專利名稱：電池極片極耳焊接裝置及焊接設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊接裝置，更具體地說是一種將電池極片與極耳采用超聲波焊接方式焊接在一起的焊接裝置和焊接設(shè)備。
背景技術(shù)：
鋰離子電池包括極片和極耳，其中，極片用于卷繞形成電池極組，極耳焊接在基片上且自電池極組伸出，用于引出電池極組的正極或者負(fù)極，極耳焊接裝置即用于將極耳的端部焊接在極片的露箔區(qū)。有極片極耳焊接工藝采用全波多點或長條焊接，焊頭采用兩側(cè)支撐方式(這種焊頭又稱為全波焊頭)，專利號200820006312. 3公開了一種電池極片焊接調(diào)整機(jī)構(gòu)，其包括底座以及一對用以支撐極片的極片支撐輥，在底座上設(shè)置有焊座，該焊座的上方設(shè)置有與該焊座相適配的焊頭，該底座包括固定底座和調(diào)整底座，該調(diào)整底座位于該固定底座上方且通過螺栓與固定底座相連接，該螺栓包括四個均布在調(diào)整底座四角處正置的上螺栓和兩個分別設(shè)置在該調(diào)整底座頂部左、右兩側(cè)中間位置倒置的下螺栓，通過旋動調(diào)節(jié)該上螺栓以調(diào)節(jié)焊座和焊頭相吻合。該裝置解決了多點或長條極耳焊接的技術(shù)問題，但此結(jié)構(gòu)無法完成連續(xù)涂布的動力型極片極耳的焊接，使用范圍具有一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種將電池極片與極耳采用超聲波焊接方式焊接在一起的焊接裝置和焊接設(shè)備。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種電池極片極耳焊接裝置，包括用于支撐極片和極耳的焊接底座，還包括設(shè)于焊接底座上方的焊接組件，所述的焊接組件包括半波焊頭、與半波焊頭一側(cè)聯(lián)接的調(diào)幅器，及與調(diào)幅器聯(lián)接的換能器。其進(jìn)一步技術(shù)方案為還包括用于支撐調(diào)幅器的支撐座、用于支撐焊接底座的焊接底架，焊接底架一側(cè)設(shè)有防粘氣缸，所述防粘氣缸的活動端固定聯(lián)接有防粘挑桿，所述的防粘挑桿位于極片下方。其進(jìn)一步技術(shù)方案為還包括用于切斷極耳的切料組件，所述的焊接組件還包括用于固定支撐座的升降構(gòu)件。其進(jìn)一步技術(shù)方案為所述的升降構(gòu)件包括與設(shè)有的機(jī)架固定聯(lián)接的氣缸座，及設(shè)于氣缸座上的升降氣缸、與升降氣缸活動端聯(lián)接的聯(lián)接桿，還包括二個穿設(shè)于氣缸座上的導(dǎo)桿，二個導(dǎo)桿的兩端分別固定于支撐座、聯(lián)接桿；所述的氣缸座上設(shè)有用于固定升降氣缸的氣缸凹槽，及設(shè)于氣缸凹槽兩側(cè)的導(dǎo)桿孔。其進(jìn)一步技術(shù)方案為所述的切料組件包括與機(jī)架固定聯(lián)接的切斷模、側(cè)支板，及 與側(cè)支板上方固定聯(lián)接的切料氣缸。其進(jìn)一步技術(shù)方案為還包括設(shè)于機(jī)架上的極耳送料組件和極耳放料組件。
其進(jìn)一步技術(shù)方案為所述的極耳送料組件包括固定于機(jī)架上的極耳料槽，及用于夾持極耳的夾料氣缸、用于固定夾料氣缸的滑臺、與滑臺固定聯(lián)接的滾珠絲桿螺母副、與滾珠絲桿螺母副傳動聯(lián)接的電機(jī)；所述的極耳放料組件包括固定在機(jī)架上的極耳料架，及用于驅(qū)動極耳料架的放料動力件。其進(jìn)一步技術(shù)方案為所述的半波焊頭為設(shè)有二個焊位的一字型焊頭或設(shè)有四個焊位的十字型焊頭。電池極片極耳焊接設(shè)備，包括極片輸送裝置，其特征在于還包括前述的電池極片極耳焊接裝置，所述的極片輸送裝置包括依次設(shè)置的第一張力控制機(jī)構(gòu)、第一牽引機(jī)構(gòu)、第二張力控制機(jī)構(gòu)、貼膠機(jī)構(gòu)、第二牽引機(jī)構(gòu)、第三張力控制機(jī)構(gòu)；所述的電池極片極耳焊接裝置設(shè)于第一張力控制機(jī)構(gòu)和第一牽引機(jī)構(gòu)之間。