一种电池顶盖激光焊接用装夹工装制造技术

本实用新型专利技术涉及焊接密封技术领域，具体涉及一种电池顶盖激光焊接用装夹工装。该装夹工装包括侧向夹持结构，侧向夹持结构包括用于对应配合的侧向夹持件，所述侧向夹持件具有加热结构，加热结构处于侧向夹持件的用于与电池顶盖和电池壳体焊接接合位置对应的位置处，以用于加热电池顶盖和电池壳体的焊接接合位置。焊接时，加热结构对电池壳体上能够对电池顶盖的焊接接合位置进行预热，以降低激光焊接功率或在高功率下提升焊接速度，焊接完成后，也可以通过缓慢的降低加热结构的温度以实现对电池壳体和电池顶盖的缓冷，以降低焊接后焊缝急速冷却导致的变形热应力，整个激光焊接过程增加了预热和缓冷措施，改善了电池出现焊接变形的情况。

A kind of fixture for laser welding of battery top cover

【技术实现步骤摘要】
一种电池顶盖激光焊接用装夹工装
本技术涉及焊接密封
，具体涉及一种电池顶盖激光焊接用装夹工装。
技术介绍
动力电池作为新能源汽车的主要能量来源，为整车提供驱动电能，它主要包括电芯、壳体和顶盖三部分，电芯通过正负极极耳焊接在顶盖上，再将电芯放入壳体中，顶盖四侧与壳口通过激光焊接密封，完成电芯装配。在授权公告号为CN206435866U的中国技术专利中公开了一种电池顶盖焊接装置，电池顶盖焊接装置包括电池定位机构、电池夹紧机构、电池旋转机构、激光发射机构以及激光移动机构，在进行电池顶盖焊接时，首先通过电池定位机构和电池夹紧机构对电池的壳体和顶盖进行定位夹紧，而后电池旋转机构、激光发射机构以及激光移动机构相互配合，由激光发射器对壳体与顶盖的接合位置进行热熔密封焊接。可以看出，上述焊接装置较好的实现了电池壳体和顶盖的准确焊接，但仍存在一定的问题：在进行激光焊接时，激光发射器直接对焊接处进行热熔焊接，焊接完成后直接移走，这使得电池壳体和顶盖在焊接前后分别出现快速升温和降温的过程。在此过程中产生的热应力容易导致电池在焊接后发生变形，尤其是随着新能源汽车的里程需求不断增加，对动力电池的能量密度要求也越来越高，电池结构的设计越来越趋向轻量化方向发展，壳体的厚度逐渐变薄，而薄壁壳体在热应力的作用下变形更为严重，对电池质量的影响也更大。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电池顶盖激光焊接用装夹工装，以解决现有技术中激光焊接电池顶盖和电池壳体时容易出现热应力导致的焊接变形的技术问题。为了实现上述目的，本技术电池顶盖激光焊接用装夹工装采用如下的技术方案：一种电池顶盖激光焊接用装夹工装，包括用于环绕电池布置以在电池侧向上夹持定位电池壳体的侧向夹持结构，侧向夹持结构包括用于对应配合的侧向夹持件，所述侧向夹持件具有加热结构，加热结构处于侧向夹持件的用于与电池顶盖和电池壳体焊接接合位置对应的位置处，以用于加热电池顶盖和电池壳体的焊接接合位置。有益效果是：在进行电池顶盖激光焊接时，首先通过侧向夹持件对电池壳体进行夹持固定，由于侧向夹持件上相应位置处设有加热结构，加热结构可对电池壳体与电池顶盖的焊接接合位置进行预热，以降低激光焊接功率或在同样焊接功率下提升焊接速度，而在激光焊接完成后，也可以通过缓慢的降低加热结构的温度以实现对电池壳体和电池顶盖的缓冷，以降低焊接后焊缝急速冷却导致的变形热应力，整个激光焊接过程增加了预热和缓冷措施，有效地减小了电池壳体和电池顶盖在焊接过程中出现的热应力，改善了电池壳体和电池顶盖出现焊接变形的情况。进一步地，所述侧向夹持件包括下夹持块，所述加热结构设置在下夹持块顶部。有益效果是：加热结构在下夹持块的顶部，方便安装形成侧向夹持件。进一步地，所述加热结构包括固设在所述下夹持块顶部的上导热块，上导热块上设置有加热器件。有益效果是：利用上导热块的导热性能够实现均匀加热的目的，避免出现局部快速升温和快速降温的情况。进一步地，所述加热器件为加热管。有益效果是：加热管具有热惯性小、温度控制精度高且便于维修的优点。进一步地，电池顶盖激光焊接用装夹工装包括可控制所述加热器件加热温度的温控系统，温控系统包括控制器和用于检测所述上导热块温度的温度传感器，所述控制器与所述温度传感器、加热器件分别连接。有益效果是：通过温控系统能够检测加热器件的实时温度并实时调整升温和降温速度，进一步提高了预热和缓冷效果。进一步地，所述上导热块为铝质或钢质。有益效果是：铝质材料或钢质材料的导热性能好，使得加热效果更好。进一步地，所述上导热块的外侧设置有用于减少热量散失的外隔热件或外隔热层。有益效果是：外隔热件或外隔热层可以有效的减缓加热过程中的热量散失，降低加热成本。进一步地，所述外隔热件为围设在上导热块外侧的隔热块。有益效果是：隔热块结构简单，方便设置。进一步地，所述上导热块上方盖设有上隔热件或上隔热层。