一种锂电芯模组串联的新型焊接装置及焊接方法与流程

1.本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种锂电芯模组串联的新型焊接装置及焊接方法。


背景技术：

2.随着国家新能源战略的实施，新能源汽车数量逐年递增，为增加新能源汽车的竞争力，其续航里程要求越来越长，锂电池因能量密度高、电芯体积小、安全性能好等优势，逐渐受到新能源汽车厂的青睐。
3.锂电池是新能源汽车的核心部分，目前锂电池为了满足动力电池及储能系统电池高电压和高能量的需要,通常需要将若干锂电芯进行串并联焊接，以形成锂电芯模组，现有锂电芯模组串联的焊接装置一般不具有折叠收纳的功能，导致不使用时的占地面积大，因此需要设计一种锂电芯模组串联的新型焊接装置及焊接方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种锂电芯模组串联的新型焊接装置及焊接方法，具有在焊接时转动竖起以及在不焊接时转动收纳隐藏的功能，减小装置不使用时的占地面积，同时收纳隐藏后的装置为平面焊接台，可另做它用，提高装置实用性能的特点。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电芯模组串联的新型焊接装置，包括焊接台，所述焊接台的侧壁连接有l型延伸板，所述延伸板上装配有z轴向移动结构，所述延伸板的上方装配有折叠结构，z轴向移动结构可使折叠结构沿z轴向往复移动，所述折叠结构的顶端连接有转动架体，所述转动架体上装配有y轴向移动结构，所述转动架体靠近焊接台的侧壁设置有连接架体，y轴向移动结构可使连接架体沿y轴向往复移动，所述连接架体上装配有x轴向移动结构，所述连接架体内装配有焊接结构，x轴向移动结构可使焊接结构沿x轴向往复移动。
6.优选的，所述z轴向移动结构包括设置在延伸板上的电机槽和移动槽，电机槽位于移动槽的一侧，所述电机槽的内部装配有驱动电机，所述移动槽的内部设置有连接螺杆，连接螺杆的一端通过联轴器与驱动电机的输出轴连接，连接螺杆的另一端通过轴承与移动槽的内壁连接，所述连接螺杆上通过传动螺母传动连接有移动座，所述移动座的顶端与折叠结构连接。
7.优选的，所述折叠结构包括与移动座连接的转动座以及设置在转动架体上的连接槽，所述转动座的一端外壁装配有电缸，所述电缸的输出轴延伸至连接槽并与连接槽间连接有第二连接转轴，且转动座的另一端外壁与转动架体间连接有第一连接转轴。
8.优选的，所述y轴向移动结构和x轴向移动结构与z轴向移动结构的结构相同，不同之处在于y轴向移动结构的移动座与连接架体连接，z轴向移动结构的移动座与焊接结构连接。
9.优选的，所述焊接结构包括与z轴向移动结构移动座连接的焊接架，所述焊接架上装配有焊机。
10.优选的，所述焊接架的一端连接有固定架，所述固定架上装配有空气处理箱体，所述空气处理箱体的顶端设置有排气口，所述空气处理箱体的内部从上到下依次装配有活性炭板和滤板，所述空气处理箱体的底端装配有气泵，气泵的进风端延伸至焊机的焊接头位置，气泵的出风端延伸至空气处理箱体内且位于滤板的下方。
11.优选的，所述连接架体的底端内部设置有装配槽，所述装配槽的内部设置有玻璃罩，所述玻璃罩的顶端与装配槽的内顶壁间等间距连接有多个连接弹簧。
12.优选的，所述焊接台表面设置有相变材料散热层，所述相变材料散热层为平均相对分子质量为1000的聚乙二醇。其中，聚乙二醇为有机固固相变材料（固态有序的分子连接结构变成固态无序的分子连接结构），且其相变温度会随着聚合度的增加而升高，因此，其平均相对分子质量不能太高也不能过低，当达到其相变温度（37~41℃）时，会发生固-固相变，吸收热量，从而能够快速降低焊接后电芯的表面温度。
