一种锂电池极片焊接装置及其方法与流程

1.本发明涉及电池极片焊接技术领域，尤其涉及一种锂电池极片焊接装置及其方法。


背景技术：

2.在电池行业，消费类电子行业等里面涉及到一种金属箔材焊接工艺。在传统的焊接工艺中，主要采用超声波焊接的方法，此方法的缺点是焊接头存在磨损且磨损时间不可控，一旦发生磨损，焊接质量将大幅下降，存在很多不良品。另一方面，传统的超声焊接会挤压产品，当焊接结束后，产品会舒展，形成拉扯，容易扯烂隔离膜，从而发生短路爆炸，而激光焊接不存在此类风险，因此提出激光焊接的方法。
3.现有的电池极片焊接装置不具备相应的辅助整理机构，导致在进行焊接作业之前需要大量的人工操作，从而使得焊接的效率较低，残次品率较高。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决上述问题，而提出的一种锂电池极片焊接装置及其方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种锂电池极片焊接装置，包括工作台，所述工作台上端面滑动连接有滑动座，所述滑动座上端面固定连接有限位块，所述工作台上设有驱动机构以带动滑动座移动，所述工作台上设有与滑动座相配合的整理机构、预压机构和焊接机构，所述整理机构包括第一转动座、第二转动座、电动伸缩杆、第一转动块、第一固定块、第一压块、连接杆、第一滑块、第二转动块、连接块、弹簧和第二压块，所述工作台上固定连接有第一转动座和第二转动座，所述第一转动座与电动伸缩杆转动连接，所述电动伸缩杆的输出端与所述第一转动块固定连接，所述第二转动座上转动连接有第一固定块，所述第一固定块上端面固定连接有连接杆，所述连接杆上滑动连接有第一滑块，所述第一滑块与所述第一转动块以及第二转动块转动连接，所述第二转动块远离所述连接块一端转动连接，所述连接杆上端与所述连接块中部转动连接，所述连接杆上套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与所述连接块以及第一滑块抵接，所述连接块远离所述第二转动块一端固定连接有第二压块，所述第一固定块远离所述电动伸缩杆一侧固定连接有第一压块，所述预压机构包括立架、气缸、第三转动座、齿轮、滑轨、第二滑块和第三压块，所述工作台上端面固定连接有立架，所述立架上端面固定连接有气缸，所述气缸的输出端贯穿所述立架延伸至立架的下方并固定连接有第三转动座，所述第三转动座上转动连接有齿轮，所述立架下端面固定连接有滑轨，所述滑轨内嵌有第二滑块，所述第二滑块上开设有齿槽，所述齿槽与齿轮啮合连接，所述第二滑块下端面固定连接有第三压块。
6.作为上述技术方案的进一步描述：所述驱动机构包括空腔、支撑架、驱动电机、通槽、驱动辊和限位槽，所述工作台内
部开设有空腔，所述工作台侧表壁固定连接有支撑架，所述支撑架上固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端延伸至所述空腔内部并固定连接有同轴设置的驱动辊，所述驱动辊上开设有限位槽，所述工作台上开设有通槽，所述限位槽内嵌有滑柱，所述滑柱贯穿通槽延伸至工作台的上方并与所述滑动座固定连接。
7.作为上述技术方案的进一步描述：所述驱动电机为伺服电机，所述限位槽呈螺旋形设置在所述驱动辊的侧表壁上。
8.作为上述技术方案的进一步描述：所述焊接机构包括支撑台、紫外纳秒激光器、扩束镜、扫描振镜和聚焦场镜，所述工作台上端面固定连接有支撑台，所述支撑台上固定连接有紫外纳秒激光器，所述紫外纳秒激光器的输出端连接有扩束镜，所述扩束镜远离所述紫外纳秒激光器一端连接有扫描振镜，所述扫描振镜下方设有聚焦场镜。
9.作为上述技术方案的进一步描述：所述滑轨和第二滑块均设有两个，两个所述滑轨关于所述齿轮对称设置，两个所述第二滑块分别与所述齿轮两侧啮合连接。