有益效果是：在上导热块上方加盖上隔热件或上隔热层，也可以实现更好的保温效果。进一步地，所述侧向夹持件包括用于夹持长方形电池长边的长边夹持件和用于夹持长方形电池短边的短边夹持件，所述长边夹持件和短边夹持件均成对布置，长边夹持件和短边夹持件分别具有所述的下夹持块和加热结构。有益效果是：通过长边夹持件和短边夹持件能够有效地对长方形电池的长边和短边进行夹持，长边和短边的加热温度能够得到较好的控制，有效地改善了长方形的长边和短边因热应力而发生的变形情况。附图说明图1为本技术电池顶盖激光焊接用装夹工装装夹电池时的俯视图；图2为本技术电池顶盖激光焊接用装夹工装装夹电池的主视图（未显示长边夹持件）；图3为图1所示装夹工装中长边夹持件的结构示意图；图4为图1所示装夹工装中短边夹持件的结构示意图；图5为图1中长边夹持件和长边隔热块配合结构示意图。附图标记说明：1-电池顶盖，2-电池壳体，3-长边夹持件，31-长边下夹持块，32-长边上导热块，4-短边夹持件，41-短边下夹持块，42-短边上导热块，5-底部限位件，6-长边隔热块，7-短边隔热块，8-激光焊接装置，9-长边加热管，10-短边加热管，11-热电偶传感器，20-焊接结合位置。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施方式作进一步说明：本技术电池顶盖激光焊接用装夹工装的具体实施例：电池顶盖激光焊接用装夹工装主要针对长方形电池，由于长方形电池的长边和短边的长度不同，导致焊接时间不同，焊接时产生的热应力会有明显区别，因此长方形电池在焊接时出现的变形情况也比较明显，本技术电池顶盖激光焊接用装夹工装能够对长方形电池长边和短边进行较好的预热和缓冷，使二者受热更加均匀，有效地改善因热应力而导致的焊接变形情况。如图1至图5所示，电池顶盖激光焊接用装夹工装包括侧向夹持结构，侧向夹持结构环绕电池布置以在电池侧向上夹持电池壳体2，侧向夹持结构具体包括用于对应配合的侧向夹持件，侧向夹持件具有加热结构，加热结构设置在侧向夹持件的与电池顶盖1和电池壳体2的焊接接合位置20处，以用于加热电池顶盖1和电池壳体2对应焊接接合位置20的区域。实际上，侧向夹持件具体包括下夹持块，上述加热结构具体设置在下夹持块顶部，加热结构具体包括固设在下夹持块顶部的上导热块，上导热块上设有相应的加热器件，通过加热器件加热上导热块，再由上导热块对相应电池顶盖及电池壳体进行加热，加热更加均匀。如图4和图5所示，针对长方形电池来讲，侧向夹持件具体包括用来夹持长方形电池长边的长边夹持件3和用来夹持长方形电池短边的短边夹持件4，长边夹持件3和短边夹持件4均成对布置，长边夹持件3和短边夹持件4分别具有下夹持块和加热结构，具体的，长边夹持件3包括长边下夹持块31和长边上导热块32，短边夹持件4包括短边下夹持块41和短边上导热块42，在长边上导热块32和短边上导热块42上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池顶盖激光焊接用装夹工装，包括用于环绕电池布置以在电池侧向上夹持定位电池壳体的侧向夹持结构，侧向夹持结构包括用于对应配合的侧向夹持件，其特征在于：所述侧向夹持件具有加热结构，加热结构处于侧向夹持件的用于与电池顶盖和电池壳体焊接接合位置对应的位置处，以用于加热电池顶盖和电池壳体的焊接接合位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池顶盖激光焊接用装夹工装，包括用于环绕电池布置以在电池侧向上夹持定位电池壳体的侧向夹持结构，侧向夹持结构包括用于对应配合的侧向夹持件，其特征在于：所述侧向夹持件具有加热结构，加热结构处于侧向夹持件的用于与电池顶盖和电池壳体焊接接合位置对应的位置处，以用于加热电池顶盖和电池壳体的焊接接合位置。


2.根据权利要求1所述的电池顶盖激光焊接用装夹工装，其特征在于：所述侧向夹持件包括下夹持块，所述加热结构设置在下夹持块顶部。


3.根据权利要求2所述的电池顶盖激光焊接用装夹工装，其特征在于：所述加热结构包括固设在所述下夹持块顶部的上导热块，上导热块上设置有加热器件。


4.根据权利要求3所述的电池顶盖激光焊接用装夹工装，其特征在于：所述加热器件为加热管。


5.根据权利要求3或4所述的电池顶盖激光焊接用装夹工装，其特征在于：电池顶盖激光焊接用装夹工装包括可控制所述加热器件加热温度的温控系统，温控系统包括控制器和...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，
申请(专利权)人：中航锂电技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32