电池极片集流体与极柱一体化焊接装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于动力电池技术领域，具体涉及一种电池极片集流体与极柱一体化焊接装置。包括点焊机和两个焊接平台，两个焊接平台分别为前焊接平台和后焊接平台，前焊接平台顶部设有前定位槽，前定位槽上有前电磁脉冲焊接头，前电磁脉冲焊接头固定在前电磁脉冲焊接装置中，后焊接平台顶部设有后定位槽，后定位槽上有后电磁脉冲焊接头，后电磁脉冲焊接头固定在后电磁脉冲焊接装置中。本实用新型专利技术结构简单，设计合理，实现集流体与极柱在常温下的完全焊合；特别适用于动力电池正负极集流体与极柱的连接生产线，实现全自动的操作模式，解决了传统连接或传统焊接存在的连接隐患、焊接效率低、焊接温度过高的历史性技术难题。

Battery electrode integrated fluid and pole column integrated welding device

The utility model belongs to the technical field of power battery, in particular to an integrated welding device of a battery polar chip collecting fluid and a pole column. Including spot welding machine and two welding platform, two welding platform respectively before welding and after welding platform platform before welding platform is arranged on the top of a front positioning groove is arranged on the front, front positioning electromagnetic pulse welding head, the electromagnetic pulse welding head is fixed in the front of electromagnetic pulse welding equipment, welding positioning groove is arranged at the top of the platform after after, the positioning groove after electromagnetic pulse welding, after welding joint is fixed on the electromagnetic pulse after electromagnetic pulse welding device. The utility model has the advantages of simple structure, reasonable design, realization of collector and pole at room temperature under complete welding; especially connected with the production line in the power battery cathode current collector and pole, realize the automatic mode of operation, to solve the traditional connection or traditional welding connection problems, low welding efficiency and welding the history of technical problem of high temperature.

【技术实现步骤摘要】
电池极片集流体与极柱一体化焊接装置
本技术属于动力电池
，具体涉及一种电池极片集流体与极柱一体化焊接装置。
技术介绍
