本实用新型专利技术公开了一种用于焊接双极型结构电池元件的激光焊接头装置，包括激光焊接头主体(1)、弹簧装置(2)、激光焊接头上盖(3)和激光焊接头下盖(4)，激光焊接头主体(1)的上部设于激光焊接头上盖(3)内，激光焊接头主体(1)的底部设于激光焊接头下盖(4)内，弹簧装置(2)设于激光焊接头上盖(3)和激光焊接头主体(1)之间；激光焊接头主体(1)的端部与激光焊接头下盖(4)之间设有滚珠(5)；激光焊接头主体(1)内部设有聚光装置(6)。本实用新型专利技术能够有效解决激光焊接时压力不均匀的问题，使焊接更加牢固，焊接速度更快，成品率更高。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种用于焊接双极型结构电池元件的激光焊接头装置，属于激光焊接设备领域。
技术介绍
现有技术中，动态液流双极型电池一直没有被广泛地商业化应用，其中一个主要的原因是电池元件间连接的密封问题一直得不到妥善的解决。热塑性树脂材料的框体和双极板/隔膜之间的密封连接一直以来都是一个棘手的技术难题。现有技术中，热塑性树脂材料的框体与双极板之间都是通过热焊接、超声焊接、振动熔敷一体化或使用胶粘的方式实现密封的。热焊接或超声焊接的方式存在的主要问题是加热区域难于精确控制和溢料问题难于解决，导致被焊接的部件变形和对流道造成破坏，极大地影响了电池的性能。振动熔敷一体化的方式存在的问题是框体和碳塑电极表面看起来熔敷的很牢固，但是一拉伸，框体和碳塑电极的界面很容易被拉裂；并且振动熔敷一体化过程中如果有一个点熔敷不牢固，前期焊接的电堆部分都得作废，这样无形增加了成本。而使用胶粘工艺密封的双极板则由于所使用的粘合剂(例如，硅基粘合剂)会和电解液发生反应，因而很难在具有强氧化性的环境中保证电池的长期稳定运行。为了上面所述焊接的缺点，人们专利技术了一种使用激光焊接动态液流双极型电池的方法，采用这种方法可以减少劳动量，降低成本并提高生产效率。但是，由于在使用激光焊接时采用的是普通的激光焊接头，焊接时激光焊接头需要以一定的压力压在绝缘框体的焊接区域上，在使用中发现，普通的激光发生器焊接头移动时压在绝缘框体上的压力不均匀，会随着移动而发生波动，这样会严重影响焊接效果。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种用于焊接双极型结构电池元件的激光焊接头装置，它能够有效解决激光焊接时压力不均匀的问题，使焊接更加牢固，焊接速度更快，成品率更高。本技术的技术方案一种用于焊接双极型结构电池元件的激光焊接头装置，包括激光焊接头主体、弹簧装置、激光焊接头上盖和激光焊接头下盖，激光焊接头主体的上部设于激光焊接头上盖内，激光焊接头主体的底部设于激光焊接头下盖内，弹簧装置设于激光焊接头上盖和激光焊接头主体之间；激光焊接头主体的端部与激光焊接头下盖之间设有滚珠；激光焊接头主体内部设有聚光装置。在激光焊接头主体的端部与激光焊接头下盖之间设置滚珠可以边焊接边通过滚珠提供焊接压力，滚珠镶嵌在聚光装置外，可以随着焊接接触点的高度在小范围内自行进行高度调节，这样焊接头就能紧密的贴合在绝缘框体与双极板/微孔隔膜的焊接面上，能够提供焊接所需压力。弹簧装置起调节高度的作用，如果焊接过程中，遇到焊接区域凹凸不平，可以通过弹簧装置来调节焊接头端部的位置，防止遇、到凸起位置，焊接部位压制过紧，导致焊接部位变形。前述的这种用于焊接双极型结构电池元件的激光焊接头装置中，所述聚光装置包括A聚光镜和B聚光镜，A聚光镜与B聚光镜同轴设置，A聚光镜固定在激光焊接头主体内的中部，B聚光镜固定在激光焊接头主体内的底部。前述的这种用于焊接双极型结构电池元件的激光焊接头装置中，激光焊接头主体的端部与激光焊接头下盖之间设有2个 20个滚珠。前述的这种用于焊接双极型结构电池元件的激光焊接头装置中，激光焊接头主体的端部与激光焊接头下盖之间设有9个滚珠。 前述的这种用于焊接双极型结构电池元件的激光焊接头装置中，所述滚珠的直径为 Imm Smnin前述的这种用于焊接双极型结构电池元件的激光焊接头装置中，所述滚珠的直径为 2mm。前述的这种用于焊接双极型结构电池元件的激光焊接头装置中，所述滚珠为透明橡胶滚珠或钢珠或玻璃珠。与现有技术相比，本技术最大的特点在于激光焊接头主体的端部与激光焊接头下盖之间的滚珠，聚光装置将激光器的激光束聚焦于绝缘框体与双极板/微孔隔膜的接触面上，可以边焊接边通过滚珠提供焊接压力，滚珠可以随着焊接接触点的高度在小范围内自行进行高度调节，这样焊接头就能紧密的贴合在绝缘框体与双极板/微孔隔膜的焊接面上，能够提供焊接所需压力。