13.优选的，所述焊接台表面设置有多个吸附孔，多个所述吸附孔沿所述焊接台的表面均匀分布，所述焊接台内部设置有与所述吸附孔相连通的吸附腔，所述吸附腔外连接有真空泵。通过在焊接台设置吸附孔，这样可以通过吸附孔的吸附有效的去除焊接后电芯表面的浮尘或杂物，避免浮尘或杂物影响电芯表面贴绝缘胶。
14.优选的，所述吸附孔的孔径由里到外逐渐变小，这样增大了吸附通过量而减小了作用面积，可以增加吸附力，从而有效去除粘附在电芯表面的灰尘或杂物。
15.优选的，所述吸附孔的孔径大小为0.5~5.5mm。
16.此外，本发明还提供一种锂电芯模组串联的新型焊接装置的焊接方法，包括以下步骤：s1：焊接前，将待焊接工件放置在焊接台上；s2：焊接时，启动电缸，电缸驱动输出轴收缩，电缸输出轴收缩过程中带动转动架体沿第一连接转轴转动，直至转动架体垂直接触转动座，即电缸的输出轴无法再收缩时，电缸停止驱动，根据待焊接工件的焊缝位置确定焊机的焊接位置，先启动z轴向移动结构的驱动电机，驱动电机驱动输出轴反向转动，驱动电机的输出轴带动移动槽反向转动，移动槽反向转动过程中，移动座在移动槽上向远离驱动电机的方向移动，移动座带动转动座、转动架体、连接架体、焊接架和焊机同方向移动，直至移动至焊机位于z轴向的位置，驱动电机停止驱动，再启动y轴向移动结构的驱动电机，驱动电机驱动输出轴反向转动，驱动电机的输出轴带动移动槽反向转动，移动槽反向转动过程中，移动座在移动槽上向下移动，移动座带动连接架体、焊接架和焊机同方向移动，直至移动至焊机位于y轴向的位置，驱动电机停止驱动，后启动x轴向移动结构的驱动电机，驱动电机驱动输出轴反向转动，驱动电机的输出轴带动移动槽反向转动，移动槽反向转动过程中，移动座在移动槽上向靠近驱动电机的方向移动，移动座带动焊接架和焊机同方向移动，直至移动至焊机位于x轴向的位置，驱动电机停止驱动，即完成焊机焊接位置调节，启动焊机，焊机对焊缝进行焊接；s3：焊接后，关闭焊机，z轴向移动结构、y轴向移动结构和x轴向移动结构的驱动电机正向转动，带动z轴向移动结构、y轴向移动结构和x轴向移动结构的移动座恢复至原位，即转动架体、连接架体和焊机恢复至原位，电缸驱动输出轴延伸，电缸输出轴延伸过程中带
动转动架体沿第一连接转轴转动，直至转动架体与转动座平行，电缸停止驱动，即转动架体和连接架体容置在延伸板内被隐藏，形成平面焊接台，可在不焊接时另作它用。
17.优选的，步骤s2中，焊机在焊接时，玻璃罩在连接弹簧的连接作用下具有弹性，可根据焊接情况调节玻璃罩的延伸度，使玻璃罩能够在不影响焊机焊接的情况下接触焊接台，避免焊接的有害气体外泄，同时启动气泵，气泵将焊接产生的有害气体吸入空气处理箱体内，有害气体依次经滤板过滤杂质以及经活性炭板吸附有害物质，后通过排气口排出。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明焊接台侧壁设有l型延伸板，同时设有转动座，转动座一端与转动架体间设有第一连接转轴，另一端通过第二连接转轴与电缸的输出轴连接，因此装置具有在焊接时转动竖起以及在不焊接时转动收纳隐藏的功能，减小装置不使用时的占地面积，同时收纳隐藏后的装置为平面焊接台，可另做它用，提高装置的实用性能。