其進(jìn)一步技術(shù)方案為還包括設(shè)于極片輸送裝置前端的放卷組件和設(shè)于極片輸送裝置后端的收卷組件，所述的放卷組件包括相互聯(lián)接的放卷機(jī)構(gòu)和放卷接帶平臺；所述的收卷組件包括收卷接帶平臺和收卷機(jī)構(gòu)；所述的極片輸送裝置設(shè)有側(cè)面固定板，所述的側(cè)面固定板設(shè)有用于穿過極耳的極耳槽口 ；所述的極片輸送裝置、放卷組件和收卷組件均設(shè)有輥輪，所述輥輪的兩端均與設(shè)有的機(jī)架構(gòu)成旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是本發(fā)明采用單邊支承的半波焊頭，可以使半波焊頭的焊點長度方向與極耳的寬度方向相同，也與極片的送料方向相同，可以滿足自動化連續(xù)地在涂布后極片上焊接極耳的生產(chǎn)需要，增大了極片涂布區(qū)的面積，能使得電池的容量更大，特別適合于動力電池的極片極耳焊接；電池極片極耳焊接設(shè)備的極片輸送裝置采用了桌面式雙面支撐結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)方便，整體性能穩(wěn)定，有利于保證焊接品質(zhì)。下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。


圖I為本發(fā)明的極耳與極片焊接在一起的平面示意圖(圖中的網(wǎng)格區(qū)域為極片上的涂布區(qū)域，與極耳焊接的邊緣區(qū)域為露箔區(qū));圖2為本發(fā)明電池極片極耳焊接裝置具體實施例的立體結(jié)構(gòu)圖；圖3為圖2中的焊接組件、極片和極耳的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖2實施例中的一字型焊頭(具有二個焊位)的端面示意圖；圖5為圖2實施例中的十字型焊頭(具有四個焊位)的端面示意圖；圖6為本發(fā)明電池極片極耳焊接設(shè)備具體實施例的立體結(jié)構(gòu)圖。附圖標(biāo)記說明A 極片B 極耳C 機(jī)架S 電池極片極耳焊接裝置I 焊接底座11 焊接底架12 防粘氣缸13 防粘挑桿2 焊接組件21 半波焊頭22 調(diào)幅器23 換能器
24 支撐座25 升降構(gòu)件251氣缸座252升降氣缸
253聯(lián)接桿254導(dǎo)桿255氣缸凹槽256導(dǎo)桿孔3切料組件31切斷模32偵彳支板33切料氣缸4極耳送料組件41極耳料槽42夾料氣缸43滑臺44滾珠絲桿螺母副45電機(jī)5極耳放料組件51極耳料架52放料動力件6極片輸送裝置60側(cè)面固定板600極耳槽口61第一張力控制機(jī)構(gòu) 62第一牽引機(jī)構(gòu)63第二張力控制機(jī)構(gòu) 64貼膠機(jī)構(gòu)65第二牽引機(jī)構(gòu)66第三張力控制機(jī)構(gòu)7放卷組件71放卷機(jī)構(gòu)72放卷接帶平臺8收卷組件81收卷接帶平臺82收卷機(jī)構(gòu)257行程開關(guān)固定塊
具體實施例方式為了更充分理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步介紹和說明，但不局限于此。如圖2至圖5所示，本發(fā)明一種電池極片極耳焊接裝置，包括用于支撐極片A和極耳B的焊接底座I (也可以稱之為焊接下模)，還包括設(shè)于焊接底座I上方的焊接組件2，焊接組件2包括半波焊頭21 (即焊頭采用單側(cè)支承結(jié)構(gòu))、與半波焊頭21 —側(cè)聯(lián)接的調(diào)幅器22，及與調(diào)幅器22聯(lián)接的換能器23。還包括用于支撐調(diào)幅器22的支撐座24、用于支撐焊接底座I的焊接底架11，焊接底架11 一側(cè)設(shè)有防粘氣缸12，防粘氣缸12的活動端固定聯(lián)接有防粘挑桿13，防粘挑桿13位于極片A下方。還包括用于切斷極耳B的切料組件3，焊接組件2還包括用于固定支撐座24的升降構(gòu)件25。