1.本实用新型涉及电芯模组制备技术领域，更具体涉及一种适用于方形电芯的堆叠打包焊接一体化工装。


背景技术：

2.在电芯成组的过程中，模组的堆叠、打包和焊接显得尤为重要，较大程度上决定了模组焊接的可靠性。以往传统的堆叠、打包和焊接工序是单独存在的，在完成堆叠和打包单独的工序以后需要搬运后进行焊接，因此在一定程度上会存在模组变形的风险，影响模组的极柱平面度的一致性，进而影响模组的焊接稳定性；同时在一定程度上，通过单独的工装工序增加了物料成本和生产的人员成本，也会对生产的效率产生一定的影响。由以上可见，传统的堆叠、打包和焊接单独体的工装对模组的焊接可靠性存在一定程度上的影响。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题在于如何防止模组变形的风险，提高模组的极柱平面度的一致性以及焊接稳定性。
4.本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种适用于方形电芯的堆叠打包焊接一体化工装，包括：压板组件、焊接压合组件、挤压组件，所述压板组件具有待组装区域，所述挤压组件位于待组装区域的开口处并朝向开口处直线往复运动，打包带穿过所述压板组件对方形电芯周向固定，所述焊接压合组件位于压板组件顶部并对集成盖板的极片与方形电芯极柱进行压合。
5.通过压板组件、焊接压合组件、挤压组件可对方形电芯进行堆叠、打包、焊接等工序进行集成，无需分开进行，避免了分为多个工序加工时由于搬运导致模组变形的风险，通过压板组件对模组进行固定，保证了模组极柱平面度的一致性，通过焊接压合组件方形电芯极柱与集成盖板上的极片进行压合，提高了焊接的稳定性。
6.作为优选的技术方案，所述压板组件包括横向设置的第一压板、竖向设置的第二压板、上压板，所述第一压板和第二压板围合成待组装区域，所述上压板固定连接第一压板顶端。
7.作为优选的技术方案，所述挤压组件包括旋转螺杆、固定支撑板、第一移动板、止推轴承、螺杆固定块；所述旋转螺杆与固定支撑板转动连接，所述止推轴承与旋转螺杆转动连接，所述止推轴承端部固定有第一移动板，所述第一移动板中心处固定连接有螺杆固定块，所述螺杆固定块与旋转螺杆旋合连接，所述止推轴承固定连接在支撑板靠近方形电芯的一端，通过旋转旋转螺杆可推动第一移动板向靠近u型区域的一端移动，对电芯进行挤压使多个方形电芯达到组装要求。
8.作为优选的技术方案，所述挤压组件还包括第二移动板、压力传感器、限位杆、限位块；所述第二移动板通过限位杆滑动连接在第一移动板靠近方形电芯的一端，所述第二移动板靠近第一移动板的一端固定连接有压力传感器，所述限位块位于第一移动板靠近方
形电芯的一端，所述第一移动板靠近压力传感器的一端固定有传感器底座，通过压力传感器可测量实时的压力，通过限位块可对第二移动板进行限位，防止其偏移，通过传感器底座的设置可防止压力过大对压力传感器造成损伤。
9.作为优选的技术方案，所述焊接压合组件包括焊具、龙门架、至少一个移动单元，所述焊具位于方形电芯外侧，所述龙门架通过移动单元可调的设于方形电芯顶端，所述移动单元包括导轨、滑块、导轨副、导轨夹具，所述滑块通过导轨副滑动设于导轨顶端，所述导轨夹具位于滑块与导轨之间并与导轨副固定连接，所述龙门架的竖直端与滑块固定连接，通过移动单元可实现对龙门架的移动，从而根据焊接点的不同，调节龙门架位置。
10.作为优选的技术方案，所述焊接压合组件还包括至少一组压合单元，所述压合单元位于龙门架的水平端，所述压合单元包括肘夹部、连接杆、肘夹固定板；所述肘夹部可转动的设置于龙门架水平端顶部，所述肘夹部与连接杆的一端转动连接，所述连接杆的另一端与肘夹固定板固定，通过压合单元可使集成盖板上的极片与电芯的极柱贴合，提高焊接效果。
11.作为优选的技术方案，所述压合单元还包括弹簧、压台、螺钉，所述肘夹固定板底端通过弹簧弹性连接有压台，所述弹簧内设有螺钉，所述螺钉顶端与肘夹固定板固定，通过弹簧的设置可起到缓冲的作用，防止压力过大对集成盖板和极柱造成损伤。
12.作为优选的技术方案，所述龙门架的水平端底部固定连接有多个光轴，多个光轴与肘夹固定板滑动配合，通过光轴的设置可对肘夹固定板进行限位。
