本发明涉及新能源电池制造设备领域,特别涉及一种电池注液钉的预安装装置、焊接系统及预安装方法。
背景技术:
1、新能源电池制造过程中,电池壁上可开设有注液孔方便电解液的注入,电解液通过注液孔向电池中完成注液后,需要在注液孔中压入注液钉,再将铝片放置在注液孔的凹槽中,在激光封口工位利用激光机将铝片和孔焊接在一起,从而达到密封注液孔的效果。而对于薄壁方形钢壳电池而言,由于其电池壁厚较薄,通常壁厚尺寸只有0.1mm左右,在对其注液孔所在的底壳边冲模时,会导致注液孔所在面的平面度较差,在焊接注液钉时,会由于焊缝不平整导致炸焊、焊接不良等焊接缺陷;另外薄形方形钢壳电池在注液后,由于电池壁薄尺寸较薄,会在电解液产生的内压作用下发生微小形变,使电池腔体内空间增大,导致在注液量一定的前提下,电池腔体内残留有空气,此时进行密封垫焊接,不利于电池内部气体排出。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术中所存在的薄壁方形钢壳电池的注液孔所在的壁面在冲模过程中易导致平整度不足,进而影响注液钉焊接质量的技术问题,提供一种电池注液钉的预安装装置、焊接系统及预安装方法。
2、在第一方面,本发明提供一种电池注液钉的预安装装置,包括压紧机构和整平机构,所述压紧机构包括压头以及与压头相连接的第一驱动件,所述第一驱动件用于驱动所述压头移动,所述压头用于将注液钉压紧在电池的注液孔中;所述整平机构包括压轮以及与所述压轮连接的第二驱动件,所述压轮在所述第二驱动件的驱动下能够对开设有所述注液孔的所述电池的外壁面辊压整平,以使得注液钉紧固在所述注液孔中。
3、由于薄壁方形钢壳电池的电池壁较薄,在制造中冲模后易导致注液孔所在壁面的平面度不足,而使用现有技术的注液钉的焊接设备在针对薄壁方形钢壳电池进行注液钉焊接时,会由于电池壁面的平面度的不足进一步导致炸焊、焊接不良等技术缺陷;采用本发明的电池注液钉的预安装装置可在焊接前先利用整平机构对注液孔所在的电池壁的壁面进行整平操作,可使电池壁达到足够的平面度以满足注液钉的焊接要求,具体地,可利用整平机构的第二驱动件驱动压轮在电池壁面上来回辊压整平,压轮在电池壁面上滚动的同时也可通过调节压轮或电池的高度使压轮压在电池的壁面上从而可对电池壁面产生一定的正压力,可在压轮辊压的同时保持正压力的恒定不变,可在辊压的过程中使得电池壁面上的各处受力均匀,进而使得电池壁面在冲模中产生的翘曲等不平整之处在压轮辊压的作用下发生形变恢复足够的平整度,从而有助于后续的注液钉的预安装及焊接过程;压头在带动注液钉压紧在注液孔中时,由于电池壁面具有足够的平整度,可使注液钉被紧密固定在注液孔中,可保证注液钉与电池壁面之间不会产生较大缝隙,在后续焊接时也可使注液钉和电池壁面之间形成稳定均匀的焊缝,进而提升了焊接质量。
4、优选地,还包括与所述压紧机构和所述整平机构连接的夹持机构,所述夹持机构用于固定所述电池。
5、可通过装置中设置的夹持机构对电池进行固定,以避免电池在受压时,尤其在受到压轮辊压时由于同一时间内压力不平衡导致的偏移或翻倒的情况。
6、优选地,所述夹持机构包括固定板、推板、底板和第三驱动件,所述固定板和第三驱动件固定安装在所述底板上,所述推板与所述第三驱动件连接并与所述底板滑动连接;所述固定板和所述推板相对设置,所述电池能够被夹持在所述固定板和所述推板之间,所述推板在所述第三驱动件的驱动下能够朝向或远离所述固定板移动。
7、可通过相对设置的固定板和推板实现对电池的夹持固定,其中,推板可以在第三驱动件的带动下在底板上滑动,并实现靠近或远离固定板的移动,从而可实现对电池的夹持或松开。