升降構(gòu)件25包括與設(shè)有的機(jī)架(即圖6中的側(cè)面固定板)固定聯(lián)接的氣缸座251，及設(shè)于氣缸座251上的升降氣缸252、與升降氣缸252活動端聯(lián)接的聯(lián)接桿253，還包括二個穿設(shè)于氣缸座251上的導(dǎo)桿254，二個導(dǎo)桿254的兩端分別固定于支撐座24、聯(lián)接桿253 ;氣缸座251上設(shè)有用于固定升降氣缸252的氣缸凹槽255，及設(shè)于氣缸凹槽255兩側(cè)的導(dǎo)桿孔256。切料組件3包括與機(jī)架C固定聯(lián)接的切斷模31、側(cè)支板32，及與側(cè)支板32上方固定聯(lián)接的切料氣缸33。還包括設(shè)于機(jī)架C上的極耳送料組件4和極耳放料組件5。極耳送料組件4包括固定于機(jī)架C上的極耳料槽41，及用于夾持極耳B的夾料氣缸42、用于固定夾料氣缸42的滑臺43、與滑臺43固定聯(lián)接的 滾珠絲桿螺母副44、與滾珠絲桿螺母副44傳動聯(lián)接的電機(jī)45 ;極耳放料組件5包括固定在機(jī)架C上的極耳料架51，及用于驅(qū)動極耳料架51的放料動力件52 (包括電機(jī)和減速齒輪組)。由于本發(fā)明采用的是單端支承的半波焊頭，為了提高半波焊頭的使用壽命，可以將半波焊頭為設(shè)成多個焊點位置，比如設(shè)有二個焊位的一字型焊頭或設(shè)有四個焊位的十字型焊頭。
如圖6所示，本發(fā)明電池極片極耳焊接設(shè)備，包括極片輸送裝置6，還包括前述的電池極片極耳焊接裝置S，極片輸送裝置6包括依次設(shè)置的第一張力控制機(jī)構(gòu)61、第一牽引機(jī)構(gòu)62、第二張力控制機(jī)構(gòu)63、貼膠機(jī)構(gòu)64、第二牽引機(jī)構(gòu)65、第三張力控制機(jī)構(gòu)66 ;電池極片極耳焊接裝置S設(shè)于第一張力控制機(jī)構(gòu)61和第一牽引機(jī)構(gòu)62之間。還包括設(shè)于極片輸送裝置6前端的放卷組件7和設(shè)于極片輸送裝置6后端的收卷組件8，放卷組件7包括相互聯(lián)接的放卷機(jī)構(gòu)71和放卷接帶平臺72 ;收卷組件8包括相互聯(lián)接的收卷接帶平臺81和收卷機(jī)構(gòu)82 ;極片輸送裝置6設(shè)有側(cè)面固定板60,側(cè)面固定板60設(shè)有用于穿過極耳B的極耳槽口 600 ;極片輸送裝置6、放卷組件7和收卷組件8均設(shè)有輥輪，這些輥輪的兩端均與設(shè)有的機(jī)架構(gòu)成旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接(即桌面式雙面支撐結(jié)構(gòu))。使得生產(chǎn)過程中的調(diào)節(jié)更方便，整體性能更穩(wěn)定。本發(fā)明可生產(chǎn)極片的寬度范圍為150mm 360mm，半波焊頭的焊點的長度方向與極耳的寬度方向相同、且與極片的走帶方向平行，使得極片寬度方向上涂布范圍大，露箔區(qū)較窄，同樣體積下，此種極片所生產(chǎn)電池的容量更大。本發(fā)明電池極片極耳焊接設(shè)備的各個部件的機(jī)架或安裝底座可以采用分體式結(jié)構(gòu)，也采用整體式結(jié)構(gòu)。在本實施例中，極片極耳焊接裝置需要與極片輸送裝置結(jié)合在一起使用，形成生產(chǎn)線，其中很多部件均需要節(jié)省空間的設(shè)計方案，本發(fā)明的升降構(gòu)件與常用的直線排列式結(jié)構(gòu)有所不同，傳統(tǒng)的升降機(jī)構(gòu)會采用氣缸與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)呈直線排列的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其特點是結(jié)構(gòu)簡單、占用空間大；從而會導(dǎo)致整條生產(chǎn)線中的其它部件的結(jié)構(gòu)尺寸過大，從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本過高。