13.作为优选的技术方案，所述上压板包括绝缘板、固定板、侧板垫高块，所述固定板底端固定连接有绝缘板，所述绝缘板两端底部均固定有侧板垫高块，所述侧板垫高块上均成型有通孔，通过上压板可对方形电芯的极柱面进行限位，保证打包过程中的整体平面度。
14.作为优选的技术方案，所述压板组件还包括中间压板，所述中间压板通过螺栓固定，所述中间压板底端与方形电芯顶部抵接，通过中间压板的设置可提高电芯极柱面平面度。
15.本实用新型的优点在于：
16.(1)本实用新型中，通过压板组件、焊接压合组件、挤压组件可对方形电芯进行堆叠、打包、焊接等工序进行集成，无需分开进行，避免了分为多个工序加工时由于搬运导致模组变形的风险，通过压板组件对模组进行限位，保证打包过程中的整体平面度，通过焊接压合组件方形电芯极柱与集成盖板上的极片进行压合，提高了焊接的稳定性。
17.(2)本实用新型中，通过中间压板提高了电芯在固定的过程中的极柱平面度，结构简单，容易操作。
18.(3)本实用新型中，通过压力传感器可测量实时的压力，提高压合精度。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例提供的一种适用于方形电芯的堆叠打包焊接一体化工装的爆炸结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例提供的一种适用于方形电芯的堆叠打包焊接一体化工装的上压板爆炸结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例提供的一种适用于方形电芯的堆叠打包焊接一体化工装
的压板组件爆炸结构示意图；
22.图4为本实用新型实施例提供的一种适用于方形电芯的堆叠打包焊接一体化工装的压板组件结构示意图；
23.图5为本实用新型实施例提供的一种适用于方形电芯的堆叠打包焊接一体化工装的挤压组件结构示意图；
24.图6为本实用新型实施例提供的一种适用于方形电芯的堆叠打包焊接一体化工装的挤压组件爆炸图；
25.图7为本实用新型实施例提供的一种适用于方形电芯的堆叠打包焊接一体化工装的焊接压合组件爆炸图；
26.图8为本实用新型实施例提供的一种适用于方形电芯的堆叠打包焊接一体化工装的压合单元爆炸图；
27.图9为本实用新型实施例提供的一种适用于方形电芯的堆叠打包焊接一体化工装的焊接压合组件侧视结构示意图；
28.图10为本实用新型实施例提供的一种适用于方形电芯的堆叠打包焊接一体化工装的焊接压合组件侧视结构示意图；
29.附图标号：100、移动小车；200、压板组件；201、第一压板；2011、第一端部绝缘板；2012、第一端部限位板；2013、第一加强筋；202、第二压板；2021、第一侧边绝缘板；2022、第二侧边绝缘板；2023、侧边限位板；2024、第二加强筋；203、上压板；2031、绝缘板；2032、固定板；2033、侧板垫高块；2034、通孔；2035、把手；2036、槽钢架；204、中间压板；205、安装底座；2051、大底板；2052、支撑底板；2053、底部绝缘板；300、焊接压合组件；301、焊具；302、龙门架；3021、水平端；3022、竖直端；303、移动单元；3031、导轨；3032、滑块；3033、导轨副；3034、导轨夹具；304、压合单元；3041、肘夹部；3042、连接杆；3043、肘夹固定板；3044、弹簧；3045、压台；3046、螺钉；3047、铜套；305、光轴；306、限位槽；400、挤压组件；401、旋转螺杆；402、固定支撑板；403、第一移动板；404、第二移动板；4041、移动绝缘板；4042、移动限位板；405、压力传感器；406、传感器底座；407、限位杆；408、止推轴承；409、限位块；410、螺杆固定块；411、固定块；412、第三加强筋。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.需要说明的是，本实施例中采用的电芯为方形电芯。
32.参阅图1，一种适用于方形电芯的堆叠打包焊接一体化工装，包括：移动小车100、压板组件200、焊接压合组件300、挤压组件400；压板组件200和挤压组件400均固定在移动小车100顶部，焊接压合组件300位于方形电芯顶部。
