【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及電池封裝焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池模組的焊接裝置。

背景技術(shù)：

目前在電池制造封裝過(guò)程中，例如，將匯流板與單體電池的正負(fù)極進(jìn)行焊接的工藝中，通常采用電阻焊或手工錫焊來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中，電阻焊是將匯流板與電池的正負(fù)極組合后通過(guò)電極施加壓力，利用電流通過(guò)接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接，其存在焊點(diǎn)面積小、導(dǎo)電面積小、導(dǎo)電率低、焊接點(diǎn)拉力強(qiáng)度小、脫焊、假焊以及虛焊率高等缺點(diǎn)。此外，使用電阻焊的電池模組在后續(xù)的梯次利用過(guò)程中拆解困難，拆解后需再打磨，而打磨將損壞電池的防銹鍍層，進(jìn)而影響二次焊接牢固度。

手工錫焊現(xiàn)多采用高溫鉻鐵用錫線手工焊接，其存在效率低、加熱時(shí)間無(wú)法精準(zhǔn)控制等缺點(diǎn)。若在焊接過(guò)程中，加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)將導(dǎo)致電池?zé)釗p壞。

鑒于此，實(shí)有必要提供一種新的電池模組的焊接裝置以克服上述缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種電池模組的焊接裝置，所述電池模組的焊接裝置能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化焊接，提高了生產(chǎn)效率且克服了電阻焊以及手工錫焊所存在的缺點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電池模組的焊接裝置，用于對(duì)電池模組進(jìn)行焊接；所述電池模組包括一對(duì)間隔設(shè)置的支架、兩端分別固定于所述兩個(gè)支架中的若干單體電池以及分別固定于所述兩個(gè)支架上且靠近所述若干單體電池的端面的匯流板；所述匯流板與所述若干單體電池的端面之間設(shè)置有錫料；所述電池模組的焊接裝置包括基座、設(shè)置于所述基座上的焊接機(jī)構(gòu)以及移動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述焊接機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)件、與所述驅(qū)動(dòng)件并列設(shè)置的第一滑塊、兩個(gè)第二滑塊以及兩個(gè)焊針；所述驅(qū)動(dòng)件用于驅(qū)動(dòng)所述第一滑塊相對(duì)所述驅(qū)動(dòng)件滑動(dòng)；所述兩個(gè)第二滑塊并排且間隔設(shè)置于所述第一滑塊的一側(cè)并靠近所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)，且在所述第一滑塊的帶動(dòng)下能夠向靠近或者遠(yuǎn)離所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)的方向移動(dòng)；所述電池模組安裝于所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，并能夠在所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下相對(duì)所述基座沿第一方向及第二方向移動(dòng)；所述兩個(gè)焊針?lè)謩e安裝于所述兩個(gè)第二滑塊上，并當(dāng)與所述匯流板抵接時(shí)釋放交流電以將所述焊錫熔化，進(jìn)而將所述匯流板與所述若干單體電池焊接。

本發(fā)明提供的電池模組的焊接裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化焊接，提高了生產(chǎn)效率且克服了電阻焊以及手工錫焊所存在的缺點(diǎn)。此外，通過(guò)所述電池模組的焊接裝置焊接后的焊點(diǎn)不會(huì)破壞單體電池表面的鍍層，進(jìn)而不會(huì)影響單體電池的抗銹蝕能力，而且產(chǎn)生鍍錫效果能提高焊點(diǎn)的抗銹蝕能力。此外，用錫料焊接的單體電池與匯流板，通過(guò)加溫到錫料的熔融溫度，就可以輕松實(shí)現(xiàn)單體電池與匯流板的拆解分離，分離后二次焊接不受影響。

【附圖說(shuō)明】

圖1為本發(fā)明提供的電池模組的焊接裝置的立體圖。

圖2為圖1中a處的局部放大圖。

【具體實(shí)施方式】

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益技術(shù)效果更加清晰明白，以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說(shuō)明書(shū)中描述的具體實(shí)施方式僅僅是為了解釋本發(fā)明，并不是為了限定本發(fā)明。

請(qǐng)一并參閱圖1-2，其為本發(fā)明提供的電池模組的焊接裝置100的立體圖。所述電池模組的焊接裝置100用于對(duì)電池模組200進(jìn)行焊接。其中，所述電池模組200包括一對(duì)間隔設(shè)置的支架210、兩端分別固定于所述兩個(gè)支架210中的若干單體電池220以及分別固定于所述兩個(gè)支架210上且靠近若干單體電池220的端面的匯流板300。在本實(shí)施方式中，所述匯流板300與所述若干單體電池220的端面之間設(shè)置有錫料。所述單體電池220包括正極以及負(fù)極。所述單體電池220的端面為所述單體電池220的正極或者負(fù)極。在本實(shí)施方式中，所述單體電池220為圓柱狀鋰離子電池。可以理解，在其他實(shí)施方式中，所述單體電池220還可以為方體狀或者其他形狀。本實(shí)施方式中，所述錫料為錫膏，在其他實(shí)施方式中，所述錫料為碎末純錫/錫合金與助焊劑的組合。錫膏，英文名solderpaste，灰色膏體。錫膏是伴隨著smt應(yīng)運(yùn)而生的一種新型焊接材料，是由焊錫粉、助焊劑以及其它的表面活性劑、觸變劑等加以混合，形成的膏狀混合物。主要用于smt行業(yè)pcb表面電阻、電容、ic等電子元器件的焊接。

