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专利名称：一种集流体铝壳一体化结构及侧面焊接工艺、焊接装置

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410621998.0

专利申请（专利权）人：安徽德渥新能源开云优惠体育网页版入口有限公司
权利人地址：安徽省铜陵市经济开发区天柱山大道3109号

专利发明（设计）人：发明人:廖运平,夏鹏,潘俊琪,刘志刚,朱麟

专利摘要：本发明公开了一种集流体铝壳一体化结构的侧面焊接装置，包括基座，所述基座的顶部安装有固定板，并且所述固定板的顶部转动安装有支撑板，所述支撑板的顶部外壁圆周阵列安装有可自转的定位机构，所述支撑板的顶部中心安装有固定座，所述固定座的外壁圆周阵列有可上下调节的焊接机构，所述定位机构包括有转动安装在支撑板顶部外侧的第一齿轮。本发明通过设置有倾角相比较直角设计对集流体本体贴合铝壳体更加紧实，并且通过设置二次倒角便于装配集流体，而且降低了集流体本体和底部的外壳产生空隙的问题，降低了激光焊接过程容易发生炸点、漏焊或形成通孔导致报废或者影响电容器寿命的可能性。

主权利要求：
1.一种集流体铝壳一体化结构的侧面焊接装置，包括基座（5），其特征在于：所述基座（5）的顶部安装有固定板，并且所述固定板的顶部转动安装有支撑板（6），所述支撑板（6）的顶部外壁圆周阵列安装有可自转的定位机构（7），所述定位机构（7）包括有转动安装在支撑板（6）顶部外侧的第一齿轮（701），所述固定板的顶部外侧安装有与第一齿轮（701）啮合的第一齿环（702），所述第一齿轮（701）的顶部安装有定位圆环座（703），所述定位圆环座（703）的内侧圆周阵列有油液伸缩杆（704），所述定位圆环座（703）开设有与油液伸缩杆（704）连通的圆环通道（705），所述圆环通道（705）的内部转动连接有内部呈空心结构的转动圆环板（706），所述支撑板（6）的顶部中心安装有固定座（8），所述固定座（8）的外壁圆周阵列有可上下调节的焊接机构（9），所述焊接机构（9）包括有圆周阵列开设在固定座（8）外侧的开槽（901），所述开槽（901）的上下端均转动连接有螺纹杆（902），所述螺纹杆（902）的外壁螺纹套接有螺纹座（903），所述螺纹座（903）的外侧连接有焊接头本体（904），所述固定座（8）的内部中心开设有油液腔（12），所述油液腔（12）的内侧外壁圆周阵列有延伸至转动圆环板（706）内侧的运输管道（13），所述油液腔（12）的内侧顶部外侧安装有弹簧（14），所述弹簧（14）的底部连接有压板（15），所述压板（15）的顶部通过贯穿固定座（8）顶部的连接板连接有调节板（16）。
2.根据权利要求1所述的一种集流体铝壳一体化结构的侧面焊接装置，其特征在于：所述圆环通道（705）的上下两端开设有圆环滑槽（10），所述圆环滑槽（10）的内部设置有固定在转动圆环板（706）上下端的圆环滑块（11）。
3.根据权利要求1所述的一种集流体铝壳一体化结构的侧面焊接装置，其特征在于：所述运输管道（13）的外壁安装有电磁控制阀（17）。
4.根据权利要求1所述的一种集流体铝壳一体化结构的侧面焊接装置，其特征在于：所述固定座（8）的内部顶部开设有与开槽（901）连通的内槽（18），所述螺纹杆（902）的顶部延伸至内槽（18）的顶部连接有第二齿轮（19），所述第二齿轮（19）的外侧啮合连接有第二齿环（20）。
5.根据权利要求1中所述的一种集流体铝壳一体化结构的侧面焊接装置的焊接工艺，其工艺包括以下步骤：
S1:首先将集流体本体（3）装配到铝壳体（1）的内侧底部；
S2：然后将集流体本体（3）装配好的铝壳体（1）摆放到桌面等待侧面焊接工序；
