定位治具、以及使用該治具的點焊方法技術

本發明專利技術的定位治具用于對導片和電池組的電極端子進行定位，包括：筐體，其在中央部具有收納單電池的電池槽，且在高度方向的上下端開口；蓋板，包括上蓋板和下蓋板，分別覆蓋筐體的上下端的開口，在蓋板的中央部設置有開口槽，導片可以嵌合在該開口槽中，并與電池端子接觸；壓板，包括上壓板和下壓板，分別覆蓋上蓋板和下蓋板的外側表面，在壓板的中央部設置有多個用于插入點焊機的點焊頭的貫通孔，該貫通孔與電極端子對置，并露出所述導片，在貫通孔的周圍的內側表面設置有向導片側突出的凸塊，凸塊穿過開口槽而與導片壓接。通過使用了該定位治具的點焊方法，可以提高點焊時的位置精度，且能夠適用于由非磁性材料形成的導片。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種在對構成電池組的單電池的電極端子與導片進行點焊時使用的定位治具、以及利用該治具進行的點焊方法。
技術介紹
隨著電子產品的迅速發展，特別是近年來移動設備、掌上電子產品的普及，具有高容量密度且易于小型化的二次電池常常被用作便攜式設備的電源，進而，由多個二次電池串聯或并聯而成的電池組(battery pack)也越來越多的使用在筆記本、電動工具等需要大容量電流的電器上。在將多個二次電池(以下也稱為單電池)進行并聯或串聯連接時，需要用金屬制的導片將各個單電池的正極端子或負極端子連接在一起。對于導片與單電池的電極端子的連接方式，通常使用點焊機進行點焊，當在點焊頭中流過大電流時，與點焊頭接 觸的導片以及電池的電極端子發生瞬間融化而被焊接在一起。為了提高焊接質量和焊點位置的精確度，一般在點焊中采用定位治具對焊接對象(導片和電極端子)進行定位。目前通常所采用的定位治具的結構如圖9所示，包括可容納多個單電池8的在厚度方向上分開的一對底座14、和位于該底座14的高度方向端部的一對側板15，側板上形成有貫通孔9，可以插入點焊機的點焊頭，另外，側板的朝向電池側的內表面上形成有淺槽，導片7可以嵌合在該淺槽中。由于傳統的導片的構成材料是磁性材料(例如Ni-Fe合金等)，因此需要在側板上設置磁石，操作時可以借助該構成材料的磁力將導片7吸附固定在淺槽中，然后將帶有導片7的側板15插入底座14，從而通過貫通孔9對導片7和電極端子進行焊接(參見專利文獻1、2)。上述定位治具的優點在于結構簡單，但存在的問題是，有時僅靠磁力無法可靠地將導片吸附固定在上述淺槽中，在點焊過程中有發生導片脫落、位置偏移的可能性。另一方面，為了應對電池的大規模生產和使用，對電池組的性能和性價比正不斷地追求最優化，而材質為非磁性材料例如銅錫合金的導片不僅性能優良，而且其價格也相對磁性材料低很多，因此是對電池組的性價比進行優化的很好的選擇。然而，當導片材質變更成非磁性材料以后，無法利用現有的需要借助磁力的定位治具來固定導片進行焊接。專利文獻I :CN101"2340A專利文獻2 :CN10133013
技術實現思路
因此，現有技術中存在的問題是，目前所使用的定位治具僅靠磁力吸附來固定導片，有時無法確保點焊中的位置精度。而且，當構成導片的材料變更成非磁性材料后，導片無法固定，導致焊接困難，位置精度大幅下降。針對上述現狀，本專利技術所要解決的問題是，通過對定位治具的結構進行適當的改變，從而提高對導片的固定和定位作用，提高點焊的位置精度。而且，不管由什么材料(磁性或非磁性)制成的導片，都能夠在點焊中利用該定位治具進行定位。具體來說，本專利技術提供了一種定位治具，在利用點焊機將導片焊接到多個單電池的電極端子上以構成電池組時，所述定位治具用于對導片和電極端子進行定位，其特征在于，包括筐體，其在中央部具有收納單電池的電池槽，且在電池槽的高度方向的上下端開口，以露出單電池的電極端子；蓋板，包括上蓋板和下蓋板，分別覆蓋筐體的上下端的開口，在上蓋板和下蓋板的中央部各設置有開口槽，導片可以嵌合在該開口槽中，并與收納在電池槽中的單電池的電池端子接觸；壓板，包括上壓板和下壓板，分別覆蓋上蓋板和下蓋板的外側表面，在上壓板和下壓板的中央部各設置有多個用于插入點焊機的點焊頭的貫通孔，該貫通孔與電極端子對置，并露出所述導片，并且在貫通孔的周圍的內側表面設置有向導片側突出的凸塊，凸塊穿過開口槽而與導片壓接。本專利技術還提供了一種點焊方法，其特征在于，該點焊方法中使用了上述的定位治具，包括如下步驟將單電池收納筐體的電池槽中，并用蓋體分別覆蓋筐體的上下端的開口 ；將導片嵌合在蓋板的開口槽中，使其與收納在電池槽中的單電池的電池端子接觸；將壓板覆蓋蓋板的外側表面，使得凸塊穿過開口槽而與導片壓接；將點焊機的點焊頭插入壓 板的貫通孔，對單電池的電極端子和導片進行焊接。