33.同时参阅图2、图3、图4，压板组件200包括横向设置的第一压板201、两个竖向设置的第二压板202、上压板203、中间压板204、安装底座205，第一压板201包括第一端部绝缘板
2011、第一端部限位板2012、第一加强筋2013，第一压板201固定连接在安装底座205顶部，两个第二压板202均固定连接在安装底座205顶部，第一压板201和第二压板202均为水平放置，两个第二压板202和第一压板201围合成待组装区域，本实施例中以u型的待组装区域为例，组装的方形电芯放置在待组装区域内，第一端部绝缘板2011与方形电芯一端抵接，第一端部绝缘板2011右端侧壁上开设有可供打包带穿过的打包孔(图未标示)，第一端部限位板2012固定在第一端部绝缘板2011左端，第一端部限位板2012左端固定连接有两个第一加强筋2013，两个第一加强筋2013底端均与安装底座205固定连接，中间压板204通过螺栓固定在安装底座205顶端中部，中间压板204底面与方形电芯顶部极柱面抵接，可提高对多个电芯的固定效果，第二压板202包括第一侧边绝缘板2021、第二侧边绝缘板2022、侧边限位板2023、第二加强筋2024，侧边限位板2023靠近电芯的一端固定连接有第一侧边绝缘板2021和第二侧边绝缘板2022，第一侧边绝缘板2021位于第二侧边绝缘板2022上方，第二加强筋2024固定在侧边限位板2023远离电芯的一端，上压板203固定在第二压板202顶部，上压板203包括绝缘板2031、固定板2032、侧板垫高块2033、把手2035、槽钢架2036，一个侧板垫高块2033与第一压板201通过螺栓固定连接，另一个侧板垫高块2033与固定支撑板402通过螺栓固定连接，槽钢架2036由相互垂直的第一u型槽钢和第二u型槽钢焊接形成，固定板2032底端固定连接有绝缘板2031，绝缘板2031对电芯极柱面进行限位，绝缘板2031两端底部均固定有侧板垫高块2033，两个侧板垫高块2033上分别成型有两个通孔2034，固定板2032顶端固定连接有槽钢架2036，固定板2032两端顶部均固定有把手2035，安装底座205包括大底板2051、支撑底板2052、底部绝缘板2053；底部绝缘板2053固定在支撑底板2052顶端，电芯放置在底部绝缘板2053顶端，支撑底板2052固定在底部绝缘板2053顶端，安装底座205固定连接在移动小车100顶部，第一加强筋2013与支撑底板2052固定连接，第二加强筋2024与支撑底板2052固定连接，在对电芯进行打包时，需拆除第二压板202和焊接压合组件300，手动将打包带沿电芯模组周向缠绕，通过打包机对打包带进行收紧，使打包带首端和尾端熔断固定。
34.参阅图1、图7、图8、图9、图10所示，焊接压合组件300包括焊具301(图未示)、龙门架302、两个移动单元303、四组压合单元304、光轴305、限位槽306；需要说明的是，本实施例中焊具301为激光焊接器(图未示)，激光焊接器设置在移动小车100外侧，在完成堆叠和打包后，通过移动小车100将整个工装移动至激光焊接器进行焊接，在电芯打包完成后，去除上压板203，多个电芯组成模组，在模组顶端安装集成盖板(图未示)，压合单元304将方形电芯极柱与集成盖板上的极片进行压合，防止焊具301在焊接过程中，电芯极柱与极片发生偏移，通过移动小车100将模组移动至焊具301处进行激光焊接，龙门架302包括水平端3021和两个竖直端3022，两个竖直端3022分别固定连接在水平端3021的两端，移动单元303包括导轨3031、滑块3032、导轨副3033、导轨夹具3034，大底板2051顶部开设有两个与导轨3031相适配的限位槽306，导轨3031固定在限位槽306上，龙门架302的一个竖直端3022与一个移动单元303的滑块3032固定连接，龙门架302的另一个竖直端3022与另一个移动单元303的滑块3032固定连接，滑块3032通过导轨副3033滑动设于导轨3031顶端，导轨夹具3034位于滑块3032与导轨3031之间并与导轨副3033固定连接，导轨夹具3034为现有技术中的直线导轨夹具，包括夹具滑座(图未标示)、左右牙丝杆(图未示)、两个夹块(图未标示)、旋钮(图未标示)，夹具滑座内转动连接有左右牙丝杆，左右牙丝杆的两个螺纹段分别旋合连接有两个夹