本發(fā)明中采用具有氣缸凹槽的氣缸座結(jié)構(gòu)，將氣缸座本身成為導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的一部分(即在氣缸座上設(shè)有導(dǎo)桿孔)，使得整個升降構(gòu)件的結(jié)構(gòu)尺寸比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)小巧很多，有利于節(jié)約其生產(chǎn)成本，從而進(jìn)一步節(jié)約整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)成本，此亦為本發(fā)明的巧妙設(shè)計之處。本發(fā)明的極片極耳焊接工作過程為極片在極片輸送裝置的驅(qū)動作用下，間歇式地送料，極耳穿過極耳槽口，再經(jīng)過切斷組件，被極耳送料組件輸送至緊貼地放在極片上，升降氣缸向下縮進(jìn)，通過導(dǎo)桿推動焊接組件的半波焊頭向下移動，同時換能器將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能(即超聲波)傳入半波焊頭，半波焊頭向下壓緊極耳并將極耳焊接在極片的露箔區(qū)，升降氣缸向上伸出，半波焊頭升起，同時防粘氣缸向上伸出，推動防粘挑桿向上微微挑起極片，防止焊接時極片與焊接底座產(chǎn)生粘連，影響極片輸送，防粘氣缸伸出后立即退回，極片向前移動一個工位，進(jìn)入下一個極片極耳焊接的工作循環(huán)。增加各運動部件的傳感器和動力件的驅(qū)動電路，可以實現(xiàn)極片極耳的自動化焊接。綜上所述，由于傳統(tǒng)的焊接裝置采用兩端支承的全波焊頭，焊頭處夾持空間很小，無法滿足動力電池的焊接工藝，本發(fā)明采用單邊支承的半波焊頭，可以使半波焊頭的焊點長度方向與極耳的寬度方向相同，也與極片的送料方向相同，可以滿足自動化連續(xù)地在涂布后極片上焊接極耳的生產(chǎn)需要，增大了極片涂布區(qū)的面積，能使得電池的容量更大，特別適合于動力電池的極片極耳焊接；電池極片極耳焊接設(shè)備的極片輸送裝置采用了桌面式雙面支撐結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)方便，整體性能穩(wěn)定，有利于保證焊接品質(zhì)。其中采用的極耳槽口，可以將電池極片極耳焊接裝置與極片輸送裝置結(jié)合得更加緊密，減少整臺設(shè)備所占用的空間。上述僅以實施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，以便于讀者更容易理解，但不代表本發(fā)明的實施方式僅限于此，任何依本發(fā)明所做的技術(shù)延伸或再創(chuàng)造，均受本發(fā)明的保護(hù)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn) 。
權(quán)利要求
1.一種電池極片極耳焊接裝置，包括用干支撐極片和極耳的焊接底座，其特征在于還包括設(shè)于焊接底座上方的焊接組件，所述的焊接組件包括半波焊頭、與半波焊頭ー側(cè)聯(lián)接的調(diào)幅器，及與調(diào)幅器聯(lián)接的換能器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池極片極耳焊接裝置，其特征在于還包括用干支撐調(diào)幅器的支撐座、用干支撐焊接底座的焊接底架，焊接底架一側(cè)設(shè)有防粘氣缸，所述防粘氣缸的活動端固定聯(lián)接有防粘挑桿，所述的防粘挑桿位于極片下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池極片極耳焊接裝置，其特征在于還包括用于切斷極耳的切料組件，所述的焊接組件還包括用于固定支撐座的升降構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池極片極耳焊接裝置，其特征在于所述的升降構(gòu)件包括與設(shè)有的機(jī)架固定聯(lián)接的氣缸座，