电池电芯夹具及包括该电池电芯夹具的治具装置的制作方法

本公开涉及一种用于在焊接电极组件和包括在圆柱形电池电芯中的集电板时夹持圆柱形电池电芯的电池电芯夹具，以及包括该电池电芯夹具的治具装置。

背景技术：

1、根据产品类别和诸如高能量密度的电特性而具有高适用性的二次电池不仅已经被普遍地应用于便携式装置，而且还被应用于由电源驱动的电动车辆（ev）或混合动力车辆（hev）。

2、这些二次电池具有能够显著减少化石燃料的使用的主要优点，并且还具有不因使用能量而产生任何副产物的优点，并且因此作为用于改善环境友好性和能量效率的新的能量源而变得突出。

3、目前广泛使用的二次电池的类型包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。这些单元二次电池电芯（即单元电池电芯）的工作电压约为2.5v至4.5v。因此，当需要较高的输出电压时，多个电池电芯可以串联连接以构成电池组。此外，根据电池组所需的充电/放电容量，还可以通过并联连接多个电池电芯来配置电池组。因此，根据所需的输出电压或充电/放电容量，可以可变地设定包括在电池组中的电池电芯的数量和电连接类型。

4、同时，作为单元二次电池电芯的类型，圆柱形、棱柱形和袋形电池电芯是已知的。在圆柱形电池电芯的情况下，作为绝缘体的隔膜被夹在正极与负极之间，正极和负极被卷绕以形成卷芯型电极组件，所述卷芯型电极组件然后被插入到电池壳体中以构成电池。此外，集电板可以连接到正极和负极中的每一个的未涂覆部分，并且可以将电极组件电连接到暴露于外部的电极端子。作为参考，正极端子可以是密封电池壳的开口的密封体的盖板，负极端子可以是电池壳体。然而，根据具有这种结构的现有技术的圆柱形电池电芯，由于电流集中在连接到正极未涂覆部分或负极未涂覆部分的条形电极极耳上，所以电阻高，产生大量的热，并且集电效率差。

5、通常，对于小的圆柱形电池电芯，电阻和热产生不是主要问题，但是如果增加形状因数以将圆柱形电池电芯应用于电动车辆，则可能出现圆柱形电池电芯可能由于在快速充电过程中在电极极耳周围产生的大量热而被点燃的问题。

6、为了解决这个问题，已经开发了一种具有如下结构的圆柱形电池电芯，即，正极未涂覆部分和负极未涂覆部分分别位于卷芯型电极组件的顶部和底部，并且集电板焊接到这些未涂覆部分以提高集电效率。

7、在该结构中，焊接箔形的未涂覆部分和集电板是必要的。然而，由于焊接在正极侧的集电板和焊接在负极侧的集电板的形状是不同的，所以需要适合于这些形状的焊接工艺，并且如果圆柱形电池电芯在焊接期间移动，则可能在焊接角度和焊接位置上发生偏差。

技术实现思路

1、技术问题

2、因此，本公开提供了一种在焊接电极组件和集电板时稳定地夹持圆柱形电池电芯的电池电芯夹具。

3、另外，本发明提供了一种治具装置，该治具装置包括上述的电池电芯夹具。

4、然而，本公开所要解决的技术问题不限于上述问题，并且根据下面给出的对本公开的描述，本领域技术人员可以清楚地理解未提及的其他问题。

5、技术方案

6、根据本公开的实施方式，一种夹持圆柱形电池电芯的电池电芯夹具包括：夹持件，所述夹持件夹紧圆柱形电池电芯的侧面；以及第一方向传送单元，所述第一方向传送单元被配置为在连接所述圆柱形电池电芯的两侧的底面的第一方向上移动所述夹持件。

7、所述第一方向传送单元可以包括直线电机或滚珠丝杠电机中的一个。

8、所述夹持件可以包括隔着所述圆柱形电池电芯相对的至少一对夹持指。

9、此外，可以在所述一对夹持指与所述圆柱形电池电芯接触的区域中形成弯曲形状的夹持凹部。

10、所述夹持凹部可以形成为与所述圆柱形电池电芯的侧面所具有的曲面相对应的形状。

11、此外，所述电池电芯夹具还可以包括第二方向传送单元，所述第二方向传送单元调节所述一对夹持指之间的间隙。

12、所述第二方向传送单元可以包括直线电机或滚珠丝杠电机中的一个。

13、另外，所述夹持件可以包括：一对第一夹持指，所述一对第一夹持指隔着所述圆柱形电池电芯相对；以及一对第二夹持指，所述一对第二夹持指在所述第一方向上与所述一对第一夹持指间隔开，并且隔着所述圆柱形电池电芯相对。