8、优选地,所述底板上设有滑轨,所述推板安装在所述滑轨上并能够沿所述滑轨滑动。
9、可通过在底板上设置滑轨的方式实现推板和底板之间的滑动连接,除此之外,也可采用其他方式实现推板和底板之间的滑动连接,例如,在底板上开设滑槽,在推板的底部设置与滑槽匹配的滑块等,本发明对此不作具体限定。
10、优选地,所述固定板设有加热器和温度传感器。
11、在固定板上设置加热器可对夹持在夹持机构中的电池加热升温,并可通过温度传感器实时监测电池的温度,进而可控制加热器对电池的加热温度,电池被加热后可以使其中的空气膨胀,更有利于空气沿注液孔排出。
12、优选地,所述压头用于和所述注液钉接触的端面上设有定位凸块。
13、在将注液钉压紧在注液孔中之前,可先将注液钉置于注液孔上,再将压头下压将注液钉压紧在注液孔中,然而在将注液钉放置在注液孔上时,注液钉的放置角度和位置可能会存在偏差,通过在压头上设置定位凸块可在当压头接触到注液钉时,使定位凸块与注液钉上的凹槽配合,可使注液钉的角度和位置恢复到注液孔的中心,也就是说,定位凸块与注液钉上的凹槽的配合作用,可以达到使注液钉纠偏和回正的效果,避免注液钉在预安装中发生偏差。
14、优选地,所述第一驱动件和所述压头之间设有弹性件。
15、具体地,弹性件可以套设在第一驱动件的输出杆上,弹性件可使压头在第一驱动件的带动下对电池施加压力时起到缓冲的作用,避免电池壁在受到过大的冲击力后发生形变。
16、优选地,所述压头上用于固定所述注液钉的位置开设有若干上下贯通的通孔。
17、可在压头上安装注液钉的位置开设至少两个贯通的通孔,可使压头上形成镂空的部分,一方面不影响注液钉在压头上的固定,另一方面可在注液钉被压紧在注液孔中并保持压头的压力的同时,实现对注液钉的焊接操作,具体地,焊枪可伸入到压头上镂空的通孔中对准注液钉周围的焊缝位置施焊。
18、在第二方面,本发明提供一种电池注液钉的焊接系统,包括如上所述的电池注液钉的预安装装置,还包括用于对所述注液钉施焊的激光焊机。
19、本发明的电池注液钉的焊接系统可在利用激光焊机焊接前对注液钉实施预安装操作,具体地,可利用整平机构对注液孔所在的电池壁的壁面进行整平操作,可使电池壁达到足够的平面度以满足注液钉的焊接要求,进而有助于后续的注液钉的预安装及焊接过程;压头在带动注液钉压紧在注液孔中时,由于电池壁面具有足够的平整度,可使注液钉被紧密固定在注液孔中,可保证注液钉与电池壁面之间不会产生较大缝隙,在后续焊接时也可使注液钉和电池壁面之间形成稳定均匀的焊缝,进而提升了焊接质量。
20、在第三方面,本发明提供一种电池注液钉的预安装方法,采用如上所述的电池注液钉的预安装装置或如上所述的电池注液钉的焊接系统;所述预安装方法包括:s1:固定所述电池;
21、s2:利用所述压轮辊压整平开设有所述注液孔的所述电池的外壁面;加热所述电池至预设温度;s3:控制所述第一驱动件驱动所述压头朝向所述注液孔移动,将所述注液钉对准所述注液孔的中心点压紧在所述注液孔中。
22、采用本发明的电池注液钉的预安装方法可在注液钉焊接之前进行预安装以及电池壁面的整平操作,可提升注液钉安装的稳定性和紧密性,有利于后续在焊接中形成稳定均匀的焊缝,提升了焊接质量。
23、与现有技术相比,本发明的有益效果:
24、1.本发明的电池注液钉的预安装装置可在焊接前先利用整平机构对注液孔所在的电池壁的壁面进行整平操作,可使电池壁达到足够的平面度以满足注液钉的焊接要求,具体地,可利用整平机构的第二驱动件驱动压轮在电池壁面上来回辊压整平,压轮在电池壁面上滚动的同时也对电池壁面产生一定的正压力,可在压轮辊压的同时保持正压力的恒定不变,可在辊压的过程中使得电池壁面上的各处受力均匀,进而使得电池壁面由于冲模造成的不平整之处在压轮辊压的作用下发生形变恢复足够的平整度,从而有助于后续的注液钉的预安装及焊接过程;压头在带动注液钉压紧在注液孔中时,由于电池壁面具有足够的平整度,可使注液钉被紧密固定在注液孔中,可保证注液钉与电池壁面之间不会产生较大缝隙,在后续焊接时也可使注液钉和电池壁面之间形成稳定均匀的焊缝,进而提升了焊接质量;
25、2.本发明的电池注液钉的焊接系统可在利用激光焊机焊接前对注液钉实施预安装操作,具体地,可利用整平机构对注液孔所在的电池壁的壁面进行整平操作,可使电池壁达到足够的平面度以满足注液钉的焊接要求,进而有助于后续的注液钉的预安装及焊接过程;压头在带动注液钉压紧在注液孔中时,由于电池壁面具有足够的平整度,可使注液钉被紧密固定在注液孔中,可保证注液钉与电池壁面之间不会产生较大缝隙,在后续焊接时也可使注液钉和电池壁面之间形成稳定均匀的焊缝,进而提升了焊接质量;
26、3.本发明的电池注液钉的预安装方法可在注液钉焊接之前进行预安装以及电池壁面的整平操作,可提升注液钉安装的稳定性和紧密性,有利于后续在焊接中形成稳定均匀的焊缝,提升了焊接质量。
1.一种电池注液钉的预安装装置,其特征在于,包括压紧机构和整平机构,
2.根据权利要求1所述的电池注液钉的预安装装置,其特征在于,还包括与所述压紧机构和所述整平机构连接的夹持机构,所述夹持机构用于固定所述电池(1)。
3.根据权利要求2所述的电池注液钉的预安装装置,其特征在于,所述夹持机构包括固定板(41)、推板(42)、底板(43)和第三驱动件(44),所述固定板(41)和第三驱动件(44)固定安装在所述底板(43)上,所述推板(42)与所述第三驱动件(44)连接并与所述底板(43)滑动连接;所述固定板(41)和所述推板(42)相对设置,所述电池(1)能够被夹持在所述固定板(41)和所述推板(42)之间,所述推板(42)在所述第三驱动件(44)的驱动下能够朝向或远离所述固定板(41)移动。
4.根据权利要求3所述的电池注液钉的预安装装置,其特征在于,所述底板(43)上设有滑轨(45),所述推板(42)安装在所述滑轨(45)上并能够沿所述滑轨(45)滑动。
5.根据权利要求3所述的电池注液钉的预安装装置,其特征在于,所述固定板(41)设有加热器(46)和温度传感器(47)。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的电池注液钉的预安装装置,其特征在于,所述压头(21)用于和所述注液钉接触的端面上设有定位凸块(211)。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的电池注液钉的预安装装置,其特征在于,所述第一驱动件(22)和所述压头(21)之间设有弹性件(23)。
8.根据权利要求1至5中任意一项所述的电池注液钉的预安装装置,其特征在于,所述压头(21)上用于固定所述注液钉的位置开设有若干上下贯通的通孔(212)。
9.一种电池注液钉的焊接系统,其特征在于,包括权利要求1至8中任意一项所述的电池(1)注液钉的预安装装置,还包括用于对所述注液钉施焊的激光焊机。
10.一种电池注液钉的预安装方法,其特征在于,采用如权利要求1至8中任意一项所述的电池(1)注液钉的预安装装置或权利要求9中所述的电池(1)注液钉的焊接系统;所述预安装方法包括:
