焊接压紧装置以及极柱焊接方法与流程

本技术涉及电池模组，具体而言，涉及应用于电池模组制造工艺中的焊接压紧装置以及极柱焊接方法。

背景技术：

1、电池模组是电池系统中的一个重要组件，‌它通常由若干个电芯、‌连接器、‌电池管理系统（battery management system，bms）和外壳等组成。‌电池模组的主要功能是将多个电芯连接在一起，‌通过并联或串联的方式，‌以增加电池系统的电压和储能容量。

2、激光焊接是电池模组生产制造过程中的重要环节，通常采用巴片焊接的方式实现多个电芯之间的电连接。在执行巴片焊接之前，通过焊接铜嘴将巴片压紧在极柱上，以确保两者之间的良好接触。然而，现有的焊接压紧机构大多为整体设计，由于电芯厚度和电芯之间泡棉所受压力的不稳定性，以及数十组电芯组装后的公差累积，会导致焊接铜嘴与极柱之间出现较大位置偏差，进而导致焊接过程中容易出现铜嘴挡光无法焊接或焊接不良现象。

3、即使采用分组设计式的焊接压紧机构，由于无法保证不同分组的焊接压紧机构的压紧力是完全相同的，在焊接压紧机构压紧待焊接电池模组的过程中，待焊接电池模组容易在焊接压紧机构的压紧力作用下发生位置偏移，进而导致焊接过程中也容易出现焊接不良现象。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术实施例的目的在于提供一种焊接压紧装置以及极柱焊接方法，用以解决现有的焊接压紧机构在焊接过程中容易出现铜嘴挡光无法焊接或焊接不良现象的技术问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种焊接压紧装置，该装置包括：铜嘴机构、滑轨、压紧驱动机构以及压紧机构；

3、所述铜嘴机构包括多组铜嘴组件，每组所述铜嘴组件包括滑块、铜嘴驱动件、固定件以及固定在所述固定件上的多个焊接铜嘴；

4、所述滑块与所述滑轨滑动连接，与所述固定件固定连接；所述铜嘴驱动件配置为驱动所述滑块沿所述滑轨的轨道方向滑动；所述滑块配置为带动所述固定件沿所述轨道方向移动；

5、所述压紧驱动机构配置为驱动所述压紧机构压紧所述固定件，以使所述焊接铜嘴将巴片压紧在极柱上；

6、其中，所述装置还包括：压板驱动件以及设置于待焊接电池模组上方的模组压板；所述压板驱动件配置为驱动所述模组压板靠近或者远离所述待焊接电池模组；以及在所述压紧驱动机构驱动所述压紧机构压紧所述铜嘴机构之前，驱动所述模组压板压紧所述待焊接电池模组；所述模组压板靠近所述待焊接电池模组的一面，配置为在所述压紧驱动机构驱动所述压紧机构压紧所述铜嘴机构的过程中，与所述待焊接电池模组的上表面贴合。

7、在上述的实现过程中，该焊接压紧装置包括铜嘴机构、滑轨、压紧驱动机构以及压紧机构；且铜嘴机构包括多组铜嘴组件，每组所述铜嘴组件包括滑块、铜嘴驱动件、固定件以及固定在所述固定件上的多个焊接铜嘴；通过铜嘴驱动件驱动滑块沿滑轨的轨道方向滑动，基于滑块带动多组铜嘴机构的固定件沿轨道方向分别移动至相应压紧位置，再基于压紧驱动机构驱动压紧机构压紧固定件，使得固定件上所固定的多个焊接铜嘴将巴片压紧在极柱上。基于该焊接压紧装置能够单独实现对多组铜嘴组件的位置调整，降低了电芯组装后的公差累积对焊接铜嘴与电芯极柱之间对齐位置的影响程度，进而提高了焊接铜嘴与电芯极柱之间的对齐准确度。解决了现有的焊接压紧机构在焊接过程中容易出现铜嘴挡光无法焊接或焊接不良现象的技术问题。

8、其次，本技术所提供的焊接压紧装置通过在待焊接电池模组的上方设置模组压板，并在压紧机构压紧铜嘴机构之前，驱动模组压板压紧待焊接电池模组；进而保证在压紧驱动机构驱动压紧机构压紧铜嘴机构的过程中，待焊接电池模组不会因为压紧机构的压紧力而发生位置偏移。进一步提高了待焊接电池模组的焊接良率。

9、此外，基于本技术所提供的焊接压紧装置还能够根据实际需求增加或减少铜嘴机构所包括的铜嘴组件的数量，以适应更加多样化的实际焊接场景，提高了焊接压紧装置在实际应用中的灵活性。

10、可选地，在本技术实施例中，所述压紧机构包括多个与所述铜嘴组件对应设置的铜嘴压紧件；所述压紧驱动机构包括多个与所述铜嘴压紧件对应设置的压紧驱动件；所述压紧驱动件配置为驱动所述铜嘴压紧件靠近或远离所述固定件。