S3：在焊接过程中需要对铝壳体（1）进行圆周阵列的固定安装，在安装过程中将多组统一尺寸的铝壳体安装在定位工装上，并且只需要调节一组焊接头至一组铝壳体（1）的侧面焊接高度即可带动其他几组焊接头自动调节到同等高度；
S4：焊接头高度调节完成后，通过将圆周阵列固定安装的铝壳体（1）进行圆周转动，在定位工装转动至指定区域内，其对应的焊接头开始工作，并且其定位工装在圆周转动的过程中开始自传完成侧面一整圈焊接，焊接结束后可以对铝壳体（1）拆下更换相同尺寸的铝壳体继续焊接；
S1中所述铝壳体（1）的内壁底端开设有第一倾角（2），所述第一倾角（2）的内侧卡接有集流体本体（3），所述第一倾角（2）的顶部还开设有第二倾角（4），并且所述第一倾角（2）倒角角度为九十三度。 说明书 : 一种集流体铝壳一体化结构及侧面焊接工艺、焊接装置技术领域[0001] 本发明涉及电容器技术领域，具体为一种集流体铝壳一体化结构及侧面焊接工艺、焊接装置。背景技术[0002] 超级电容器又称双电层电容器、超大容量电容器、金电容、黄金电容、储能电容、法拉电容、电化学电容器，是靠极化电解液来储存电能的新型电化学装置，它是近十几年随着材料科学的突破而出现的新型功率型储能元件。[0003] 现有超级电容结构中，铝壳与集流体是分体的两个零件，后续需要进行焊接将铝壳与集流体连接成一体化结构，但是集流体和底部的外壳一旦有空隙，激光焊接过程容易发生炸点，造成漏焊或形成通孔，导致产品报废或者影响电容器寿命。[0004] 因此，有必要提供一种集流体铝壳一体化结构及侧面焊接工艺、焊接装置解决上述技术问题。发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种集流体铝壳一体化结构及侧面焊接工艺、焊接装置，以解决上述背景技术存在集流体和底部的外壳一旦有空隙，激光焊接过程容易发生炸点，造成漏焊或形成通孔，导致产品报废或者影响电容器寿命的问题，本发明技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案。[0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种集流体铝壳一体化结构，包括铝壳体，所述铝壳体的内壁底端开设有第一倾角，所述第一倾角的内侧卡接有集流体本体。[0007] 优选的，所述第一倾角的顶部还开设有第二倾角，并且所述第一倾角倒角角度为九十三度。[0008] 一种集流体铝壳一体化结构的侧面焊接工艺，其工艺包括以下步骤：[0009] S1:首先将集流体本体装配到铝壳体的内侧底部；[0010] S2：然后将集流体本体装配好的铝壳体摆放到桌面等待侧面焊接工序；[0011] S3：在焊接过程中需要对铝壳体进行圆周阵列的固定安装，在安装过程中将多组统一尺寸的铝壳体安装在定位工装上，并且只需要调节一组焊接头至一组铝壳体的侧面焊接高度即可带动其他几组焊接头自动调节到同等高度；[0012] S4：焊接头高度调节完成后，通过将圆周阵列固定安装的铝壳体进行圆周转动，在定位工装转动至指定区域内，其对应的焊接头开始工作，并且其定位工装在圆周转动的过程中开始自传完成侧面一整圈焊接，焊接结束后可以对铝壳体拆下更换相同尺寸的铝壳体继续焊接。[0013] 一种集流体铝壳一体化结构的侧面焊接装置，包括基座，所述基座的顶部安装有固定板，并且所述固定板的顶部转动安装有支撑板，所述支撑板的顶部外壁圆周阵列安装有可自转的定位机构，所述支撑板的顶部中心安装有固定座，所述固定座的外壁圆周阵列有可上下调节的焊接机构。[0014] 优选的，所述定位机构包括有转动安装在支撑板顶部外侧的第一齿轮，所述固定板的顶部外侧安装有与第一齿轮啮合的第一齿环，所述第一齿轮的顶部安装有定位圆环座，所述定位圆环座的内侧圆周阵列有油液伸缩杆，所述定位圆环座开设有与油液伸缩杆连通的圆环通道，所述圆环通道的内部转动连接有内部呈空心结构的转动圆环板。