及設(shè)于氣缸座上的升降氣缸、與升降氣缸活動端聯(lián)接的聯(lián)接桿，還包括ニ個穿設(shè)于氣缸座上的導(dǎo)桿，ニ個導(dǎo)桿的兩端分別固定于支撐座、聯(lián)接桿；所述的氣缸座上設(shè)有用于固定升降氣缸的氣缸凹槽，及設(shè)于氣缸凹槽兩側(cè)的導(dǎo)桿孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池極片極耳焊接裝置，其特征在于所述的切料組件包括與機(jī)架固定聯(lián)接的切斷摸、側(cè)支板，及與側(cè)支板上方固定聯(lián)接的切料氣缸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池極片極耳焊接裝置，其特征在于還包括設(shè)于機(jī)架上的極耳送料組件和極耳放料組件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池極片極耳焊接裝置，其特征在于所述的極耳送料組件包括固定于機(jī)架上的極耳料槽，及用于夾持極耳的夾料氣缸、用于固定夾料氣缸的滑臺、與滑臺固定聯(lián)接的滾珠絲桿螺母副、與滾珠絲桿螺母副傳動聯(lián)接的電機(jī)；所述的極耳放料組件包括固定在機(jī)架上的極耳料架，及用于驅(qū)動極耳料架的放料動カ件。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池極片極耳焊接裝置，其特征在于所述的半波焊頭為設(shè)有ニ個焊位的一字型焊頭或設(shè)有四個焊位的十字型焊頭。
9.電池極片極耳焊接設(shè)備，包括極片輸送裝置，其特征在于還包括權(quán)利要求I所述的電池極片極耳焊接裝置，所述的極片輸送裝置包括依次設(shè)置的第一張カ控制機(jī)構(gòu)、第一牽引機(jī)構(gòu)、第二張カ控制機(jī)構(gòu)、貼膠機(jī)構(gòu)、第二牽引機(jī)構(gòu)、第三張カ控制機(jī)構(gòu)；所述的電池極片極耳焊接裝置設(shè)于第一張カ控制機(jī)構(gòu)和第一牽引機(jī)構(gòu)之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池極片極耳焊接設(shè)備，其特征在于還包括設(shè)于極片輸送裝置前端的放卷組件和設(shè)于極片輸送裝置后端的收卷組件，所述的放卷組件包括相互聯(lián)接的放卷機(jī)構(gòu)和放卷接帶平臺；所述的收卷組件包括收卷接帶平臺和收卷機(jī)構(gòu)；所述的極片輸送裝置設(shè)有側(cè)面固定板，所述的側(cè)面固定板設(shè)有用于穿過極耳的極耳槽ロ ；所述的極片輸送裝置、放卷組件和收卷組件均設(shè)有輥輪，所述輥輪的兩端均與設(shè)有的機(jī)架構(gòu)成旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電池極片極耳焊接裝置及焊接設(shè)備。電池極片極耳焊接裝置，包括用于支撐極片和極耳的焊接底座，還包括設(shè)于焊接底座上方的焊接組件，所述的焊接組件包括半波焊頭、與半波焊頭一側(cè)聯(lián)接的調(diào)幅器，及與調(diào)幅器聯(lián)接的換能器。本發(fā)明采用單邊支承的半波焊頭，可以使半波焊頭的焊點長度方向與極耳的寬度方向相同，也與極片的送料方向相同，可以滿足自動化連續(xù)地在涂布后極片上焊接極耳的生產(chǎn)需要，增大了極片涂布區(qū)的面積，能使得電池的容量更大，特別適合于動力電池的極片極耳焊接；電池極片極耳焊接設(shè)備的極片輸送裝置采用了桌面式雙面支撐結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)方便，整體性能穩(wěn)定，有利于保證焊接品質(zhì)。
文檔編號B23K20/10GK102642078SQ20121014548
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月11日
發(fā)明者嚴(yán)海宏, 王維東, 王勝玲 申請人:深圳市贏合科技股份有限公司