11、在上述的实现过程中，由于铜嘴压紧件和压紧驱动件都是与铜嘴组件对应设置的，能够保证每一铜嘴组件所受到压紧力的均匀性，提高了焊接铜嘴、巴片以及极柱之间的压紧稳定性。此外，也能够在增加或减少铜嘴组件的数量之后，基于多个铜嘴压紧件以及压紧驱动件，为每一铜嘴组件所受到压紧力的均匀性以及焊接铜嘴、巴片以及极柱之间的压紧稳定性提供保障。

12、可选地，在本技术实施例中，所述压紧驱动件包括压紧气缸；所述装置还包括：电磁阀；所述电磁阀配置为控制所述压紧气缸的活塞前进或回退，以驱动所述铜嘴压紧件靠近或远离所述固定件；其中，每一所述压紧气缸通过相同长度的气管与所述电磁阀连接。

13、在上述的实现过程中，压紧驱动件包括压紧气缸，且每一压紧气缸采用相同长度的气管与所述电磁阀连接，并基于电磁阀对所有压紧气缸的动作进行统一控制，以确保多个压紧气缸的动作一致性。进而保证每一焊接铜嘴均能够压紧相应的巴片与极柱。

14、可选地，在本技术实施例中，所述模组压板的制造材质包括橡胶。

15、在上述的实现过程中，由于模组压板的制造材质包括摩擦系数较大的橡胶，可以增加模组压板与待焊接电池模组表面的摩擦力，进而更好地避免待焊接电池模组因为压紧机构的压紧力而发生位置偏移。

16、可选地，在本技术实施例中，所述压板驱动件包括：下压气缸、气缸固定板、贯通所述气缸固定板的多个直线轴承以及活动设置于所述直线轴承内的多个下压导向柱；所述下压气缸的下压活塞杆穿过所述气缸固定板，并与所述模组压板远离所述待焊接电池模组的一面固定连接；所述下压导向柱的一端与所述模组压板固定连接；所述下压气缸配置为驱动所述模组压板靠近或者远离所述待焊接电池模组。

17、在上述的实现过程中，由于压板驱动件包括下压气缸、气缸固定板、贯通气缸固定板的多个直线轴承以及活动设置于直线轴承内的多个下压导向柱；在下压气缸驱动模组压板靠近或者远离待焊接电池模组的过程中，可以基于下压导向柱对模组压板的移动过程进行引导，提高模组压板的移动稳定性。

18、第二方面，本技术实施例还提供一种极柱焊接方法，所述方法应用于如上述第一方面所述的焊接压紧装置；所述焊接压紧装置包括铜嘴机构、滑轨、压紧驱动机构以及压紧机构；所述铜嘴机构包括多组铜嘴组件，每组所述铜嘴组件包括滑块、铜嘴驱动件、固定件以及固定在所述固定件上的多个焊接铜嘴；所述方法包括：

19、根据待焊接电池模组的电芯极柱位置，确定每组所述铜嘴组件的铜嘴焊接位置；

20、基于所述铜嘴驱动件驱动所述滑块带动所述固定件沿所述滑轨的轨道方向移动至所述铜嘴焊接位置；

21、基于所述压紧驱动机构驱动所述压紧机构压紧所述固定件，以使所述焊接铜嘴将巴片压紧在极柱上；

22、利用焊接组件对所述待焊接电池模组进行极柱焊接。

23、在上述的实现过程中，通过在根据待焊接电池模组的电芯极柱位置，确定每组铜嘴组件的铜嘴焊接位置之后，基于铜嘴驱动件驱动每组铜嘴组件的滑块带动固定件沿滑轨的轨道方向移动至铜嘴焊接位置，在铜嘴焊接位置驱动压紧机构压紧固定件，以使焊接铜嘴将巴片压紧在极柱上，再利用焊接组件对待焊接电池模组进行极柱焊接。该方法能够单独控制多组铜嘴组件分别移动至相应的铜嘴焊接位置，提高了焊接铜嘴与电芯极柱之间的对齐准确度。解决了现有的焊接压紧机构在焊接过程中容易出现铜嘴挡光无法焊接或焊接不良现象的技术问题。

24、可选地，在本技术实施例中，在所述焊接压紧装置还包括压板驱动件以及设置于所述待焊接电池模组上方的模组压板的情况下；在所述基于所述压紧驱动机构驱动所述压紧机构压紧所述固定件之前，所述方法还包括：基于所述压板驱动件驱动所述模组压板压紧所述待焊接电池模组；其中，在所述压紧驱动机构驱动所述压紧机构压紧所述铜嘴机构的过程中，所述模组压板靠近所述待焊接电池模组的一面与所述待焊接电池模组的上表面贴合。