19.2、本发明连接架体的底端内部设有装配槽，装配槽内通过连接弹簧弹性设有玻璃罩，能够在不影响焊机焊接的同时罩住焊机的焊接空间，避免焊接产生的有害气体外溢对工作人员的身体健康造成影响，同时连接架体侧壁设有固定架，固定架内设有空气处理箱体，空气处理箱体底端设有气泵，而且内部设有滤板和活性炭板，顶端设有排气口，能够对玻璃罩内的有害气体进行净化，避免焊接完成装置恢复原位等待收纳隐藏时有害气体外溢对工作人员的身体健康造成影响，提高装置的焊接安全性。
附图说明
20.图1为本发明的立体图；图2为本发明的竖剖图；图3为本发明图1中a处的剖视图；图4为本发明图2中b处的放大图；图5为本发明图2中c处的放大图；图6为本发明图2中d处的放大图；图7为本发明焊接结构折叠状态的示意图。
21.图中：1、焊接台；2、延伸板；3、电机槽；4、驱动电机；5、连接槽；6、移动座；7、移动槽；8、连接螺杆；9、第一连接转轴；10、转动架体；11、第二连接转轴；12、电缸；13、转动座；14、连接架体；15、装配槽；16、连接弹簧；17、玻璃罩；18、焊接架；19、焊机；20、空气处理箱体；21、气泵；22、滤板；23、活性炭板；24、排气口；25、固定架。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例1请参阅图1-图7，本发明提供的一种锂电芯模组串联的新型焊接装置，包括焊接台1，焊接台1的侧壁连接有l型延伸板2，延伸板2上装配有z轴向移动结构，延伸板2的上方装
配有折叠结构，z轴向移动结构可使折叠结构沿z轴向往复移动，折叠结构的顶端连接有转动架体10，转动架体10上装配有y轴向移动结构，转动架体10靠近焊接台1的侧壁设置有连接架体14，y轴向移动结构可使连接架体14沿y轴向往复移动，连接架体14上装配有x轴向移动结构，连接架体14内装配有焊接结构，x轴向移动结构可使焊接结构沿x轴向往复移动。
24.具体的，z轴向移动结构包括设置在延伸板2上的电机槽3和移动槽7，电机槽3位于移动槽7的一侧，电机槽3的内部装配有驱动电机4，移动槽7的内部设置有连接螺杆8，连接螺杆8的一端通过联轴器与驱动电机4的输出轴连接，连接螺杆8的另一端通过轴承与移动槽7的内壁连接，连接螺杆8上通过传动螺母传动连接有移动座6，移动座6的顶端与折叠结构连接。
25.具体的，折叠结构包括与移动座6连接的转动座13以及设置在转动架体10上的连接槽5，转动座13的一端外壁装配有电缸12，电缸12的输出轴延伸至连接槽5并与连接槽5间连接有第二连接转轴11，且转动座13的另一端外壁与转动架体10间连接有第一连接转轴9。
26.具体的，y轴向移动结构和x轴向移动结构与z轴向移动结构的结构相同，不同之处在于y轴向移动结构的移动座6与连接架体14连接，z轴向移动结构的移动座6与焊接结构连接。
27.具体的，焊接结构包括与z轴向移动结构移动座6连接的焊接架18，焊接架18上装配有焊机19。
28.该锂电芯模组串联的新型焊接装置的焊接方法，包括以下步骤：s1：焊接前，将待焊接工件放置在焊接台1上；s2：焊接时，启动电缸12，电缸12驱动输出轴收缩，电缸12输出轴收缩过程中带动转动架体10沿第一连接转轴9转动，直至转动架体10垂直接触转动座13，即电缸12的输出轴无法再收缩时，电缸12停止驱动，根据待焊接工件的焊缝位置确定焊机19的焊接位置，先启动z轴向移动结构的驱动电机4，驱动电机4驱动输出轴反向转动，驱动电机4的输出轴带动移动槽7反向转动，移动槽7反向转动过程中，移动座6在移动槽7上向远离驱动电机4的方向移动，移动座6带动转动座13、转动架体10、连接架体14、焊接架18和焊机19同方向移动，直至移动至焊机19位于z轴向的位置，驱动电机4停止驱动，再启动y轴向移动结构的驱动电机4，驱动电机4驱动输