在本專利技術的定位治具和點焊方法中，導片可以由非磁性材料和磁性材料中的任一種材料形成，優選上述導片由非磁性材料形成。根據本專利技術的定位治具和使用了該定位治具的點焊方法，能夠更可靠地固定導片的位置，提高了點焊時的位置精度，進而可以適用于導片的材質為非磁性材料的情況。附圖說明圖I :示意地表示本專利技術的定位治具的結構的分解立體圖。圖2 :示意地表示本專利技術的定位治具的組裝后的結構的立體圖。圖3 :示意地表示本專利技術的定位治具中的筐體的從上方看時的結構的立體圖。圖4 :示意地表示本專利技術的定位治具中的蓋板的結構的圖，(A)仰視圖；(B)俯視圖；(C)側視圖。圖5 :示意地表示本專利技術的定位治具中的壓板的結構的立體圖，(A)從斜上方看時的狀態；(B)從斜下方觀看時的狀態。圖6 :示意地表示本專利技術的筐體與蓋板一體化后的狀態的立體圖，(A)從上方觀看時的狀態；(B)從下方觀看時的狀態。圖7 :示意地表示使用本專利技術的定位治具進行點焊時的狀態的圖。圖8 :示意地表示點焊結束后的電池組的連接狀態的圖。圖9 :示意地表示現有技術中的定位治具的結構的分解立體圖。具體實施例方式為了得到大容量的電池組，需要通過點焊將多個單電池的電極端子與導片連接，從而并聯或串聯為電池組。在對導片與電極端子進行焊接時，為了提高焊接的位置精度，尤其在自動點焊的裝置中，通常需要使用定位治具對導片和電極端子進行定位。如上所述，目前所采用的定位治具的局限性在于僅適用于由磁性材料制成的導片，而且即使采用由磁性材料制成的導片，有時僅靠磁力無法可靠地將導片吸附固定在側板的淺槽中，在點焊過程中有發生導片脫落、位置偏移的可能性。本專利技術者們通過對定位治具的結構進行了適當的改變，從而解決了上述問題。下面，結合附圖來對本專利技術的定位治具的結構進行具體的說明，但是，本專利技術并不局限于下述說明的具體形態。<定位治具>圖I是表示本專利技術的定位治具的結構的分解立體圖。圖2是表示本專利技術的定位治具的組裝后的結構的立體圖。如圖I所示，定位治具I包括筐體2、蓋板3和壓板4。其中，筐體2在高度方向上分為上筐體2a和下筐體2b，上筐體2a和下筐體2b合并后在中央部構成用于收納單電池8的電池槽5。蓋板3包括上蓋板3a和下蓋板3b，分別覆蓋上述筐體2中的電池槽5在高度 方向的上下端的開口。蓋板3的中央部形成有開口槽6，用于插入導片7。壓板4包括上壓板4a和下壓板4b，分別覆蓋上蓋板3a和下蓋板3b的外側表面，且在中央部形成有貫通孔9。組裝時，首先將單電池8收納在電池槽5中，然后分別用上蓋板3a和下蓋板3b覆蓋筐體2的外側表面，將導片7插入形成于蓋板3上的開口槽6中，然后用上壓板4a和下壓板4b壓住蓋板3的外側表面，組裝完成后形成圖2所示的長方形的箱體。下面，結合圖3 圖5對構成上述定位治具I的各個具體部件進行詳細說明。由于本實施方式的定位治具為上下對稱的結構，因此僅對其上半部的結構進行分解圖示和說明。圖3是表示本專利技術的定位治具I中的筐體2的結構的立體圖。如圖3所示，筐體3的中央部具有用于收納單電池8的電池槽5，電池槽5的側壁形成為多個與單電池8的側面相匹配的弧形，電池槽5在高度方向的上下端開口，單電池8的電極端子從該開口處露出。圖4是表示本專利技術的定位治具I中的蓋板3的結構的示意圖，(A)為仰視圖，(B)為俯視圖，(C)為側視圖。如圖4(本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種定位治具，在利用點焊機將導片焊接到多個單電池的電極端子上以構成電池組時，所述定位治具用于對所述導片和所述電極端子進行定位，其特征在于，包括：筐體，其在中央部具有收納所述單電池的電池槽，且在電池槽的高度方向的上下端開口，以露出所述單電池的電極端子；蓋板，包括上蓋板和下蓋板，分別覆蓋所述筐體的上下端的開口，在所述上蓋板和下蓋板的中央部各設置有開口槽，所述導片可以嵌合在該開口槽中，并與收納在所述電池槽中的所述單電池的電池端子接觸；壓板，包括上壓板和下壓板，分別覆蓋所述上蓋板和下蓋板的外側表面，在所述上壓板和下壓板的中央部各設置有多個用于插入所述點焊機的點焊頭的貫通孔，該貫通孔與所述電極端子對置，并露出所述導片；在所述貫通孔的周圍的內側表面設置有向導片側突出的凸塊，所述凸塊穿過所述開口槽而與所述導片壓接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：苗苗，張閆軍，
申請(專利權)人：松下能源無錫有限公司，
類型：發明
國別省市：