25、在上述的实现过程中，通过在压紧机构压紧铜嘴机构之前，驱动模组压板压紧待焊接电池模组，使得模组压板靠近待焊接电池模组的一面与待焊接电池模组的上表面贴合；进而保证在压紧驱动机构驱动压紧机构压紧铜嘴机构的过程中，待焊接电池模组不会因为压紧机构的压紧力而发生位置偏移。

26、可选地，在本技术实施例中，所述焊接组件还包括：焊接振镜、振镜移动机构以及沿所述滑轨的轨道方向固定在所述焊接振镜一侧的相机；所述振镜移动机构配置为驱动所述焊接振镜沿所述轨道方向移动；

27、在所述根据待焊接电池模组的电芯极柱位置，确定每组所述铜嘴组件的铜嘴焊接位置之前，所述方法还包括：基于所述振镜移动机构驱动所述焊接振镜沿所述轨道方向移动，并控制所述相机在移动过程中采集模组图像数据；其中，所述模组图像数据包括基准点数据；根据所述模组图像数据以及所述基准点数据与电池模组极柱位置之间的对应关系，确定所述电芯极柱位置。

28、在上述的实现过程中，由于在模组焊接工序之前，会对每个待焊接电池模组的极柱位置和高度进行检测，获得检测数据；并将检测数据与模组基准点进行绑定（包括基准点数据与电池模组极柱位置/高度之间的对应关系）。通过相机采集包括基准点数据的模组图像数据，并根据模组图像数据以及基准点数据与电池模组极柱位置之间的对应关系，便能够确定出电芯极柱位置。

29、可选地，在本技术实施例中，所述焊接振镜包括3d振镜；所述焊接组件还包括：沿所述滑轨的轨道方向固定在所述焊接振镜另一侧的测距仪；

30、所述利用焊接组件对所述待焊接电池模组进行极柱焊接，包括：基于所述振镜移动机构驱动所述3d振镜沿所述轨道方向移动，并控制所述测距仪在移动过程中测量出电芯极柱高度数据；根据所述电芯极柱高度数据确定所述3d振镜在每一极柱焊接位置的离焦量补偿值；根据所述离焦量补偿值调整所述3d振镜在相应极柱焊接位置的焦距参数。

31、在上述的实现过程中，通过测距仪测量出电芯极柱高度数据，根据电芯极柱高度数据确定3d振镜在每一极柱焊接位置的离焦量补偿值，并根据离焦量补偿值调整3d振镜在相应极柱焊接位置的焦距参数，进一步提高了焊接质量。

32、可选地，在本技术实施例中，所述电芯极柱高度数据包括多个目标位置的极柱高度数据；所述根据所述电芯极柱高度数据确定所述3d振镜在每一极柱焊接位置的离焦量补偿值，包括：根据所述模组图像数据以及所述基准点数据与电池模组极柱高度之间的对应关系，确定所述待焊接电池模组的基准极柱高度；根据所述多个目标位置的极柱高度数据与所述基准极柱高度，确定所述3d振镜在每一极柱焊接位置的离焦量补偿值。

33、在上述的实现过程中，由于在模组焊接工序之前，会对每个待焊接电池模组的极柱位置和高度进行检测，获得检测数据；并将检测数据与模组基准点进行绑定（包括基准点数据与电池模组极柱位置/高度之间的对应关系）。根据模组图像数据以及基准点数据与电池模组极柱高度之间的对应关系，便能够确定出待焊接电池模组的基准极柱高度。无需基于测距仪对每一电芯的极柱高度进行检测，缩短了测距仪的实际测量时间，进而提高了极柱焊接的效率。

34、本技术的有益效果至少包括：该焊接压紧装置能够通过铜嘴驱动件驱动滑块沿滑轨的轨道方向滑动，基于滑块带动多组铜嘴机构的固定件沿轨道方向分别移动至相应压紧位置，再基于压紧驱动机构驱动压紧机构压紧固定件，使得固定件上所固定的多个焊接铜嘴将巴片压紧在极柱上。基于该焊接压紧装置能够单独实现对多组铜嘴组件的位置调整，降低了电芯组装后的公差累积对焊接铜嘴与电芯极柱之间对齐位置的影响程度，进而提高了焊接铜嘴与电芯极柱之间的对齐准确度。解决了现有的焊接压紧机构在焊接过程中容易出现铜嘴挡光无法焊接或焊接不良现象的技术问题。

35、其次，本技术所提供的焊接压紧装置通过在待焊接电池模组的上方设置模组压板，并在压紧机构压紧铜嘴机构之前，驱动模组压板压紧待焊接电池模组；进而保证在压紧驱动机构驱动压紧机构压紧铜嘴机构的过程中，待焊接电池模组不会因为压紧机构的压紧力而发生位置偏移。进一步提高了待焊接电池模组的焊接良率。

36、此外，基于该焊接压紧装置还能够根据实际需求增加或减少铜嘴机构所包括的铜嘴组件的数量，以适应更加多样化的实际焊接场景，提高了焊接压紧装置在实际应用中的灵活性。