10.作为上述技术方案的进一步描述：所述第一压块、第二压块和第三压块上均套设有橡胶套。
11.基于上述一种锂电池极片焊接装置的焊接方法，包括以下步骤：s1：整理：将正负极金属箔分别叠在金属基体上，形成待焊接材料并放置在滑动座上，由驱动机构带动滑动座移动到整理机构工作区，启动电动伸缩杆，带动第一滑块在连接杆上滑动，使得第一压块和第二压块同时移动以对金属箔进行按压整理，使得金属箔叠放整齐；s2：压紧：由驱动机构带动滑动座移动到预压机构工作区，启动气缸带动齿轮、第二滑块和第三压块下压，直到第三压块与金属箔接触并与金属箔压紧；s3：焊接：由驱动机构带动滑动座移动到焊接机构工作区，由焊接机构对待焊接材料进行焊接处理。
12.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：1、本发明中，设置有整理机构，启动电动伸缩杆，带动第一滑块在连接杆上滑动的同时推动连接杆以及第一压块移动，直到第一压块与金属箔接触，第一滑块继续在连接杆上滑动带动第二转动块与连接块连接端上移，从而使得第二压块下压，配合第一压块以对金属箔进行按压整理，使得金属箔叠放整齐，便于后续的焊接操作，提高了焊接效率。
13.2、本发明中，设置有预压机构，启动气缸带动齿轮、第二滑块和第三压块下压，当正负极金属箔高度不一致时，其中一个第三压块与高度较高一极的金属箔接触并将金属箔压紧，气缸继续带动齿轮、第二滑块和第三压块下压，使得齿轮转动，带动另一个第三压块与高度较低一极的金属箔接触并将金属箔压紧，便于后续的焊接操作。
附图说明
14.图1为本发明中整体结构示意图；图2为本发明中整体结构另一角度示意图；图3为本发明中驱动辊结构示意图；
图4为本发明中整理机构结构示意图；图5为本发明中预压机构结构示意图；图6为本发明中预压机构另一状态结构示意图。
15.图例说明：1、工作台；2、空腔；3、支撑架；4、驱动电机；5、通槽；6、驱动辊；7、限位槽；8、滑动座；9、限位块；10、支撑台；11、紫外纳秒激光器；12、扩束镜；13、扫描振镜；14、聚焦场镜；15、第一转动座；16、第二转动座；17、电动伸缩杆；18、第一转动块；19、第一固定块；20、第一压块；21、连接杆；22、第一滑块；23、第二转动块；24、连接块；25、弹簧；26、第二压块；27、立架；28、气缸；29、第三转动座；30、齿轮；31、滑轨；32、第二滑块；33、第三压块。
具体实施方式
16.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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
17.实施例一：请参阅图1
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6，一种锂电池极片焊接装置，包括工作台1，工作台1上端面滑动连接有滑动座8，滑动座8上端面固定连接有限位块9，工作台1上设有驱动机构以带动滑动座8移动，工作台1上设有与滑动座8相配合的整理机构、预压机构和焊接机构，整理机构包括第一转动座15、第二转动座16、电动伸缩杆17、第一转动块18、第一固定块19、第一压块20、连接杆21、第一滑块22、第二转动块23、连接块24、弹簧25和第二压块26，工作台1上固定连接有第一转动座15和第二转动座16，第一转动座15与电动伸缩杆17转动连接，电动伸缩杆17的输出端与第一转动块18固定连接，第二转动座16上转动连接有第一固定块19，第一固定块19上端面固定连接有连接杆21，连接杆21上滑动连接有第一滑块22，第一滑块22与第一转动块18以及第二转动块23转动