一种锂电池的激光穿透密封设备及方法技术

本发明专利技术涉及锂电池生产领域，具体的说是一种锂电池的激光穿透密封设备，包括激光焊机主体、三自由度焊接工作台和夹紧固定装置，所述的三自由度焊接工作台安装在方形平台上，夹紧固定装置位于三自由度焊接工作台正上方；所述的一种锂电池的激光穿透密封方法，极耳压在锂电池的金属顶柱上方，盖板安装在锂电池的金属顶柱正上方，方形镍金属片放置在盖板凹槽内，激光焊接时，镍金属片熔化后可填充盖板凹槽内产生的裂纹和泄露点，实现了完全密封的功能。本发明专利技术保证了锂电池焊接位置的稳定性，提高了锂电池的激光焊接质量；且实现了完全密封的功能，增加了焊接的美观性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂电池生产领域，具体的说是。
技术介绍
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池；随着科技和经济的发展，锂电池广泛应用于数码产品、电动工具、飞机航模和手机电脑等领域，目前，锂电池大致可分为锂金属电池和锂离子电池两大类，其中，锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂电池的生产工艺流程一般为:配料、涂布、辊压、裁片、分条、焊接、卷绕、封装、烘烤、注液、化成、成型和分容检测坐寸ο其中，焊接目前普遍采用激光电池封焊机进行激光焊接极耳，激光穿透焊接技术是通过高强度激光束熔化并穿透一定厚度的金属片，将金属片与其下边的电子元器件结合在一起的技术。在锂离子电池的制造过程中，该技术可以避免使用导流引带，减少接触电阻，防止结构件松动，提高自动化生产的能力与效率，但是激光焊接执行速度快、灵活性大，因此，在激光电池封焊过程中，锂电池的位置固定的稳定性和锂电池与激光束的中心对正与否直接影响着激光电池封焊的质量；同时在焊接负极盖板紫铜片时，由于其冷却速度很快，激光穿透处会存在裂纹，产生泄露，从而严重影响产品的性能。目前，在现有的技术中仅有少数技术涉及到激光电池焊接，对于激光电池焊接设备，专利号为200620017964.8的中国专利公布了一种电池激光焊接封口夹具，采用循环运料解决了激光焊接机工作停滞的问题；专利号为201120089248.1的中国专利公布的电池激光焊接装置，主要应用于立方体锂电池的焊接；而对于激光电池焊接工艺方法，专利号为200710073018.4的中国专利公布的锂离子电池激光焊接封口工艺，采用高频输出的激光焊接机对锂离子电池外壳与电池盖板进行封口焊接；专利号为200910030391.0公布的一种电池激光焊接方法，采用在待焊工件上固定金属层，再用激光焊接的方式。鉴于此，现有技术已经不能满足人们生产的需要，现迫切需要一种稳定好、可靠性高的激光电池焊接装置以及高效的焊接工艺，即。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提供了。本专利技术所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现。一种锂电池的激光穿透密封设备，包括激光焊机主体、三自由度焊接工作台和夹紧固定装置，所述的激光焊机主体底端设置有圆柱形托座，且激光焊机主体前侧设置有方形平台；所述的三自由度焊接工作台安装在方形平台上；所述的夹紧固定装置位于三自由度焊接工作台正上方，且夹紧固定装置和三自由度焊接工作台之间通过内六角螺栓相连接。进一步，所述的三自由度焊接工作台包括液压缸、下板座、纵向丝杠、纵向手轮、中板座、横向丝杠、横向手轮和上板座；所述的液压缸数量为三，液压缸底端固定在方形平台上，且三个液压缸围绕方形平台的中心轴线呈三角形布置，液压缸顶端与下板座下方固连，通过液压缸实现了下板座上下升降的功能；所述的下板座上方左右两侧均分别设置有第一滑轨，下板座前后两侧均分别设置有第一耳座，纵向丝杠穿过第一耳座，且纵向丝杠一端通过轴承安装在第二耳座上，纵向丝杠另一端与纵向手轮固连；所述的中板座下方左右两侧均分别设置有第一滑块，且第一滑块安装在第一滑轨上，中板座下方纵向中心轴线位置处还设置有第一螺母，且第一螺母安装在纵向丝杠上，通过第一螺母和纵向丝杠实现了中板座前后移动的功能，中板座上方前后两侧均分别设置有第二滑轨，中板座左右两侧均分别设置有第二耳座，横向丝杠穿过第二耳座，且横向丝杠一端通过轴承安装在第二耳座上，横向丝杠另一端与横向手轮相连接；所述的上板座下方前后两侧均分别设置有第二滑块，且第二滑块安装在第二滑轨上，上板座下方横向中心轴线位置处设置有第二螺母，且第二螺母安装在横向丝杠上，通过第二螺母和横向丝杠实现了上板座左右移动的功能，上板座上方设置有螺纹安装孔。进一步，所述的夹紧固定装置包括基座、滑轨、滑块、夹头、电动推杆和压板，且滑轨、滑块、夹头和电动推杆的数量均为三；所述的三个滑轨沿基座的中心轴线分别对称固定在基座上，滑块安装在滑轨上，且滑块前端固定有夹头，夹头为弧形结构；所述的电动推杆底端固定在基座上，电动推杆顶端与压板相连接。进一步，所述的滑轨上均匀设置有限位孔，滑块上开设有通孔，通孔与限位孔之间采用锁紧螺栓相连接，通过限位孔可以适应对不同型号和大小的锂电池进行夹紧固定，从而适应性更强。进一步，所述的压板为圆环形结构，且压板内侧均匀设置有半圆形突起物。一种锂电池的激光穿透密封方法，所述的锂电池安放在基座的中心轴线位置处；所述的极耳压在锂电池的金属顶柱上方，极耳的数量不少于五，且极耳形成的重叠区域与金属顶柱中心重叠；所述的盖板安装在锂电池的金属顶柱正上方，且盖板中间设置有凹槽，凹槽内放置有方形镍金属片；控制电动推杆收缩使压板上的半圆形突起物与盖板接触挤压，再移动滑块使夹头对锂电池外壳进行锁紧，激光束依次穿过镍金属片、盖板凹槽和极耳，从而使镍金属片、盖板、极耳和锂电池的金属顶柱结合在一起，且镍金属片熔化后可填充盖板凹槽内产生的裂纹和泄露点，实现了完全密封的功能。进一步，所述的极耳材质可为铜、镍铜复合带、铝带和铝镍复合带；所述的盖板凹槽位置处的材质为紫铜。本专利技术具有以下优点:(I).通过采用三自由度焊接工作台，可实现焊接工作台在空间内上下升降、前后移动和左右滑动的功能，更加便于锂电池与激光束的中心找正；(2).通过采用夹紧固定装置实现了锂电池整体锁紧固定以及激光焊接过程中盖板压紧的功能，保证了锂电池焊接位置的稳定性，提高了锂电池的激光焊接质量；(3).通过在盖板凹槽内添加镍金属片，使得镍金属片熔化后可填充盖板凹槽内产生的裂纹和泄露点，实现了完全密封的功能，增加了焊接的美观性。【附图说明】下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的立体结构示意图；图2是本专利技术夹紧固定装置的立体结构示意图；图3是本专利技术下板座的立体结构示意图；图4是本专利技术中板座的立体结构示意图；图5是本专利技术金属顶柱和极耳焊接配合示意图；图6是本专利技术盖板的俯视图；图7是本专利技术镍金属片的主视图。具体实施例为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。如图1所示，一种锂电池的激光穿透密封设备，包括激光焊机主体1、三自由度焊接工作台2和夹紧固定装置3，所述的激光焊机主体I底端设置有圆柱形托座101，且激光焊机主体I前侧设置有方形平台102 ;所述的三自由度焊接工作台2安装在方形平台102上；所述的夹紧固定装置3位于三自由度焊接工作台2正上方，且夹紧固定装置3和三自由度焊接工作台2之间通过内六角螺栓相连接。如图1、图3和图4所示，作为本专利技术激光穿透密封设备的进一步实施方式，所述的三自由度焊接工作台2包括液压缸201、下板座202、纵向丝杠203、纵向手轮204、中板座205、横向丝杠206、横向手轮207和上板座208 ;所述的液压缸201数量为三，液压缸201底端固定在方形平台102上，且三个液压缸201围绕方形平台102的中心轴线呈三角形布置，液压缸201顶端与下板座202下方固连，通过液压缸201实现了下板座202上下升降的功能；所述的下板座202上方左右两侧均分别设置有第一滑轨，下板座202前后两侧均分别设置有第一耳座，纵向丝杠203穿过第一耳座本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池的激光穿透密封设备，包括激光焊机主体(1)、三自由度焊接工作台(2)和夹紧固定装置(3)，其特征在于：所述的激光焊机主体(1)底端设置有圆柱形托座(101)，且激光焊机主体(1)前侧设置有方形平台(102)；所述的三自由度焊接工作台(2)安装在方形平台(102)上；所述的夹紧固定装置(3)位于三自由度焊接工作台(2)正上方，且夹紧固定装置(3)和三自由度焊接工作台(2)之间通过内六角螺栓相连接；其中：所述的三自由度焊接工作台(2)包括液压缸(201)、下板座(202)、纵向丝杠(203)、纵向手轮(204)、中板座(205)、横向丝杠(206)、横向手轮(207)和上板座(208)；所述的液压缸(201)数量为三，液压缸(201)底端固定在方形平台(102)上，且三个液压缸(201)围绕方形平台(102)的中心轴线呈三角形布置，液压缸(201)顶端与下板座(202)下方固连；所述的下板座(202)上方左右两侧均分别设置有第一滑轨，下板座(202)前后两侧均分别设置有第一耳座，纵向丝杠(203)穿过第一耳座，且纵向丝杠(203)一端通过轴承安装在第二耳座上，纵向丝杠(203)另一端与纵向手轮(204)固连；所述的中板座(205)下方左右两侧均分别设置有第一滑块，且第一滑块安装在第一滑轨上，中板座(205)下方纵向中心轴线位置处还设置有第一螺母，且第一螺母安装在纵向丝杠(203)上，中板座(205)上方前后两侧均分别设置有第二滑轨，中板座(205)左右两侧均分别设置有第二耳座，横向丝杠(206)穿过第二耳座，且横向丝杠(206)一端通过轴承安装在第二耳座上，横向丝杠(206)另一端与横向手轮(207)相连接；所述的上板座(208)下方前后两侧均分别设置有第二滑块，且第二滑块安装在第二滑轨上，上板座(208)下方横向中心轴线位置处设置有第二螺母，且第二螺母安装在横向丝杠(206)上，上板座(208)上方设置有螺纹安装孔。...

【技术特征摘要】
1.一种锂电池的激光穿透密封设备，包括激光焊机主体(1)、三自由度焊接工作台(2)和夹紧固定装置(3)，其特征在于:所述的激光焊机主体(1)底端设置有圆柱形托座(101)，且激光焊机主体(1)前侧设置有方形平台(102);所述的三自由度焊接工作台(2)安装在方形平台(102)上；所述的夹紧固定装置(3)位于三自由度焊接工作台(2)正上方，且夹紧固定装置(3)和三自由度焊接工作台(2)之间通过内六角螺栓相连接；其中: 所述的三自由度焊接工作台(2)包括液压缸(201)、下板座(202)、纵向丝杠(203)、纵向手轮(204)、中板座(205)、横向丝杠(206)、横向手轮(207)和上板座(208);所述的液压缸(201)数量为三，液压缸(201)底端固定在方形平台(102)上，且三个液压缸(201)围绕方形平台(102)的中心轴线呈三角形布置，液压缸(201)顶端与下板座(202)下方固连；所述的下板座(202)上方左右两侧均分别设置有第一滑轨，下板座(202)前后两侧均分别设置有第一耳座，纵向丝杠(203)穿过第一耳座，且纵向丝杠(203) —端通过轴承安装在第二耳座上，纵向丝杠(203)另一端与纵向手轮(204)固连；所述的中板座(205)下方左右两侧均分别设置有第一滑块，且第一滑块安装在第一滑轨上，中板座(205)下方纵向中心轴线位置处还设置有第一螺母，且第一螺母安装在纵向丝杠(203)上，中板座(205)上方前后两侧均分别设置有第二滑轨，中板座(205)左右两侧均分别设置有第二耳座，横向丝杠(206)穿过第二耳座，且横向丝杠(206) —端通过轴承安装在第二耳座上，横向丝杠(206)另一端与横向手轮(207)相连接；所述的上板座(208)下方前后两侧均分别设置有第二滑块，且第二滑块安装在第二滑轨上，上板座(208)下方横向中心轴线位置处设置有第二螺母，且第二螺母安装在横向丝杠(206)上，上板座(208)上方设置有螺纹安装孔。2.根据权利要求1所述的一种锂电池的激光穿透密封设备，其特征在于:所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶张军，张玉花，梁文明，
申请(专利权)人：浙江金开来新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33