一种超声焊能量传递的阻隔装置

技术领域

本发明涉及锂电池生产技术领域，尤其涉及一种超声焊能量传递的阻隔装置。

背景技术

锂离子电池在外接极耳和内极耳焊接的过程中会产生额外能量的溢出，如附图1所示，1为电芯，11为极片，2为外接极片，当超声波焊接头以高频机械运动的形式传导至极片边缘料区，由于箔材与料区涂层的柔韧性不同，很大程度上会对料区边缘0.5mm以内的涂层造成开裂甚至剥落的损伤；若超声焊的焊接参数调配不合适或组件异常损耗，这种外泄的机械运动将更加不可控。

目前应对的方法主要是不断调整焊接参数以尽可能高度匹配超声焊三联组和焊件的自身属性或是调整焊点位置尽可能远离料区涂层，但前者局限于调试人员的经验参差需要耗费大量时间成本去尝试，尽管调试成功后依然无法避免焊接组件损耗带来的机械运动能量的异常波动。后者又掣肘于锂电池外观尺寸的工艺标准，无法无限远离料区边缘涂层。

为了保证焊接工序的生产质量节约调试的时间成本，同时防范组件损耗导致焊接参数不匹配引起的异常波动，必须设计一种可以阻隔产生焊接能量传递的装置对极片边缘料区进行一定程度的保护。目前的措施方法虽是从根源出发但局限超声焊的原理无法从根源解决，所以切断传递的过程才是更有效的途径。为了解决这个难题，本专利提出一种简易的阻隔压块装置，

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在上述缺点，而提出的一种超声焊能量传递的阻隔装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种超声焊能量传递的阻隔装置，设置在多个电芯的极耳与外极耳之间，且扣持在多个所述电芯的极耳外侧，其特征在于，包括底座部分及压合部分，在所述底座部分的端面上具有用于放置多个所述极耳的定位部，所述压合部分的底部具有与所述定位部相对应的卡槽位；

其中，所述底座部分和/或所述压合部分通过驱动装置驱动移动。

进一步的，所述定位部为矩形块，所述卡槽位为与矩形块尺寸相适配的矩形槽口，其中，所述矩形块以及矩形槽口的宽度均大于所述极耳的宽度。

进一步的，在所述定位部与所述卡槽位的相对面上还设置有防护部件，所述防护部件用于与所述极耳柔性接触。

进一步的，所述防护部件为贴合在所述定位部内壁以及所述卡槽位底部的胶片。

进一步的，所述胶片为铁氟龙橡胶片。

进一步的，所述底座部分与压合部分均设置为片状结构，且所述底座部分与压合部分长度以及宽度相同。

进一步的，所述底座部分与压合部分对接时组成一矩形结构阻隔面。

进一步的，所述驱动装置为气缸或伺服电机，所述驱动装置与超声波设备的控制单元电性连接。

进一步的，所述底座部分、定位部以及压合部分均为PPS塑料件。

进一步的，所述底座部分与所述定位部一体成型设置。

本发明提出的一种超声焊能量传递的阻隔装置，有益效果在于：本发明中阻隔装置可以切断超声焊产生的机械运动的传递路径，保护极片边缘料区涂层避免损伤开裂和剥落，同时通过形状的设计还可以阻隔焊接碎屑飞溅至电芯内部，有效提升焊接作业过程的良品率，安装方便操作简单，无需进行设备大幅度改造及工艺研究，有效控制生产成本。

附图说明

图1为现有技术超声焊能量传递示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的底座部分结构示意图；

图4为本发明的压合部分结构示意图；

图5为本发明的侧视图。

图中：1、电芯；11、极耳；2、外极耳；3、底座部分；31、定位部；4、压合部分；41、卡槽位；5、驱动装置；6、防护部件。

具体实施方式

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。

参照图2-5为本发明的一个实施例，其公开了一种超声焊能量传递的阻隔装置，其设置在多个电芯1的极耳11与外极耳2之间，且扣持在多个所述电芯1的极耳11外侧，一个外极耳2用于与多个极耳11相连接，以实现多个电芯件的电能同步连接，且采用本阻隔装置阻隔在极耳11与外极耳2之间，可以有效隔绝超声焊的机械运动切断传递途径，以避免芯1内部极片边缘料区涂层避免损伤开裂和剥落。

