一种保护片的压平装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种保护片的压平装置和方法，其中，所述压平装置包括工作台、压合机构和夹具；所述夹具安装在所述工作台上，所述夹具包括两个分别用于定位电芯的第一限位部和用于定位位于所述电芯端部的极耳和保护片的第二限位部，所述第二限位部位于两个所述第一限位部之间；所述压合机构包括位于所述夹具上方的压平件，所述压平件与所述第二限位部相对设置；所述压平件能够沿第一方向移动以将所述保护片压平。本发明专利技术实施例利用压平装置将因超声波焊接翘曲的保护片进行压平，在确保焊印拉力的前提下，有效抑制了因保护片变形刺穿包膜、进而造成短路的风险。

A Flattening Device and Method for Protective Sheets

The invention discloses a flattening device and method of a protective sheet, in which the flattening device comprises a worktable, a pressing mechanism and a fixture; the fixture is mounted on the worktable, and the fixture comprises two first limiting parts for locating the electric core, respectively, and the second limiting parts for locating the polar ear at the end of the electric core and the protective sheet. Between the first limiting part, the pressing mechanism includes a flattening piece located above the clamp, which is relative to the second limiting part, and the flattening piece can move in the first direction to flatten the protective sheet. In the embodiment of the invention, the protective sheet warped by ultrasonic welding is flattened by a flattening device, which effectively suppresses the risk of short circuit caused by the deformation of the protective sheet piercing the coating on the premise of guaranteeing the tensile force of the welding printing.