动力电池具有大电流充放电特性，尤其是水系动力电池的正负极集流体与极柱的连接好坏直接影响大电流输入输出，因此，提高连接质量有助于提高动力电池快速充放电能力。目前市场上用于制造动力电池的集流体与极柱连接的焊接都是人工或半自动化完成的，不能实现自动化生产。现有的正负极集流体与极柱的连接生产线，通常采用如下六种方法：螺母紧固、电阻焊接、氩弧焊接、超声波焊接、真空电子束焊接和激光焊接；螺母紧固存在较大的连接隐患，在动力电池领域基本不用；电阻焊接操作费时，而大型电池集流体极耳群与极柱的厚度较大，实施电阻焊接容易热度过高的缺陷；氩弧焊接工件热量大，需专门冷却装置，焊接部位骤冷骤热，存在局部裂纹，且焊接工件难以回收再利用；超声波焊接常用于锂离子电池，但动力电池集流体极耳群与极柱均为难熔材质，厚度较大，存在焊接头使用寿命较短的缺陷，不利于规模化生产；电子束真空焊接室需要真空，而动力电池体积较大，一次性容纳电池数量有限，反复开启真空装置，效率较低，最近几年兴起的激光焊接，却存在焊接效率较低、焊接精度要求苛刻，难以满足车用零部件高速生产要求。此外，动力电池的正负极集流体与极柱的材料还存在不一致，属于异种金属连接(镍与铝、铜与镍、镍与铁)，在热输入变形、连接强度降低、重复精度差、工艺可靠性低方面，现有的焊接方式均存在，而最新诞生的电磁脉冲连接设备，还能满足不同金属材料之间的连接开发，有望解决这些难题。然而，由于动力电池的正负极集流体存在多层，而电磁脉冲焊接一次只能焊接两层，在工艺上迟迟无法实现，一直制约动力电池企业引入电磁脉冲焊接工艺。如何解决多层正负极集流体与极柱一体化面焊接，一直处于动力电池企业工程师的探索中。目前常规的焊接有两种，一种是氩弧焊接，另一种为激光焊接，前者热量大，隔膜容易缩孔，造成电池短路等；后者焊接接触面小，焊接处内阻大，影响动力电池大电流输入输出，且焊接厚度有限，超过一定厚度，无法焊接。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术的目的是提供一种电池极片集流体与极柱一体化焊接装置，结构简单，设计合理，实现集流体与极柱在常温下的完全焊合。本技术所述的一种实现电池极片集流体与极柱一体化焊接工艺的装置，包括点焊机和两个焊接平台，两个焊接平台分别为前焊接平台和后焊接平台，前焊接平台顶部设有前定位槽，前定位槽上有前电磁脉冲焊接头，前电磁脉冲焊接头固定在前电磁脉冲焊接装置中，后焊接平台顶部设有后定位槽，后定位槽上有后电磁脉冲焊接头，后电磁脉冲焊接头固定在后电磁脉冲焊接装置中。本技术采用两个焊接平台对极柱的两面分别进行焊接，前焊接平台和后焊接平台之间设有自动机器臂。焊接工件在自动机器臂操作下进行正面和背面的转换，如果在一个焊接平台上转换，转换过程中会浪费一半的时间，而如果取出来放在另一个焊接平台上，效率可以提高一倍，与此同时，移动过程中的时间又远大于电磁脉冲焊接电量储备准备时间，并且移动到第二个焊接平台，通过定位槽可以二次定位，对先前的定位有进一步校正作用，提高效率的同时提高焊接质量。焊接平台上设有定位槽，定位槽可以进行水平面四个方向的定位。本技术所述的待焊接的工件事先采用定位槽定位，正负极集流体在自动叠片过程中已经点焊成一个类似金属板，集流体以金属板的方式与极柱事先固定住，有利于减少后续纠偏定位装置和后续自动机器臂数量，并减少抓取次数，效果非常实用，直接关系到后续自动化和能否焊接质量，工件通过自动机器臂放置在焊接平台上的定位槽中，定位槽只需要根据整体工件进行直接定位，并用压紧块压紧后就可以进行焊接，经过多次试验，待焊接件之间需要压紧，若是没有压紧，电磁脉冲焊接效果会打折扣。前焊接平台一侧设有自动上料机器臂，自动上料机器臂旁边有前AGV小车；后焊接平台一侧设有自动下料机器臂，自动下料机器臂旁边有后AGV小车。本技术所述的AGV小车为自动光电感应和重力感应集成的输送车，采用电池作为驱动电源。现在业内组装工序的物料供应以人工居多，由人工送到操作平台，再转机器人操作。而焊接工件单位体积较小，但质量较高，同时电磁脉冲焊接作业过程中，噪音比较大，电磁场辐射比较强，要求周边无人作业，因此，采用AGV小车远距离输送比较安全，还能避免待焊接工件多次手工接触，避免二次污染和人为损伤，有利于全自动化操作。前电磁脉冲焊接装置和后电磁脉冲焊接装置上分别设置前摄像机和后摄像机，前摄像机和后摄像机共同连接显示屏。该显示屏可以连接车间控制中心，方便人员远程监视。