所述匯流板300包括基板310，所述基板310上開(kāi)設(shè)有若干與若干單體電池220一一對(duì)應(yīng)的開(kāi)孔320。所述匯流板30還包括設(shè)置在所述開(kāi)孔320內(nèi)且與所述開(kāi)孔320的邊緣連接的焊片330。所述錫料位于所述單體電池220的正負(fù)極與所述焊片330之間。本實(shí)施方式中，所述匯流板300由金屬板沖壓制成且所述基板310和所述焊片330為同種材料一體成型。優(yōu)選地，所述基板310以及所述焊片330由銅材制成，當(dāng)然，也可以由鋁材制成?？梢岳斫?，所述每個(gè)單體電池220與其對(duì)應(yīng)的焊片330之間均涂有錫料，通過(guò)錫料將所述焊片330與其對(duì)應(yīng)的單體電池220的正極或者負(fù)極焊接以對(duì)所述若干單體電池220輸出的電流進(jìn)行匯流。

所述電池模組的焊接裝置100包括基座10、控制盒20、固定架30、焊接機(jī)構(gòu)40以及移動(dòng)機(jī)構(gòu)50。所述基座10用于承載所述控制盒20、固定架30、焊接機(jī)構(gòu)40以及移動(dòng)機(jī)構(gòu)50。在本實(shí)施方式中，所述基座10呈方形板狀結(jié)構(gòu)。可以理解，在其他實(shí)施方式中，所述基座還可以為圓形或者多邊形結(jié)構(gòu)，也可依據(jù)具體需求而設(shè)計(jì)成其他形狀。

所述控制盒20設(shè)置于所述基座10上，用于分別輸出控制信號(hào)以及驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制所述焊接機(jī)構(gòu)40和所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)50將所述匯流板300與所述單體電池220進(jìn)行焊接?？梢岳斫?，所述控制盒20中包括多個(gè)控制器(圖未示)，所述多個(gè)控制器分別與所述焊接機(jī)構(gòu)40以及所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)50電性連接。

所述固定架30設(shè)置于所述基座10上并靠近所述控制盒20。所述固定架20用于固定所述焊接機(jī)構(gòu)40。

請(qǐng)?jiān)僖徊⒔Y(jié)合參閱圖2，所述焊接機(jī)構(gòu)40用于對(duì)所述單體電池220以及所述匯流板300進(jìn)行焊接。所述焊接機(jī)構(gòu)40包括驅(qū)動(dòng)件41、第一滑塊42、兩個(gè)第二滑塊43、兩個(gè)焊針44以及兩個(gè)壓力調(diào)節(jié)螺桿45。所述驅(qū)動(dòng)件41安裝于所述固定架30上，用于驅(qū)動(dòng)所述第一滑塊42相對(duì)所述驅(qū)動(dòng)件41滑動(dòng)。在本實(shí)施方式中，所述驅(qū)動(dòng)件41為氣缸。所述兩個(gè)第二滑塊43并排且間隔設(shè)置于所述第一滑塊42的一側(cè)并靠近所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)50。所述兩個(gè)第二滑塊43在所述第一滑塊42的帶動(dòng)下能夠向靠近或者遠(yuǎn)離所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)50的方向移動(dòng)。優(yōu)選地，每個(gè)所述第二滑塊43上還設(shè)置有卡持部431以卡持所述焊針44。所述兩個(gè)焊針44分別安裝于所述兩個(gè)第二滑塊43上，具體地，所述兩個(gè)焊針44分別安裝于所述卡持部431中。優(yōu)選地，所述焊針成呈圓柱狀且由鎢鋼材料制成，進(jìn)而能夠有效的限制和控制好發(fā)熱溫度。