块，左右牙丝杆的端部固定有旋钮，转动旋钮，旋钮带动左右牙丝杆转动，两个夹块分别向相互靠近或远离的一端移动，以夹紧导轨3031，龙门架302的竖直端3022固定在滑块3032顶部，压合单元304固定在龙门架302的水平端3021顶端，压合单元304包括肘夹部3041、连接杆3042、肘夹固定板3043、弹簧3044、压台3045、螺钉3046；肘夹部3041可转动的设置于龙门架水平端302顶部，肘夹部3041与连接杆3042的一端转动连接，连接杆3042的另一端肘夹固定板3043通过螺栓固定，通过快速扳手(图未示)转动肘夹部3041时，连接杆3042向上移动，连接杆3042带动肘夹固定板3043向上移动；龙门架302的水平端3021底部固定连接有四个光轴305，四个光轴305与肘夹固定板3043滑动配合，肘夹固定板3043上开设有与多个活动孔(图未标示)，活动孔内过盈配合有铜套3047，铜套3047与光轴305间隙配合，肘夹固定板3043底端通过弹簧3044弹性连接有压台3045，弹簧3044内设有螺钉3046，螺钉3046顶端与肘夹固定板3043固定，通过弹簧3044可起到缓冲作用，压台3045底部为圆台状设置，压台3045形状与极柱形状相适配。
35.参阅图1、图5、图6所示，挤压组件400包括旋转螺杆401、固定支撑板402、第一移动板403、第二移动板404、压力传感器405、传感器底座406、两个限位杆407、止推轴承408、限位块409、螺杆固定块410、固定块411；第三加强筋412；固定支撑板402通过多个第三加强筋412固定在安装底座205顶端，旋转螺杆401与固定支撑板402转动连接，止推轴承408与旋转螺杆401转动连接，止推轴承408和第一移动板403固定连接，限位杆407与固定块411滑动配合，固定块411固定连接在第一移动板403右端，固定块411对止推轴承408限位，止推轴承408位于固定支撑板402与第一移动板403之间，固定支撑板402上贯穿有限位杆407，限位杆407贯穿第一移动板403并与第二移动板404固定连接，第二移动板404包括移动绝缘板4041和移动限位板4042，移动绝缘板4041固定连接在移动限位板4042靠近电芯的一端，移动绝缘板4041左端开设有可供打包带穿过的打包孔(图未标示)，压力传感器405固定连接在移动限位板4042右端，传感器底座406固定连接在第一移动板403靠近电芯的一端，压力传感器405和传感器底座406均位于第二移动板404与第一移动板403之间，第一移动板403中心处固定连接有螺杆固定块410，螺杆固定块410与旋转螺杆401为旋合连接，限位块409固定连接在支撑底板2052顶端，两个限位块409可对第一移动板403进行限位，转动旋转螺杆401时，由于旋转螺杆401与第一移动板403旋合连接，在限位杆407的限位下，第一移动板403向靠近电芯一侧移动，第一移动板403通过传感器底座406和压力传感器405带动第二移动板404向靠近电芯一侧移动。
36.工作原理：将第一压板201、第二压板202围合成待组装区域，将多个方形电芯放入待组装区域，按照预定的尺寸固定两个限位块409，将上压板203固定在第二压板202顶部，以保证电芯极柱面整体平整度，转动旋转螺杆401，旋转螺杆401带动止推轴承408向靠近电芯一侧移动，止推轴承408带动第一移动板403、传感器底座406、压力传感器405、第二移动板404向靠近电芯一侧移动，当第一移动板403与限位块409抵接时，第二移动板404与电芯端部抵接，拆除第二压板202和焊接压合单元300，将打包带穿过通孔2034对组合后的电芯进行周向固定，此时拆除上压板203，打包后的电芯形成模组，在模组上安装集成盖板，通过导轨副3033、导轨夹具3034调整龙门架302以及压合单元304的位置，通过快速扳手(图未示)转动肘夹部3041，控制压台3045对集成盖板进行固定，提高了后续焊接质量，通过移动小车100将模组移动至焊具301处进行激光焊接，即完成电芯的堆叠、打包、焊接。
37.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。