14、另外，根据本公开的实施方式，一种在电极组件和集电板的焊接期间夹持圆柱形电池电芯的治具装置包括：基座；设置在所述基座上并夹持所述圆柱形电池电芯的侧面的电池电芯夹具；以及设置在基座上并接触所述圆柱形电池电芯的至少一侧的底面的一个或更多个焊接掩模，其中，所述电池电芯夹具包括用于夹紧所述圆柱形电池电芯的侧面的夹持件和被配置为在第一方向上传送所述夹持件的第一方向传送单元，使得所述圆柱形电池电芯的至少一侧的底面可以与所述一个或更多个焊接掩模紧密接触。

15、所述电池电芯夹具的第一方向传送单元可以包括直线电机或滚珠丝杠电机中的一个。

16、所述电池电芯夹具的所述夹持件可以包括隔着所述圆柱形电池电芯相对的至少一对夹持指。

17、可以在所述一对夹持指与所述圆柱形电池电芯接触的区域中形成弯曲形状的夹持凹部。

18、所述夹持凹部可以形成为与所述圆柱形电池电芯的侧面所具有的曲面相对应的形状。

19、在所述治具装置中，所述电池电芯夹具还可以包括调节所述一对夹持指之间的间隙的第二方向传送单元。

20、所述电池电芯夹具的所述第二方向传送单元可以包括直线电机或滚珠丝杠电机中的一个。

21、所述电池电芯夹具的所述夹持件可以包括：一对第一夹持指，所述一对第一夹持指隔着所述圆柱形电池电芯相对；以及一对第二夹持指，所述一对第二夹持指在所述第一方向上与所述一对第一夹持指间隔开，并且隔着所述圆柱形电池电芯相对。

22、发明效果

23、根据本公开，当焊接电极组件和集电板时，所述圆柱形电池电芯可以被稳定地夹紧。

24、然而，通过本公开可以获得的效果不限于上述效果，并且根据下面给出的本公开的描述，本领域技术人员可以清楚地理解未提及的其他技术效果。

1.一种夹持圆柱形电池电芯的电池电芯夹具，所述电池电芯夹具包括：

2.根据权利要求1所述的电池电芯夹具，其中，所述第一方向传送单元包括直线电机或滚珠丝杠电机中的一个。

3.根据权利要求1所述的电池电芯夹具，其中，所述夹持件包括隔着所述圆柱形电池电芯相对的至少一对夹持指。

4.根据权利要求3所述的电池电芯夹具，其中，在所述一对夹持指与所述圆柱形电池电芯接触的区域中形成有弯曲形状的夹持凹部。

5.根据权利要求4所述的电池电芯夹具，其中，所述夹持凹部被形成为与所述圆柱形电池电芯的侧面所具有的曲面相对应的形状。

6.根据权利要求3所述的电池电芯夹具，所述电池电芯夹具还包括调节所述一对夹持指之间的间隙的第二方向传送单元。

7.根据权利要求6所述的电池电芯夹具，其中，所述第二方向传送单元包括直线电机或滚珠丝杠电机中的一个。

8.根据权利要求1所述的电池电芯夹具，其中

9.一种治具装置，所述治具装置用于在焊接电极组件和集电板的过程中夹紧圆柱形电池电芯，所述治具装置包括：

10.根据权利要求9所述的治具装置，其中，所述电池电芯夹具的所述第一方向传送单元包括直线电机或滚珠丝杠电机中的一个。

11.根据权利要求9所述的治具装置，其中，所述电池电芯夹具的所述夹持件包括隔着所述圆柱形电池电芯相对的至少一对夹持指。

12.根据权利要求11所述的治具装置，其中，在所述一对夹持指与所述圆柱形电池电芯接触的区域中形成弯曲形状的夹持凹部。

13.根据权利要求12所述的治具装置，其中，所述夹持凹部形成为与所述圆柱形电池电芯的侧面所具有的曲面相对应的形状。

14.根据权利要求11所述的治具装置，其中，所述电池电芯夹具还包括调节所述一对夹持指之间的间隙的第二方向传送单元。

15.根据权利要求14所述的治具装置，其中，所述电池电芯夹具的所述第二方向传送单元包括直线电机或滚珠丝杠电机中的一个。

16.根据权利要求9所述的治具装置，其中，