進(jìn)一步地，所述焊針44靠近所述匯流板300的一端還設(shè)置有針腳441，所述針腳441呈圓柱狀且直徑為0.5mm-15mm。焊接時(shí)，所述兩個(gè)針腳441與所述一個(gè)焊片330相抵接。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述針腳441的直徑為3mm，可以理解，所述針腳441的直徑也可依據(jù)所述匯流板300的厚度而調(diào)整。所述針腳441的形狀還可以為長(zhǎng)條形或者多邊形結(jié)構(gòu)，還可以依據(jù)具體需求而設(shè)計(jì)成其他形狀。進(jìn)一步地，所述兩個(gè)針腳441的間距大于0.1mm且小于所述單體電池220的正極或負(fù)極的焊接面的最大直徑，在一個(gè)實(shí)施方式中，兩個(gè)針腳441的間距大于0.1mm且小于50mm。

所述兩個(gè)壓力調(diào)節(jié)螺桿45設(shè)置于所述第一滑塊42遠(yuǎn)離所述兩個(gè)焊針44的一端，且與所述兩個(gè)焊針44一一對(duì)應(yīng)。所述壓力調(diào)節(jié)螺桿45用于調(diào)節(jié)當(dāng)所述兩個(gè)焊針44與所述匯流板300相抵接時(shí)的壓力值，以免焊接時(shí)所述焊針44對(duì)所述匯流板300施加的壓力過(guò)大而影響所述單體電池220的質(zhì)量或者壽命。在本實(shí)施方式中，在焊接時(shí)對(duì)所述焊針44提供交流電以瞬間產(chǎn)生高溫，進(jìn)而將所述錫料熔化，達(dá)到焊接的目的。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述電池模組的焊接裝置100為功率為1kw-20kw的交流焊接機(jī)，且由市電供電?？梢岳斫?，在其他實(shí)施方式中，所述電池模組的焊接裝置100還可以為激光焊機(jī)。

本發(fā)明提供的電池模組的焊接裝置100利用兩根并列的焊針44壓在匯流板300遠(yuǎn)離單體電池220一側(cè)的表面上，通電后瞬間短路時(shí)產(chǎn)生的高溫150℃～1000℃來(lái)熔化錫料將匯流板300與單體電池220焊在一起，由于匯流板300及單體電池220的材料熔融溫度遠(yuǎn)高于1000℃，因此，所以匯流板300及單體電池220的材料不會(huì)發(fā)生損壞。

所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)50用于安裝固定所述電池模組200，并能夠帶動(dòng)所述電池模組200相對(duì)所述基座10移動(dòng)。所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)50包括兩個(gè)相對(duì)平行且間隔設(shè)置于所述基座10上的第一導(dǎo)軌51、兩個(gè)相對(duì)平行設(shè)置的第二導(dǎo)軌52、滑臺(tái)53、第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)54以及第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)55。在本實(shí)施方式中，所述兩個(gè)第一導(dǎo)軌51呈長(zhǎng)條塊狀結(jié)構(gòu)。所述兩個(gè)第二導(dǎo)軌52相對(duì)平行且間隔設(shè)置于所述兩個(gè)第一導(dǎo)軌51上。其中，所述兩個(gè)第二導(dǎo)軌52與所述兩個(gè)第一導(dǎo)軌51的形狀相同，亦呈長(zhǎng)條塊狀結(jié)構(gòu)，且兩個(gè)所述第二導(dǎo)軌52的長(zhǎng)度方向與所述兩個(gè)第一導(dǎo)軌51的長(zhǎng)度方向相互垂直。

所述滑臺(tái)53包括滑動(dòng)地固定于所述兩個(gè)第二導(dǎo)軌52上的滑板531以及設(shè)置于所述滑板531上的多個(gè)定位件532。所述多個(gè)定位件532用于固定所述電池模組200。在本實(shí)施方式中，所述滑板531呈方形板狀結(jié)構(gòu)。所述定位件532為氣缸，且數(shù)量為6個(gè)?？梢岳斫猓谄渌麑?shí)施方式中，所述定位件532也可為由氣缸驅(qū)動(dòng)夾持結(jié)構(gòu)。

所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)54包括第一固定件541、第一電機(jī)542以及第一絲桿543。所述第一固定件541設(shè)置于所述基座10上，用于固定所述第一電機(jī)542以及所述第一絲桿543。所述第一電機(jī)542用于提供第一動(dòng)力至所述第一絲桿543。所述第一絲桿543的一端與所述第一電機(jī)542相連，且另一端穿過(guò)所述第一固定件541位于所述兩個(gè)所述第二導(dǎo)軌52之間并與所述滑板531通過(guò)第一絲桿543的絲桿螺紋配合，進(jìn)而能夠帶動(dòng)所述滑板531相對(duì)所述兩個(gè)第二導(dǎo)軌52滑動(dòng)。所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)55包括第二固定件551、第二電機(jī)552以及第二絲桿553。所述第二固定件551設(shè)置于所述基座10上，用于固定所述第二電機(jī)552以及所述第二絲桿553。所述第二電機(jī)552用于提供第二動(dòng)力至所述第二絲桿553。所述第二絲桿553的一端與所述第二電機(jī)552相連，且另一端穿過(guò)所述第二固定件551位于所述兩個(gè)第一導(dǎo)軌51之間并與兩個(gè)所述第二導(dǎo)軌52通過(guò)第二絲桿553的絲桿螺紋配合，進(jìn)而帶動(dòng)所述兩個(gè)第二導(dǎo)軌52相對(duì)所述兩個(gè)第一導(dǎo)軌51滑動(dòng)。在本實(shí)施方式中，所述第一電機(jī)542以及所述第二電機(jī)552為伺服電機(jī)或者步進(jìn)電機(jī)。

所述電池模組的焊接裝置100的工作原理如下：

當(dāng)所述電池模組200放置于所述滑板531上時(shí)，所述控制盒20發(fā)送第一控制信號(hào)以控制所述多個(gè)定位件532將所述電池模組200夾緊并相對(duì)所述滑板531固定。然后，所述控制盒20分別發(fā)出第一動(dòng)力信號(hào)和第二動(dòng)力信號(hào)以控制所述第一電機(jī)542以及所述第二電機(jī)552轉(zhuǎn)動(dòng)。接著，所述第一電機(jī)542帶動(dòng)所述第一絲桿543運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)第一絲桿543的絲桿螺紋使得所述滑臺(tái)53沿第一方向滑動(dòng)；所述第二電機(jī)552帶動(dòng)所述第二絲桿553運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)第二絲桿553的絲桿螺紋使得所述兩個(gè)第二導(dǎo)軌52帶動(dòng)所述滑臺(tái)53沿與所述第一方向垂直的第二方向運(yùn)動(dòng)。

當(dāng)所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)50將需要焊接的單體電池220移動(dòng)到與所述焊針44的位置相對(duì)應(yīng)時(shí)，即兩個(gè)針腳441與一個(gè)焊片330相對(duì)應(yīng)，所述控制盒20還發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)件41工作，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)所述第一滑塊42帶動(dòng)所述兩個(gè)第二滑塊43以及所述兩個(gè)焊針44向靠近所述匯流板300的方向移動(dòng)直至所述兩個(gè)針腳441與所述焊片330相抵接。接著，所述控制盒20還發(fā)出第二控制信號(hào)以控制所述焊針44釋放交流電，進(jìn)而使得所述焊片330與所述單體電池220之間的錫料熔化以完成所述若干單體電池220與所述匯流板300的焊接?？梢岳斫猓龊羔?4還可以通過(guò)激光以將所述錫料熔化。

本發(fā)明所述提供的電池模組的焊接裝置100，避免使用現(xiàn)有技術(shù)中的電阻焊以及手工錫焊，從而有效的解決了現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，此外，由于所述焊片330與所述單體電池220之間設(shè)有錫料，克服了傳統(tǒng)電阻焊所存在的缺點(diǎn)。進(jìn)一步地，通過(guò)所述電池模組的焊接裝置100焊接后的焊點(diǎn)不會(huì)破壞所述單體電池220表面的鍍層，進(jìn)而不會(huì)影響所述單體電池220的抗銹蝕能力，此外，還可以實(shí)現(xiàn)銅材與所述單體電池220的鍍鎳殼體的直接焊接，進(jìn)而擴(kuò)大了所述單體電池220的殼體以及焊片330所使用的材料范圍；其次，由于焊點(diǎn)面積大，且是單體電池220跟導(dǎo)熱效率極高的銅匯流板300直接接觸，熱交換效率高，利用銅材進(jìn)行電池模塊各單體電池220間的散熱、均熱，消除單體電池220充放電過(guò)程的熱積聚現(xiàn)象，而單體電池220的熱控制越好，單體電池220的一致性越高，單體電池220的儲(chǔ)放電量及壽命安全性能等就會(huì)更好；再次焊后錫會(huì)發(fā)生材料狀態(tài)變化，由粉未狀或漿料狀等經(jīng)熱熔后固化，變成固化物且表面發(fā)亮，人工目測(cè)檢查即可判斷焊接質(zhì)量，可靠的焊接質(zhì)量對(duì)電池包的各項(xiàng)質(zhì)量、充放電能力、壽命、安全等重要性能提供長(zhǎng)久的可靠的保證。

更進(jìn)一步的，用錫料焊接的單體電池220與匯流板300，通過(guò)加溫到錫料0的熔融溫度，就可以輕松實(shí)現(xiàn)單體電池220與匯流板300的拆解分離，分離后二次焊接不受影響。

本發(fā)明并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所描述，因此對(duì)于熟悉領(lǐng)域的人員而言可容易地實(shí)現(xiàn)另外的優(yōu)點(diǎn)和修改，故在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)、代表性的設(shè)備和這里示出與描述的圖示示例。