一种超声波焊头以及超声波焊接设备的制作方法

本发明涉及一种焊头以及相应的焊接设备，尤其涉及一种适用于带电解液的圆柱形电池与盖帽之间的焊接的超声波焊头以及含有该超声波焊头的超声波焊接设备，属于超声波焊接技术领域。

背景技术：

目前，圆柱形电池主要以钢壳圆柱磷酸铁锂电池为主，铁锂电池由于具有容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流放电、电化学性能稳定、使用安全(不会因过充电、过放电以及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸)、工作温度范围宽以及对环境友好等特点而被广泛应用于太阳能灯具、草坪灯具、后备能源、电动工具以及玩具模型上。然而，在对带电解液的注液圆柱形电池与电池盖帽进行焊接时，用现有的焊头进行焊接时会让极耳瞬间氧化而导致发黑、虚焊等焊接不稳定的结果。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种焊接稳定且焊接效率高的超声波焊头。此外，本发明的另一目的在于提供一种含有所述超声波焊头的超声波焊接设备。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种超声波焊头，包括焊头部，所述焊头部包括具有多面体形的焊头端部以及承接部，其中，所述焊头端部包括紧邻承接部的内端面、与所述内端面相对的外端面、顶面、与所述顶面相对的底面以及两个侧面，其中，所述顶面上设有至少一个超声波辐射头，并且，所述承接部的上表面紧邻所述内端面的一侧形成有一凹槽。

优选的是：所述底面上设有至少一个超声波辐射头，并且，所述承接部的下表面紧邻所述内端面的一侧形成有一凹槽。

优选的是：所述凹槽的截面呈半圆形。

优选的是：所述凹槽的宽度为1mm-3mm，深度为2mm-4mm。

优选的是：所述超声波辐射头到位于相应的承接部表面的凹槽的距离不超过6mm。

优选的是：所述内端面具有方形或类似于方形的形状。

优选的是：所述侧面具有六边形形状，其中，所述六边形的顶边与底边平行，并具有两条与所述底边垂直的侧边。

优选的是：所述超声波焊头还包括用于将所述焊头部安装至超声波换能器或变幅杆上的安装部，且所述安装部上设有安装孔。

优选的是：所述承接部相对于所述端部以及安装部向内凹陷。

本发明的另一目的在于提供一种超声波焊接设备，其包括至少一个如上所述的超声波焊头。

本发明的有益效果在于，与现有的超声波焊头相比，本发明的超声波焊头采用具有多面体形的焊头端部以及优选具有半圆形截面的凹槽的涉及，可有效避免极耳在焊接过程中被焊穿或是被氧化，实现牢固且稳定的焊接效果。

附图说明

图1示出了本发明所述超声波焊头的立体结构示意图；

图2示出了本发明所述超声波焊头的主视图；

图3示出了本发明所述超声波焊头的俯视图；

图4示出了安装有本发明所述的超声波焊头的超声波焊接设备的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

如图1-图3所示，本发明所述的超声波焊头，其包括焊头部1以及与所述焊头部1相连并用于将所述焊头部1安装连接至超声波换能器或变幅杆上的安装部2。其中，所述安装部2可具圆柱形结构，且其底部具有用于将所述焊头1固定到超声波换能器或变幅杆上的安装孔21。所述焊头部1包括焊头端部11以及位于所述端部11与安装部2之间的承接部12。在本发明中，所述焊头部1与所述安装部2之间可整体形成一阶梯形状，即，如图1中所示，所述焊头部1相对于所述安装部2向内收缩形成一整体类似于阶梯的形状。并且，所述承接部12相对于所述端部11以及安装部2内凹，即，所述焊头端部11、承接部12以及安装部2之间形成一大致的凹形截面。

具体地，所述焊头端部11具有多面体形结构，其包括靠近所述承接部12一侧的内端面111、与所述内端面111相对的外端面114、顶面113、与所述顶面113相对的底面以及位于两侧的两个侧面112，其中，所述顶面113上设置有向外凸出的至少一个超声波辐射头1131，并且，所述承接部12的上表面靠近所述内端面111的一侧还形成有一向所述承接部12的内部凹陷的、适用于放置电池盖帽的凹槽121，进一步地，所述凹槽121为截面呈半圆形的凹槽，以便于更均匀地接收由超声波辐射头1131所传输的声波能量。类似地，所述多面体形焊头端部11的底面上也设置有至少一个向外凸出的超声波辐射头，且所述承接部12的下表面靠近所述内端面111的一侧形成有一向所述承接部12的内部凹陷的、截面优选为半圆形的凹槽。特别地，所述凹槽121的宽度为1mm-3mm，深度为2mm-4mm，所述超声波辐射头1131到相应的凹槽121的距离不超过6mm，即，焊头端部11顶面的超声波辐射头1131到承接部12上表面的凹槽121的距离不超过6mm，而位于焊头端部11底面的超声波辐射头到承接部下表面的凹槽的距离也不超过6mm，以防止所述超声波焊头在焊接过程中产生振动而导致产生焊接不牢固的结果。

此外，在本发明中，所述内端面111具有方形或类似于方形的形状，优选为正方形。所述侧面112优选具有六边形形状，且优选地，该六边形的顶边与底边平行，并具有两条与所述底边垂直的侧边，即，焊头端部11的外端面114优选与内端面111平行，且所述顶面113和底面分别与所述内端面111垂直，以便于超声波能量能最大限度地均匀辐射到凹槽内的电池盖帽上。

如图4所示，将本发明如上所述的至少一个超声波焊头与变幅杆或超声波换能器以及相应的电源相连即可形成一完整的超声波焊接设备。当采用该超声波焊接设备对电池盖帽以及带电解液的电池3进行焊接时，将电池盖帽置于承接部12的凹槽131中，启动电源，此时，超声波辐射头接收到变幅杆或超声波换能器传输的声波能量，沿着所述凹槽的内壁传递给位于凹槽内的盖帽并完成所述盖帽与电池之间的焊接工作。相对于现有的超声波焊头，本发明的焊头通过具有多面体形的焊头部以及用于放置电池盖帽的凹槽的设计，可有效避免极耳在焊接过程中被焊穿或是被氧化，并能达到焊接牢固的效果。

本发明已通过优选的实施方式进行了详尽的说明。然而，通过对前文的研读，对各实施方式的变化和增加也是本领域的一般技术人员所显而易见的。申请人的意图是所有这些变化和增加都包含了本发明的落在了本发明权利要求的范围中的部分。

本文中使用的术语仅为对具体的实施例加以说明，其并非意在对本发明进行限制。除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均与本发明所属领域的一般技术人员的理解相同。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种超声波焊头，包括焊头部，所述焊头部包括具有多面体形的焊头端部以及承接部，其中，所述焊头端部包括紧邻承接部的内端面、与所述内端面相对的外端面、顶面、与所述顶面相对的底面以及两个侧面，其中，所述顶面上设有至少一个超声波辐射头，并且，所述承接部的上表面紧邻所述内端面的一侧形成有一凹槽。此外，本发明还提供了一种包括所述超声波焊头的超声波焊接设备。与现有的超声波焊头相比，本发明的超声波焊头采用具有多面体形的焊头端部以及优选具有半圆形截面的凹槽的涉及，可有效避免极耳在焊接过程中被焊穿或是被氧化，实现牢固且稳定的焊接效果。

技术研发人员：潘劲光;雷广伟
受保护的技术使用者：广州市科普超声电子技术有限公司
技术研发日：2017.05.03
技术公布日：2017.07.14