这样能够保证焊接点牢固，焊接面平滑。除此之外，采用本技术焊接热塑性树脂材料的框体和双极板/隔膜时，不需要提供额外的粘合剂和掩膜等，也不需要附加吸热涂层，因此简化了焊接工序，提高了焊接的效率，节省了劳动力和成本。另外还具有焊缝小，能避免发生溢料现象，不会影响到流道结构、焊接牢固、焊缝平滑，成品率高等优点，提高了电池性能同时降低了电池成本。附图说明图I为本技术的整体结构示意图；图2为本技术的半剖结构示意图。附图中的标记为I-激光焊接头主体，2-弹簧装置，3-激光焊接头上盖，4-激光焊接头下盖，5_滚珠，6_聚光装直，7_A聚光镜，8_B聚光镜。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。本技术的实施例I :一种用于焊接双极型结构电池元件的激光焊接头装置，如图I所示，包括激光焊接头主体I、弹簧装置2、激光焊接头上盖3和激光焊接头下盖4，激光焊接头主体I的上部设于激光焊接头上盖3内，激光焊接头主体I的底部设于激光焊接头下盖4内，弹簧装置2设于激光焊接头上盖3和激光焊接头主体I之间；激光焊接头主体I的端部与激光焊接头下盖4之间设有滚珠5 ;激光焊接头主体I内部设有聚光装置6。如图2所示，聚光装置6包括A聚光镜7和B聚光镜8，A聚光镜7与B聚光镜8同轴设置，A聚光镜7固定在激光焊接头主体I内的中部，B聚光镜8固定在激光焊接头主体I内的底部。激光焊接头主体I的端部与激光焊接头下盖4之间设有3个滚珠5。所述滚珠5的直径为5mm。滚珠5为透明橡胶滚珠。本技术的实施例2 :—种用于焊接双极型结构电池元件的激光焊接头装置，如图I所示，包括激光焊接头主体I、弹簧装置2、激光焊接头上盖3和激光焊接头下盖4，激光焊接头主体I的上部设于激光焊接头上盖3内，激光焊接头主体I的底部设于激光焊接头下盖4内，弹簧装置2设于激光焊接头上盖3和激光焊接头主体I之间；激光焊接头主体I的端部与激光焊接头下盖4之间设有滚珠5 ;激光焊接头主体I内部设有聚光装置6。如图2所示，聚光装置6包括A聚光镜7和B聚光镜8，A聚光镜7与B聚光镜8 同轴设置，A聚光镜7固定在激光焊接头主体I内的中部，B聚光镜8固定在激光焊接头主体I内的底部。激光焊接头主体I的端部与激光焊接头下盖4之间设有9个滚珠5。滚珠5的直径为2mm。滚珠5为钢珠。本技术的实施例3 :—种用于焊接双极型结构电池元件的激光焊接头装置，如图I所示，包括激光焊接头主体I、弹簧装置2、激光焊接头上盖3和激光焊接头下盖4，激光焊接头主体I的上部设于激光焊接头上盖3内，激光焊接头主体I的底部设于激光焊接头下盖4内，弹簧装置2设于激光焊接头上盖3和激光焊接头主体I之间；激光焊接头主体 I的端部与激光焊接头下盖4之间设有滚珠5 ;激光焊接头主体I内部设有聚光装置6。如图2所示，聚光装置6包括A聚光镜7和B聚光镜8，A聚光镜7与B聚光镜8同轴设置，A聚光镜7固定在激光焊接头主体I内的中部，B聚光镜8固定在激光焊接头主体I内的底部。激光焊接头主体I的端部与激光焊接头下盖4之间设有20个滚珠5。所述滚珠5的直径为1mm。滚珠5为玻璃珠。本技术的工作原理首先将热塑性的框体和双极板固定在带有真空吸附系统的设备上，将要焊接的框体和双极板牢固地固定。然后将激光发生器安装在激光焊接头上盖3上，将激光焊接头主体I固定在伺本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于焊接双极型结构电池元件的激光焊接头装置，其特征在于：包括激光焊接头主体(1)、弹簧装置(2)、激光焊接头上盖(3)和激光焊接头下盖(4)，激光焊接头主体(1)的上部设于激光焊接头上盖(3)内，激光焊接头主体(1)的底部设于激光焊接头下盖(4)内，弹簧装置(2)设于激光焊接头上盖(3)和激光焊接头主体(1)之间；激光焊接头主体(1)的端部与激光焊接头下盖(4)之间设有滚珠(5)；激光焊接头主体(1)内部设有聚光装置(6)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孟琳，刘学军，陆克，
申请(专利权)人：北京百能汇通科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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