【技术实现步骤摘要】
一种保护片的压平装置和方法
本专利技术涉及动力电池极耳的焊接
，特别涉及一种保护片的压平装置和压平方法。
技术介绍
一般地，锂电池正极保护片与正极极耳、负极保护片与负极极耳之间均采用超声波焊接工艺进行连接，为防止出现脱落、断裂或短路，通常焊后需在超声波焊接区域正反面贴蓝胶，继而进行极耳折弯、电芯合芯等后续工艺。但由于超声波焊接的工艺特性，正极保护片和负极保护片容易弯曲，如焊接时，超声波焊头直接作用在保护片上，保护片与焊头接触的区域受到向下的集中作用力，而焊头作用面以外的区域四周无约束，导致保护片四周较严重的翘曲变形，特别是正极保护片因受其材质影响变形比负极保护片更为严重，焊接过程中发生的正极保护片和负极保护片变形、翘曲，会导致在电芯合芯过程中，翘曲的保护片刺破胶带或包膜，造成电池短路，降低产品优率。在电池中，变形的保护片会占用极耳折弯空间，造成后续加工困难，如图1所示，电池装配时，电芯a外侧会有包膜c，若保护片b变形较大时强行折弯极耳d，容易造成极耳d窜出包膜c或甚至造成包膜c撕裂，提高了电池短路的安全隐患。另外，保护片b严重变形将导致焊印周围平整区域面积缩小，焊接拉力测试难以实施。目前，常通过调整超声波焊接过程工艺参数的方法降低保护片的变形，这种方法虽然能缓解保护片的变形，但最多也只能将保护片变形量降低至1～2mm，无法消除保护片刺破包膜、提高电池安全隐患的缺陷。况且，降低超声波焊接过程工艺参数会因为超声焊印拉力较小，经常出现因虚焊导致的停产事故。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种压平装置。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术第一方面实施例提供了一种保护片的压平装置，所述压平装置包括工作台、压合机构和夹具；所述夹具安装在所述工作台上，所述夹具包括两个分别用于定位电芯的第一限位部和用于定位位于所述电芯端部的极耳和所述保护片的第二限位部，所述第二限位部位于两个所述第一限位部之间；所述压合机构包括位于所述夹具上方的压平件，所述压平件与所述第二限位部相对设置；所述压平件能够沿第一方向移动以将所述保护片压平。上述方案中，所述第一限位部包括夹紧件和用于安装所述电芯的限位平台，所述夹紧件安装在所述限位平台上，所述夹紧件能够沿第二方向移动以将所述电芯固定在所述夹紧件和所述第二限位部之间。上述方案中，所述第一限位部还包括弹性件，所述弹性件一端固定在所述限位平台上，所述弹性件的另一端与所述夹紧件相连。上述方案中，所述第一限位部还包括伸缩缸，所述伸缩缸一端固定在所述限位平台上，所述伸缩缸的另一端与所述夹紧件相连。上述方案中，所述压平装置还包括至少两个定位销，所述定位销安装在所述工作台上，所述夹具上设有与所述定位销对应的定位孔，每个所述定位销均穿设于相应的所述定位孔。上述方案中，所述压合机构还包括驱动件和导向杆，所述驱动件包括伸缩杆，所述伸缩杆和所述导向杆均与所述压平件相连，且所述导向杆与所述伸缩杆平行。上述方案中，所述压平装置用于实现以下过程：将所述保护片与所述电芯的极耳进行超声波焊接连接；用所述压平装置将翘曲的所述保护片压平。本专利技术第二方面实施例还提供了一种保护片的压平方法，所述压平方法包括：将保护片与电芯的极耳进行超声波焊接连接；用压平装置将翘曲的所述保护片压平。上述方案中，将保护片与电芯的极耳超声波焊接时，调整超声波振幅为20～60μm、焊接压力为15～60psi、焊接能量为300～800J。上述方案中，所述压平装置为第一方面实施例中所述的压平装置。本专利技术实施例提供了一种保护片的压平装置和方法，利用压平装置将因超声波焊接翘曲的保护片进行压平，在确保焊印拉力的前提下，有效抑制了因保护片变形刺穿包膜、进而造成短路的风险。压平装置中，夹具的第一限位部用于定位电芯，第二限位部用于定位极耳和保护片，压平件与第二限位部相对以便压平件沿第一方向移动时能够与第二限位部配合将保护片压平。附图说明图1为现有技术中极耳窜出包膜的结构示意图；图2为本专利技术实施例中压平装置的一个可选的结构示意图；图3为图2中A-A向的剖视图；图4为图2中B-B向的剖视图；图5为本专利技术实施例中电芯与夹具装配时的爆炸图；图6为本专利技术实施例中压平装置另一个可选的结构示意图；图7为图6中工作台和压合机构的结构示意图；图8为图6中夹具和电芯配合时的俯视图。附图标记：电芯100；负极保护片110；正极保护片120；正极连接片130；负极连接片140；负极极耳150；正极极耳160；把手170；卡扣件180；夹具200；第一限位部210；夹紧件211；弹性件212；限位平台213；第一限位块214；第二限位块215；弹性部216；第二限位部220；定位孔230；压合机构300；压平件310；调节阀320；缓冲器330；升降油缸340；导向杆350；伸缩杆360；工作台400；按钮面板410；控制按钮411；定位销420。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护范围。实施例一本实施例提供一种压平方法和压平装置，电芯100为锂电池的电芯，电芯100包括极耳，极耳均位于电芯100的端部，保护片焊接在极耳的上部，连接片焊接在极耳的下部，每个电芯100的极耳均包括正极极耳160和负极极耳150，相应地，每个正极极耳160上设置一个正极保护片120，每个负极极耳150上设置一个负极保护片110，连接片包括与相对的两个电芯100的正极极耳160同时焊接的正极连接片130，和与相对的两个电芯100的负极极耳150同时焊接的负极连接片140。本实施例中，电芯100并不限于以上结构。压平方法中，先利用超声波焊接设备，将电芯100的正极极耳160与正极保护片120进行焊接、将负极极耳150和负极保护片110进行焊接，焊接保护片的同时也将正极连接片130焊接在正极极耳160的下方，负极连接片140焊接在负极极耳150的下方。以对锂电池正极极耳160与正极保护片130进行超声波焊接为例，超声波焊接工艺参数为：超声波振幅50μm、焊接压力45psi、焊接能量500J、输出功率4000W。焊接完成后用压平装置将翘曲的保护片进行压平。本实施例压平后的正极保护片120的侧周部较平整，无明显翘曲。为了解决保护片变形，还可以在超声波焊接过程中在保护片上增加压装结构，避免焊接过程中保护片发生变形。采用本专利技术实施例的压平方法能为极耳后续折弯预留出充足的空间，降低了折弯过程中极耳的窜出风险。而且，采用该方法，还能在超声波焊接区域周围预留出充足的余量，继而保证后续焊接拉力测试得以顺利进行。此外，该方法效率高、耗能少、经济适用、只需在超声波焊接过程后新增压平工位或设备，无需对原有焊接设备或焊接工位实施大规模复杂改造，实施简单高效。能有效提高锂电池产品优率，具有明显的市场运用价值。上述方法中使用的压平装置可以选用包括但不限于如图2至图7所示的压平装置。具体地，压平装置包括工作台400、压合机构300和夹具200；夹具200安装在工作台本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保护片的压平装置，其特征在于，所述压平装置包括工作台、压合机构和夹具；所述夹具安装在所述工作台上，所述夹具包括两个分别用于定位电芯的第一限位部和用于定位位于所述电芯端部的极耳和所述保护片的第二限位部，所述第二限位部位于两个所述第一限位部之间；所述压合机构包括位于所述夹具上方的压平件，所述压平件与所述第二限位部相对设置；所述压平件能够沿第一方向移动以将所述保护片压平。

【技术特征摘要】
1.一种保护片的压平装置，其特征在于，所述压平装置包括工作台、压合机构和夹具；所述夹具安装在所述工作台上，所述夹具包括两个分别用于定位电芯的第一限位部和用于定位位于所述电芯端部的极耳和所述保护片的第二限位部，所述第二限位部位于两个所述第一限位部之间；所述压合机构包括位于所述夹具上方的压平件，所述压平件与所述第二限位部相对设置；所述压平件能够沿第一方向移动以将所述保护片压平。2.根据权利要求1所述的压平装置，其特征在于，所述第一限位部包括夹紧件和用于安装所述电芯的限位平台，所述夹紧件安装在所述限位平台上，所述夹紧件能够沿第二方向移动以将所述电芯固定在所述夹紧件和所述第二限位部之间。3.根据权利要求2所述的压平装置，其特征在于，所述第一限位部还包括弹性件，所述弹性件一端固定在所述限位平台上，所述弹性件的另一端与所述夹紧件相连。4.根据权利要求2所述的压平装置，其特征在于，所述第一限位部还包括伸缩缸，所述伸缩缸一端固定在所述限位平台上，所述伸缩缸的另一端与所述夹紧件相连。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐玮剑，秦伟贤，廖霞霞，
申请(专利权)人：中兴高能技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42