出轴反向转动，驱动电机4的输出轴带动移动槽7反向转动，移动槽7反向转动过程中，移动座6在移动槽7上向下移动，移动座6带动连接架体14、焊接架18和焊机19同方向移动，直至移动至焊机19位于y轴向的位置，驱动电机4停止驱动，后启动x轴向移动结构的驱动电机4，驱动电机4驱动输出轴反向转动，驱动电机4的输出轴带动移动槽7反向转动，移动槽7反向转动过程中，移动座6在移动槽7上向靠近驱动电机4的方向移动，移动座6带动焊接架18和焊机19同方向移动，直至移动至焊机19位于x轴向的位置，驱动电机4停止驱动，即完成焊机19焊接位置调节，启动焊机19，焊机19对焊缝进行焊接；s3：焊接后，关闭焊机19，z轴向移动结构、y轴向移动结构和x轴向移动结构的驱动电机4正向转动，带动z轴向移动结构、y轴向移动结构和x轴向移动结构的移动座6恢复至原位，即转动架体10、连接架体14和焊机19恢复至原位，电缸12驱动输出轴延伸，电缸12输出轴延伸过程中带动转动架体10沿第一连接转轴9转动，直至转动架体10与转动座13平行，电缸12停止驱动，即转动架体10和连接架体14容置在延伸板2内被隐藏，形成平面焊接台1，可在不焊接时另作它用。
29.实施例2本实施例较实施例1的不同之处在于：焊接架18的一端连接有固定架25，固定架25上装配有空气处理箱体20，空气处理箱体20的顶端设置有排气口24，空气处理箱体20的内部从上到下依次装配有活性炭板23和滤板22，空气处理箱体20的底端装配有气泵21，气泵21的进风端延伸至焊机19的焊接头位置，气泵21的出风端延伸至空气处理箱体20内且位于滤板22的下方。
30.连接架体14的底端内部设置有装配槽15，装配槽15的内部设置有玻璃罩17，玻璃罩17的顶端与装配槽15的内顶壁间等间距连接有多个连接弹簧16。
31.该锂电芯模组串联的新型焊接装置的焊接方法，步骤s2中：焊机19在焊接时，玻璃罩17在连接弹簧16的连接作用下具有弹性，可根据焊接情况调节玻璃罩17的延伸度，使玻璃罩17能够在不影响焊机19焊接的情况下接触焊接台1，避免焊接的有害气体外泄，同时启动气泵21，气泵21将焊接产生的有害气体吸入空气处理箱体20内，有害气体依次经滤板22过滤杂质以及经活性炭板23吸附有害物质，后通过排气口24排出。
32.实施例3本实施例较实施例1或实施例2的不同之处在于：焊接台1表面设置有相变材料散热层，相变材料散热层为平均相对分子质量为1000的聚乙二醇。其中，聚乙二醇为有机固固相变材料（固态有序的分子连接结构变成固态无序的分子连接结构），且其相变温度会随着聚合度的增加而升高，因此，其平均相对分子质量不能太高也不能过低，当达到其相变温度（37~41℃）时，会发生固-固相变，吸收热量，从而能够快速降低焊接后电芯的表面温度。这样使得焊接台1具有良好的散热功能。
33.实施例4本实施例较实施例1或实施例3的不同之处在于：焊接台1表面设置有多个吸附孔，多个吸附孔沿所述焊接台的表面均匀分布，焊接台1内部设置有与所述吸附孔相连通的吸附腔，吸附腔外连接有真空泵。通过在焊接台1设置吸附孔，这样可以通过吸附孔的吸附有效的去除焊接后电芯表面的浮尘或杂物，避免浮尘或杂物影响电芯表面贴绝缘胶。这样使得焊接台1具有良好的除尘功能。
34.优选的，吸附孔的孔径由里到外逐渐变小，这样增大了吸附通过量而减小了作用面积，可以增加吸附力，从而有效去除粘附在电芯表面的灰尘或杂物。优选的，吸附孔的孔径大小为0.5~5.5mm。
35.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。