具体的，本装置包括底座部分3及压合部分4，在所述底座部分3的端面上具有用于放置多个所述极耳11的定位部31，具体来说，在本实施例中，上述的多个极耳11在定位部31处可一一排列摆放，如此可对每个极耳11起到优异的阻隔振动效果，所述压合部分4的底部具有与所述定位部31相对应的卡槽位41；

其中，所述底座部分3和/或所述压合部分4通过驱动装置5驱动移动。

在一些实施例中，本发明中所述定位部31为矩形块，所述卡槽位41为与矩形块尺寸相适配的矩形槽口，其中，所述矩形块以及矩形槽口的宽度均大于所述极耳11的宽度。

工作时，将极耳11放置在定位部31的上方，在本实施例中，以驱动装置5驱动压合部分4单独移动为例，即可通过将上述底座部分3固定在安装基台上，由驱动装置5驱动压合部件4移动实现对底座部分3进行对位接合，通过矩形槽口与所述矩形块的对接压合后，可将极耳11稳固的夹持在两者之间，以实现对超声波焊接时振动的隔断，提升后方电芯1的稳定性。

当然，在其他的实施例中，还可采用两个驱动装置5分别驱动上述的底座部分3以及所述压合部分4，两个驱动装置5同步运动实现对极耳11进行夹持固定；

具体的，本发明中所述驱动装置5为气缸或伺服电机，所述驱动装置5与超声波设备的控制单元电性连接，采用与超声波设备电性连接的方式，其目的在于可实现压合与焊接的联动操作，即当控制单元控制焊接头下移焊接时，此时驱动装置5即可控制底座部分3与压合部分4相对移动实现对极耳11的振动隔断。

进一步来说，本发明中在所述定位部31与所述卡槽位41的相对面上还设置有防护部件6，所述防护部件6用于与所述极耳11柔性接触，采用柔性接触式的设计，一是用于对极耳11进行防护，避免在压合过程中硬性接触导致极耳11损坏的问题，此外，防护部件6用于隔绝振动，以实现振动的阻隔目的。

示例性的是，上述防护部件6为贴合在所述定位部31内壁以及所述卡槽位41底部的胶片，所述胶片为铁氟龙橡胶片，采用耐高温且具有一定弹性的铁氟龙橡胶的目的，可满足振动隔绝的同时，还可满足超声波焊接过程中高温环境的适配需求，有效避免受高温损坏的问题，当然，在其他的实施例中，本领域技术人员知晓，还可采用如聚四氟乙烯、聚氨酯橡胶或丁腈橡胶等胶片代替，亦能实现上述的技术效果，本领域技术人员可以根据实际需求选择对应的材料，在此不再过多赘述。

此外，本发明中所述底座部分3与压合部分4均设置为片状结构，且所述底座部分3与压合部分4长度以及宽度相同。

进一步逇，所述底座部分3与压合部分4对接时组成一矩形结构阻隔面，由于底座部分3与压合部分4在对接后能够形成一阻隔面，因此在实际焊接过程中，还可有效阻隔焊接碎屑飞溅至电芯内部，如此实现对电芯1的进一步防护。

更详细的是，在本发明中所述底座部分3、定位部31以及压合部分4均为PPS塑料件，所述底座部分3与所述定位部31一体成型设置，采用PPS工程塑料作为超声焊能量传递阻隔装置的结构件，造价成本低，且便于用户根据实际需求尺寸、形状进行加工，无需进行设备大幅度改造及工艺研究，有效控制生产成本。

综上，本发明中阻隔装置可以切断超声焊产生的机械运动的传递路径，保护极片边缘料区涂层避免损伤开裂和剥落，同时通过形状的设计还可以阻隔焊接碎屑飞溅至电芯1内部，有效提升焊接作业过程的良品率，安装方便操作简单，无需进行设备大幅度改造及工艺研究。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。