可以在线实时监视焊接过程中，相关数据及图片可以传输到控制台，有利于车间打造4G作业水平，并在更换不同型号焊接工件时，通过高速摄像头可以快速调整焊接参数。为了使AGV小车能实现无障碍供应待焊接工件和运走焊接好的工件，前AGV小车和后AGV小车至少分别设置两台，轮流输送。其中一个进行进行上料，另一个加料，上料完毕后，替换为另一个进行上料，交替使用，提高效率。具体操作可以为：前AGV小车上料完毕后，返回加料，新的一台前AGV小车进入上料工序；后AGV小车加料完毕后进入下一道工序，空的后AGV小车返回至原先的加料位置继续加料，重复上述过程。前定位槽和后定位槽的侧面分别设有前压紧块和后压紧块。压紧有利于缩短集流体与极柱接触距离，同时避免焊接过程中的移位。通过定位槽将焊接工件压紧，每一种型号的电池对应极片的尺寸都不同，相应的集流体尺寸和极柱位置都不同，为了缩短定位时间，需要选择不同的集流体和极柱尺寸作为样本，在稳定生产时，两个侧面固定，另两个侧面是可以自动调整的，如此缩短定位时间。本技术整体装置的电气控制系统集成在控制台，控制台上设有报警器和触摸屏。互相之间通过控制台进行信号接收和发出，实际生产中，容易出现的问题主要是焊接质量不符合要求，此外，设备也需要定期进行维护保养，因此，控制台通过不同等级的因素进行不同等级的报警。触摸屏为带有控制功能的操作界面。触摸屏设置在控制台顶部，为了能在安全距离之外操作机器臂、电磁焊接装置，触摸屏带有不同界面的控制功能，能显示作业数量。生产过程中，电磁脉冲焊接头部件可能会故障或不稳，导致焊接工件焊接质量变差或直接无法焊接，通过触摸屏可以指示电磁脉冲焊接装置，控制输出能量。采用本技术所述的电池极片集流体与极柱一体化焊接装置的工艺，先将极片集流体点焊焊住构成一个金属板，再以极柱作为内层焊接件，极片集流体位于极柱两面，采用电磁脉冲焊接方式将极柱的两面分别与金属板进行焊接，实现集流体与极柱在常温下的完全焊合。采用本技术所述的电池极片集流体与极柱一体化焊接装置的工艺，包括以下步骤：(1)用点焊机将极片集流体点焊焊住构成一个金属板；(2)前AGV小车自动输送极柱和两个金属板，通过自动上料机器臂抓取极柱和金属板放在前焊接平台的前定位槽中，通过前电磁脉冲焊接装置对极柱和金属板进行精准焊接，然后通过自动机器臂翻面后放置于后焊接平台的后定位槽中，通过后电磁脉冲焊接装置对极柱的另一面和另一个金属板进行精准焊接；(3)焊接完毕后，自动下料机器臂抓取焊接完毕的工件放置在后AGV小车上，实现一个完整周期的焊接；(4)重复步骤(1)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池极片集流体与极柱一体化焊接工艺的装置，其特征在于：包括点焊机和两个焊接平台，两个焊接平台分别为前焊接平台(3)和后焊接平台(11)，前焊接平台(3)顶部设有前定位槽(4)，前定位槽(4)上有前电磁脉冲焊接头(6)，前电磁脉冲焊接头(6)固定在前电磁脉冲焊接装置(8)中，后焊接平台(11)顶部设有后定位槽(12)，后定位槽(12)上有后电磁脉冲焊接头(14)，后电磁脉冲焊接头(14)固定在后电磁脉冲焊接装置(16)中。

【技术特征摘要】
1.一种电池极片集流体与极柱一体化焊接工艺的装置，其特征在于：包括点焊机和两个焊接平台，两个焊接平台分别为前焊接平台(3)和后焊接平台(11)，前焊接平台(3)顶部设有前定位槽(4)，前定位槽(4)上有前电磁脉冲焊接头(6)，前电磁脉冲焊接头(6)固定在前电磁脉冲焊接装置(8)中，后焊接平台(11)顶部设有后定位槽(12)，后定位槽(12)上有后电磁脉冲焊接头(14)，后电磁脉冲焊接头(14)固定在后电磁脉冲焊接装置(16)中。2.根据权利要求1所述的电池极片集流体与极柱一体化焊接工艺的装置，其特征在于：前焊接平台(3)和后焊接平台(11)之间设有自动机器臂(9)。3.根据权利要求1所述的电池极片集流体与极柱一体化焊接工艺的装置，其特征在于：前焊接平台(3)一侧设有自动...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋志军，张慧，王乾，张亚莉，赵文怡，
申请(专利权)人：淄博君行电源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37