述第一活动件的定位槽和所述第二活动件的定位槽内。
10.具体地，所述第一活动件和所述第二活动件均包括定位段、过渡段和连接段，所述定位槽形成于所述定位段上，所述过渡段位于所述定位段和所述过渡段之间，且所述第一
活动件和所述第二活动件均通过所述连接段与所述限位主体转动连接。
11.进一步地，所述过渡段呈倾斜设置，使所述过渡段与所述限位主体的内部端面之间形成转动空间。
12.更进一步地，所述过渡段朝向所述限位主体的内部端面上形成有安装孔，所述安装孔内设有复位件，所述复位件远离所述安装孔的一端与所述限位主体的内部端面相抵接。
13.相对于现有技术，本发明提供的焊接系统具有以下优势：
14.本发明提供的焊接系统，用于电芯的集流体和极耳的焊接，包括焊头、焊座以及限位组件；限位组件设置于焊头和焊座之间，且限位组件形成有限位空间，电芯的集流体和极耳位于限位空间内，焊头和焊座能够穿过限位组件进入限位空间内，将集流体和极耳相焊接。
15.由此分析可知，通过在焊头和焊座之间设置的限位组件，并使限位组件形成限位空间，从而能够通过限位空间对电芯的集流体进行聚拢，而聚拢后的集流体能够保证在焊接时各位置的一致性，进而在焊接时即使采用相同的参数进行两次焊接，也能够保证焊接效果良好，在一定程度上降低焊裂或虚焊的问题。
16.此外，本发明还提供一种应用上述的焊接系统的焊接工艺，包括如下步骤：步骤一、焊接前准备；步骤二、依次进行正极焊接和负极焊接；步骤三、平整、测试及封装。
17.其中，所述步骤一中，焊接前准备包括叠片、称重、初次短路测试、定位以及预焊接和裁切。
18.具体地，在步骤二中，所述正极焊接包括将正极的集流体和极耳放入限位空间内，通过限位组件对正极的集流体进行聚拢后，通过焊头和焊座进行焊接；所述负极焊接包括将负极的集流体和极耳放入限位空间内，通过限位组件对负极的集流体进行聚拢后，通过焊头和焊座进行焊接。
19.利用本技术提供的焊接系统进行的焊接工艺，能够在焊接之前将集流体进行整合聚拢，从而在焊接时，能够实现以相同的参数进行两次焊接，进而使正极的焊接过程仅采用一台焊机即可完成，负极的焊接过程仅采用一台焊机即可完成，相比于现阶段正负极分别采用两台焊机进行焊接，将设备数量缩减一半，不仅减少了物资的损耗，降低了现场管控难度，而且焊接效果更优。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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获得其他的附图。
21.图1为本发明实施例提供的焊接系统中限位组件的外部结构示意图；
22.图2为本发明实施例提供的焊接系统中限位组件的内部结构透视图；
23.图3为本发明实施例提供的焊接系统中第一活动件的结构示意图；
24.图4为本发明实施例提供的焊接系统的焊接过程示意图；
25.图5为本发明实施例提供的焊接工艺的流程示意图。
26.图中：1-电芯；101-集流体；2-极耳；3-焊头；4-焊座；5-第一限位构件；501-限位主体；5011-转动空间；502-第一活动件；5021-定位段；5022-过渡段；5023-连接段；5024-定位槽；5025-安装孔；5026-连接孔；503-第二活动件；504-复位件；6-第二限位构件；601-第一穿孔；602-第二穿孔；7-限位空间。
具体实施方式
27.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
28.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
30.在本技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.如在此所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项中的任何一项和任何两项或更多项的任何组合。
32.为了易于描述，在这里可使用诸如“在
……
之上”、“上部”、“在
……
之下”和“下部”的空间关系术语，以描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。
