[發明專利]一種具有加熱功能的電池鉚接裝置及其鉚接方法

有效

• 申請號: 201610829041.0
• 申請日: 2016-09-18
• 公開（公告）號: CN106270348B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 江發潮;乙夢超;徐成善;盧宏松;郭利榮;閆東翔
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: B21J15/14
• 分類號: B21J15/14;B21J15/08;H01M2/26
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所(普通合伙)11248
• 代理人: 徐林

1.一種具有加熱功能的電池鉚接裝置，所述電池包括電池極耳(20)和連接件(21)，其特征在于：包括固定鉗(1)、固定沖頭(2)、活動鉗(3)、活動沖頭(4)、電機及傳動機構總成(5)和安裝部(6)；

特種鉚釘(22)穿過所述電池極耳(20)和連接件(21)；

固定鉗(1)的后端設置安裝部(6)，固定鉗(1)的前端設置固定沖頭(2)，固定沖頭(2)用于容納特種鉚釘(22)；固定鉗(1)的中部設有安裝孔(7)；在固定鉗(1)上位于安裝孔(7)的后部設置有電機及傳動機構總成(5)；

活動鉗(3)由調節臂(31)和連接梁(32)一體成型，連接梁(32)的前端設置活動沖頭(4)，該活動沖頭(4)的中心軸線與固定沖頭(2)的中心軸線重合；調節臂(31)通過固定鉗(1)上的安裝孔(7)插入固定鉗(1)內，調節臂(31)垂直于固定鉗(1)；

調節臂(31)的前側開有導向槽(8)；在固定鉗(1)上設置與導向槽(8)對應的導向凸臺(9)，導向凸臺(9)布置在導向槽(8)內；

調節臂(31)的后側設置有齒條(11)，該齒條(11)與電機及傳動機構總成(5)的輸出齒輪嚙合；

活動沖頭(4)包括沖頭殼體(12)、沖頭頂蓋(13)、加熱沖頭(14)、運動套筒(15)、墊片(16)、回位彈簧(17)、第二固定螺栓組件(182)和排氣孔(19)；

沖頭殼體(12)與沖頭頂蓋(13)氣密連接，兩者形成下開口的密封空腔，沖頭殼體(12)底部具有向內突起部，沖頭殼體(12)上開有排氣孔(19)，該排氣孔(19)與所述密封空腔連通；

加熱沖頭(14)設置在沖頭殼體(12)和沖頭頂蓋(13)形成的具有下開口的密封空腔內，加熱沖頭(14)的上端外表面設有反向螺紋(232)，加熱沖頭(14)通過反向螺紋(232)與沖頭頂蓋(13)旋緊，沖頭頂蓋(13)和加熱沖頭(14)通過第二固定螺栓組件(182)進一步緊固；

連接梁(32)的前端與活動沖頭(4)中的沖頭殼體(12)剛性連接；

墊片(16)、回位彈簧(17)和運動套筒(15)從上至下套在加熱沖頭(14)上，并置于沖頭殼體(12)和沖頭頂蓋(13)形成的具有下開口的密封空腔內，運動套筒(15)、沖頭殼體(12)和加熱沖頭(14)具有一致的同軸度；

加熱的供電線路(10)從活動鉗(3)上端經過，并與加熱沖頭(14)連接；

第二固定螺栓組件(182)上設有螺紋(231)，第二固定螺栓組件(182)上的螺紋(231)旋向與加熱沖頭(14)上的反向螺紋(232)相反，形成互鎖；

沖頭頂蓋(13)和沖頭殼體(12)通過多個第一固定螺栓組件(181)進一步緊固。

2.根據權利要求1所述的具有加熱功能的電池鉚接裝置，其特征在于：

通過三個沿沖頭殼體(12)的外表面互呈120°角的第一固定螺栓組件(181)將沖頭頂蓋(13)和沖頭殼體(12)緊固。

3.根據權利要求1所述的具有加熱功能的電池鉚接裝置，其特征在于：

第一固定螺栓組件(181)、第二固定螺栓組件(182)分別包括螺栓、彈簧墊圈及平墊圈。

4.根據權利要求1所述的具有加熱功能的電池鉚接裝置，其特征在于：

加熱沖頭(14)為電阻加熱形式，加熱沖頭(14)的底端為一凹面。

5.一種使用上述權利要求之一所述的具有加熱功能的電池鉚接裝置進行鉚接的方法，其特征在于：包括如下步驟：

a.在組裝電池模組時，電池極耳(20)應和連接件(21)貼合，特種鉚釘(22)穿過電池極耳(20)和連接件(21)，張開固定鉗(1)和活動鉗(3)至預先確定的距離，所述距離大于電池極耳(20)、連接件(21)和特種鉚釘(22)的總高度；

b.將固定沖頭(2)與特種鉚釘(22)已成型的尾部對齊并壓實，活動沖頭(4)通過電機及傳動機構總成(5)驅動，沿預先確定的進給方向向特種鉚釘(22)頭部靠近；

c.靠近過程中，運動套筒(15)首先達到預定位置，頂住極耳(20)或連接件(21)，起到定位作用，與此同時，加熱沖頭(14)加熱至工作溫度，活動沖頭(4)隨著活動鉗(3)的移動，加熱沖頭(14)弧面開始接觸特種鉚釘(22)頭部并將其加熱熔化，推動熔化的材料向進給方向堆積，氣體沿加熱沖頭(14)和運動套筒(15)之間的間隙從排氣孔(19)排出，最終加熱沖頭(14)壓至指定位置，特種鉚釘(22)的材料填滿整個弧面，并與極耳(20)、連接件(21)良好貼合；

d.電機及傳動機構總成(5)帶動活動鉗(3)開始遠離極耳(20)、連接件(21)，加熱沖頭(14)切斷電流停止加熱，并脫離已成形的特種鉚釘(22)頭部，具有高溫的鉚釘頭通過接觸運動套筒(15)和周圍空氣對外散熱，冷凝至最終形狀后，運動套筒(15)與特種鉚釘(22)分離，鉚接裝置張開至預先確定的距離并退出，完成鉚接作業。