连接，第二转动块23远离连接块24一端转动连接，连接杆21上端与连接块24中部转动连接，连接杆21上套设有弹簧25，弹簧25的两端分别与连接块24以及第一滑块22抵接，连接块24远离第二转动块23一端固定连接有第二压块26，第一固定块19远离电动伸缩杆17一侧固定连接有第一压块20，预压机构包括立架27、气缸28、第三转动座29、齿轮30、滑轨31、第二滑块32和第三压块33，工作台1上端面固定连接有立架27，立架27上端面固定连接有气缸28，气缸28的输出端贯穿立架27延伸至立架27的下方并固定连接有第三转动座29，第三转动座29上转动连接有齿轮30，立架27下端面固定连接有滑轨31，滑轨31内嵌有第二滑块32，第二滑块32上开设有齿槽，齿槽与齿轮30啮合连接，第二滑块32下端面固定连接有第三压块33，启动电动伸缩杆17，带动第一滑块22在连接杆21上滑动的同时推动连接杆21以及第一压块20移动，直到第一压块20与金属箔接触，第一滑块22继续在连接杆21上滑动带动第二转动块23与连接块24连接端上移，从而使得第二压块26下压，配合第一压块20以对金属箔进行按压整理，使得金属箔叠放整齐，启动气缸28带动齿轮30、第二滑块32和第三压块33下压，当正负极金属箔高度不一致时，其中一个第三压块33与高度较高一极的金属箔接触并将金属箔压紧，气缸28继续带动齿轮30、第二滑块32和第三压块33下压，使得齿轮30转动，带动另一个第三压块33与高度较低一极的金属箔接触并将金
属箔压紧，便于后续的焊接操作。
18.驱动机构包括空腔2、支撑架3、驱动电机4、通槽5、驱动辊6和限位槽7，工作台1内部开设有空腔2，工作台1侧表壁固定连接有支撑架3，支撑架3上固定连接有驱动电机4，驱动电机4的输出端延伸至空腔2内部并固定连接有同轴设置的驱动辊6，驱动辊6上开设有限位槽7，工作台1上开设有通槽5，限位槽7内嵌有滑柱，滑柱贯穿通槽5延伸至工作台1的上方并与滑动座8固定连接，启动驱动电机4，带动驱动辊6以及限位槽7转动，使得滑柱受到限位槽7以及通槽5的双重限位，从而带动滑动座8沿工作台1滑动。
19.驱动电机4为伺服电机，限位槽7呈螺旋形设置在驱动辊6的侧表壁上，使得滑动座8可以移动并停滞在整理机构、预压机构和焊接机构的工作区。
20.焊接机构包括支撑台10、紫外纳秒激光器11、扩束镜12、扫描振镜13和聚焦场镜14，工作台1上端面固定连接有支撑台10，支撑台10上固定连接有紫外纳秒激光器11，紫外纳秒激光器11的输出端连接有扩束镜12，扩束镜12远离紫外纳秒激光器11一端连接有扫描振镜13，扫描振镜13下方设有聚焦场镜14，可实现流水线焊接，有效提高生产效率。
21.滑轨31和第二滑块32均设有两个，两个滑轨31关于齿轮30对称设置，两个第二滑块32分别与齿轮30两侧啮合连接。
22.第一压块20、第二压块26和第三压块33上均套设有橡胶套，具有更好的整理预压效果，同时避免对金属箔造成损伤。
23.基于上述一种锂电池极片焊接装置的焊接方法，包括以下步骤：s1：整理：将正负极金属箔分别叠在金属基体上，形成待焊接材料并放置在滑动座8上，由驱动机构带动滑动座8移动到整理机构工作区，启动电动伸缩杆17，带动第一滑块22在连接杆21上滑动，使得第一压块20和第二压块26同时移动以对金属箔进行按压整理，使得金属箔叠放整齐；s2：压紧：由驱动机构带动滑动座8移动到预压机构工作区，启动气缸28带动齿轮30、第二滑块32和第三压块33下压，直到第三压块33与金属箔接触并与金属箔压紧；s3：焊接：由驱动机构带动滑动座8移动到焊接机构工作区，由焊接机构对待焊接材料进行焊接处理。
24.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。