33.在此使用的术语仅用于描述各种示例，并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在的所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
34.由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示的形状的变化。因此，这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状上的改变。
35.这里所描述的示例的特征可按照在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的
各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种各样的构造，但是如在理解本技术的公开内容之后将显而易见的，其他构造是可能。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
36.如图1-图3所示，本发明提供一种焊接系统，用于电芯1的集流体101和极耳2的焊接，包括焊头3、焊座4以及限位组件；限位组件设置于焊头3和焊座4之间，且限位组件形成有限位空间7，电芯1的集流体101和极耳2位于限位空间7内，焊头3和焊座4能够穿过限位组件进入限位空间7内，将集流体101和极耳2相焊接。
37.相对于现有技术，本发明提供的焊接系统具有以下优势：
38.本发明提供的焊接系统，通过在焊头3和焊座4之间设置的限位组件，并使限位组件形成限位空间7，从而能够通过限位空间7对电芯1的集流体101进行聚拢，而聚拢后的集流体101能够保证在焊接时各位置的一致性，进而在焊接时即使采用相同的参数进行两次焊接，也能够保证焊接效果良好，在一定程度上降低焊裂或虚焊的问题。
39.可选地，如图1-图3所示，本技术中的限位组件包括第一限位构件5和第二限位构件6，第一限位构件5对应焊头3设置，第二限位块对应焊座4设置；焊头3能够穿过第一限位构件5进入限位空间7，第二限位构件6形成有第一穿孔601和第二穿孔602，焊座4依次进入第一穿孔601和第二穿孔602，以配合焊头3在集流体101和极耳2上进行两次焊接。
40.由于现阶段对于大容量点重叠极耳2的焊接需要进行两次焊接，以保证结构的强度和焊接质量。因此，本技术通过在第二限位构件6上形成的第一穿孔601和第二穿孔602，在焊接时使焊座4依次穿过第一穿孔601和第二穿孔602，从而配合焊头3能够实现限位空间7内集流体101和极耳2的焊接。可以理解的是，在进行第一次焊接时，焊头3与第一穿孔601的位置相对应，从而在焊座4穿过第一穿孔601后，能够与焊头3准确的对接，实现一次焊接，而在完成一次焊接后，焊头3移动至与第二穿孔602对应的位置，从而在焊座4穿过第二穿孔602后，能够与焊头3准确的对接，实现二次焊接。
41.由于第二限位构件6上具有第一穿孔601和第二穿孔602，因此，焊接后能够形成对应第一穿孔601和第二穿孔602位置的两道焊印，以保证焊接质量。
42.此处需要补充说明的是，由于焊头3和焊座4的焊接面均为矩形，因此，本技术中的第一限位构件5和第二限位构件6的横截面均呈矩形，且第一穿孔601和第二穿孔602的横截面均呈矩形。
43.此处需要进一步补充说明，在焊接时，焊头3穿过第一限位构件5进入限位空间7中的部分与焊座4穿过第二限位构件6进入限位空间7中的部分相同，以使焊接过程在限位空间7的中间位置进行，使焊接更加均匀。
44.可选地，如图1-图3所示，本技术中的第一限位构件5呈筒状，极耳2位于第一限位构件5内，且当焊头3穿过第一限位构件5时，能够将极耳2压出第一限位构件5，并进入限位空间7内与集流体101进行焊接。
45.由于在焊接时，焊头3需要穿过第一限位构件5，因此，通过使第一限位构件5呈筒状，能够使焊头3顺利进入限位空间7中。
46.而呈筒状的第一限位构件5还能够承载极耳2，从而能够使限位空间7仅对集流体
101进行整合聚拢，避免极耳2的干扰。
47.优选地，如图1-图3所示，本技术中的第一限位构件5包括限位主体501、第一活动件502和第二活动件503；限位主体501呈筒状，第一活动件502和第二活动件503相对设置于限位主体501的内部的两端，且第一活动件502和第二活动件503上均形成有定位槽5024，以使极耳2的两端能够分别位于第一活动件502的定位槽5024和第二活动件503的定位槽5024内。
48.可以理解的是，本技术中上述的第一限位构件5呈筒状是指限位主体501呈筒状，从而既能够实现焊头3的通过，也能够稳定容纳第一活动件502和第二活动件503。
49.而通过在限位主体501内的两端分别设置的第一活动件502和第二活动件503，且第一活动件502和第二活动件503上均形成有定位槽5024，因此，能够稳定的承载极耳2。而当焊头3下移穿过限位主体501时，能够压住极耳2进入限位空间7中，从而实现与集流体101的焊接。
50.进一步优选地，如图1-图3所示，本技术中的第一活动件502和第二活动件503均包括定位段5021、过渡段5022和连接段5023，定位槽5024形成于定位段5021上，过渡段5022位于定位段5021和过渡段5022之间，且第一活动件502和第二活动件503均通过连接段5023与限位主体501转动连接。
51.如图3所示，本技术中的第一活动件502和第二活动件503均呈近似z形结构，通过连接段5023实现与限位主体501的转动连接，具体地，连接段5023的侧壁形成有连接孔5026，限位主体501对应连接孔5026的位置形成有对位孔，对位孔和连接孔5026内设有连接轴，从而能够实现连接段5023相对限位主体501的转动，进而实现第一活动件502和第二活动件503相对限位主体501的转动。
52.而如图3所示，本技术中的过渡段5022呈倾斜设置，使过渡段5022与限位主体501的内部端面能够之间形成转动空间5011，从而在焊头3下压带动极耳2时，能够产生一定幅度的转动，保证对极耳2的顺利释放。
53.可选地，如图3所示，本技术中过渡段5022朝向限位主体501的内部端面上形成有安装孔5025，安装孔5025内设有复位件504，复位件504远离安装孔5025的一端与限位主体501的内部端面相抵接。
54.本技术中的复位件504为压力弹簧，通过将压力弹簧设置在安装孔5025内，能够使第一活动件502和第二活动件503实现自动复位，当焊头3下压带动极耳2向限位空间7内移动时，会使第一活动件502和第二活动件503相对限位主体501产生转动，从而实现极耳2的释放，而在转动过程中，压力弹簧会被压缩，从而在极耳2的两端完全脱离第一活动件502和第二活动件503的定位槽5024后，压力弹簧能够回复至自然伸展状态，进而带动第一活动件502和第二活动件503回位。
55.此外，如图4结合图5所示，本发明还提供一种应用上述的焊接系统的焊接工艺，包括如下步骤：步骤一、焊接前准备；步骤二、依次进行正极焊接和负极焊接；步骤三、平整、测试及封装。
56.利用本技术提供的焊接系统进行的焊接工艺，能够在焊接之前将集流体101进行整合聚拢，从而在焊接时，能够实现以相同的参数进行两次焊接，进而使正极的焊接过程仅采用一台焊机即可完成，负极的焊接过程仅采用一台焊机即可完成，相比于现阶段正负极
分别采用两台焊机进行焊接，将设备数量缩减一半，不仅减少了物资的损耗，降低了现场管控难度，而且焊接效果更优。
57.其中，步骤一中，焊接前准备包括叠片、称重、初次短路测试、定位以及预焊接和裁切。
58.而在步骤二中，正极焊接包括将正极的集流体101和极耳2放入限位空间7内，通过限位组件对正极的集流体101进行聚拢后，通过焊头3和焊座4进行焊接；负极焊接包括将负极的集流体101和极耳2放入限位空间7内，通过限位组件对负极的集流体101进行聚拢后，通过焊头3和焊座4进行焊接。
59.可以理解的是，本技术中正极和负极的焊接过程分开进行，即一台设备进行正极的焊接，一台设备进行负极的焊接，因此，本技术中的限位组件与对应的焊接设备相对应。而上述的以相同的参数进行焊接是指以相同的参数进行正极焊接和以相同的参数进行负极焊接，而焊接正极的参数与焊接负极的参数根据实际作业需求、产品参数以及情况设定，可能是相同的，也可能是不同的。
60.此处需要补充说明的是，本技术在进行正极焊接和负极焊接之前，将集流体101伸入限位空间7内进行定位是指将集流体101除焊头3和焊座4所对应的焊接位置外，其他位置全部压实，从而实现上述的提高焊接效果以及以相同的参数进行正负极的焊接。
61.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种焊接系统，用于电芯的集流体和极耳的焊接，其特征在于，包括焊头、焊座以及限位组件；所述限位组件设置于所述焊头和所述焊座之间，且所述限位组件形成有限位空间，所述电芯的集流体和极耳位于所述限位空间内，所述焊头和所述焊座能够穿过所述限位组件进入所述限位空间内，将所述集流体和所述极耳相焊接。2.根据权利要求1所述的焊接系统，其特征在于，所述限位组件包括第一限位构件和第二限位构件，所述第一限位构件对应所述焊头设置，所述第二限位构件对应所述焊座设置；所述焊头能够穿过所述第一限位构件进入所述限位空间，所述第二限位构件形成有第一穿孔和第二穿孔，所述焊座依次进入所述第一穿孔和所述第二穿孔，以配合所述焊头在所述集流体和所述极耳上进行两次焊接。3.根据权利要求2所述的焊接系统，其特征在于，所述第一限位构件呈筒状，所述极耳位于所述第一限位构件内，且当所述焊头穿过所述第一限位构件时，能够将所述极耳压出所述第一限位构件，并进入所述限位空间内与所述集流体进行焊接。4.根据权利要求2所述的焊接系统，其特征在于，所述第一限位构件包括限位主体、第一活动件和第二活动件；所述限位主体呈筒状，所述第一活动件和所述第二活动件相对设置于所述限位主体的内部的两端，且所述第一活动件和所述第二活动件上均形成有定位槽，以使所述极耳的两端能够分别位于所述第一活动件的定位槽和所述第二活动件的定位槽内。5.根据权利要求4所述的焊接系统，其特征在于，所述第一活动件和所述第二活动件均包括定位段、过渡段和连接段，所述定位槽形成于所述定位段上，所述过渡段位于所述定位段和所述过渡段之间，且所述第一活动件和所述第二活动件均通过所述连接段与所述限位主体转动连接。6.根据权利要求5所述的焊接系统，其特征在于，所述过渡段呈倾斜设置，使所述过渡段与所述限位主体的内部端面之间形成转动空间。7.根据权利要求6所述的焊接系统，其特征在于，所述过渡段朝向所述限位主体的内部端面上形成有安装孔，所述安装孔内设有复位件，所述复位件远离所述安装孔的一端与所述限位主体的内部端面相抵接。8.一种应用上述权利要求1-7中任一项所述的焊接系统的焊接工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、焊接前准备；步骤二、依次进行正极焊接和负极焊接；步骤三、平整、测试及封装。9.根据权利要求8所述的焊接工艺，其特征在于，所述步骤一中，焊接前准备包括叠片、称重、初次短路测试、定位以及预焊接和裁切。10.根据权利要求8所述的焊接工艺，其特征在于，在步骤二中，所述正极焊接包括将正极的集流体和极耳放入限位空间内，通过限位组件对正极的集流体进行聚拢后，通过焊头和焊座进行焊接；所述负极焊接包括将负极的集流体和极耳放入限位空间内，通过限位组件对负极的集流体进行聚拢后，通过焊头和焊座进行焊接。

技术总结
本发明提供一种焊接系统及焊接工艺，涉及电池制造技术领域，以在一定程度上解决大容量点重叠极耳的两次焊接需要两台焊机以不同参数进行，造成焊接效果不佳、焊接质量不稳定及焊接成本较高的问题。本发明提供的焊接系统,包括用于电芯的集流体和极耳的焊接，包括焊头、焊座以及限位组件；限位组件设置于焊头和焊座之间，且限位组件形成有限位空间，电芯的集流体和极耳位于限位空间内，焊头和焊座能够穿过限位组件进入限位空间内，将集流体和极耳相焊接。相焊接。相焊接。


技术研发人员：严林 李荣 厉强 杨庆亨
受保护的技术使用者：江苏中兴派能电池有限公司
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/9/16