[0015] 优选的，所述圆环通道的上下两端开设有圆环滑槽，所述圆环滑槽的内部设置有固定在转动圆环板上下端的圆环滑块。[0016] 优选的，所述固定座的内部中心开设有油液腔，所述油液腔的内侧外壁圆周阵列有延伸至转动圆环板内侧的运输管道，所述油液腔的内侧顶部外侧安装有弹簧，所述弹簧的底部连接有压板，所述压板的顶部通过贯穿固定座顶部的连接板连接有调节板。[0017] 优选的，所述运输管道的外壁安装有电磁控制阀。[0018] 优选的，所述焊接机构包括有圆周阵列开设在固定座外侧的开槽，所述开槽的上下端均转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆的外壁螺纹套接有螺纹座，所述螺纹座的外侧连接有焊接头本体。[0019] 优选的，所述固定座的内部顶部开设有与开槽连通的内槽，所述螺纹杆的顶部延伸至内槽的顶部连接有第二齿轮，所述第二齿轮的外侧啮合连接有第二齿环。[0020] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0021] 1、本发明通过设置有倾角相比较直角设计对集流体本体贴合铝壳体更加紧实，并且通过设置二次倒角便于装配集流体，而且降低了集流体本体和底部的外壳产生空隙的问题，降低了激光焊接过程容易发生炸点、漏焊或形成通孔导致报废或者影响电容器寿命的可能性；[0022] 2、本发明在确定好焊接铝壳体的尺寸时，通过将对应重量的砝码放置在调节板的顶部，然后使得调节板向下移动从而使得压板挤压油液通过运输管道运输到转动圆环板的内部，通过注入油液至转动圆环板的内部随之渗透到圆环通道内部，然后均匀的进入到油液伸缩杆的内部使得油液伸缩杆的伸长量相同并且挤压力相同，多组油液伸缩杆进行伸长将定位圆环座夹紧固定在定位圆环座的中心，实现了多组铝壳体的同时安装固定；[0023] 3、本发明通过通过设置有一组驱动设备控制一组第二齿轮转动，即可通过第二齿环带动其他第二齿轮转动进而带动其他螺纹杆转动，进而可以调节焊接头本体的竖直位置，螺纹杆的转动即可带动对应的螺纹座调节上下位置，调节一组焊接头至一组铝壳体的侧面焊接高度即可带动其他几组焊接头自动调节到同等高度，只需要调节一组焊接头至一组铝壳体的侧面焊接高度即可带动其他几组焊接头自动调节到同等高度，降低了成本。[0024] 4、本发明通过基座内部的驱动设备带动支撑板进行转动，在支撑板转动的过程中，其第一齿轮转动到第一齿环带有齿的一端时，第一齿环会带动第一齿轮转动，然后焊接头本体开始焊接，此时铝壳体不仅随着支撑板转动实现公转，而且在焊接的过程中实现了自转使得焊接头本体可以对铝壳体得侧面一圈焊接，并且焊接结束后，工作人员可以将焊接好的铝壳体拿下重新放置相同尺寸的铝壳体进行顺序性焊接。附图说明[0025] 图1为本发明铝壳体的正视结构示意图；[0026] 图2为本发明图1中A处放大图；[0027] 图3为本发明焊接工装的立体图；[0028] 图4为本发明定位机构的立体图；[0029] 图5为本发明图4中的正视结构示意图；[0030] 图6为本发明图5中B处放大图；[0031] 图7为本发明固定座与焊接机构的连接立体图；[0032] 图8为本发明固定座的俯视结构示意图；[0033] 图9为本发明油液腔的结构示意图；[0034] 图10为本发明第一齿轮与第一齿环的俯视结构示意图；[0035] 图11为本发明侧面焊接方式及常规焊接方式容量测试数据散点图[0036] 图12为本发明侧面焊接方式及常规焊接方式内阻测试数据散点图。[0037] 图中：1、铝壳体；2、第一倾角；3、集流体本体；4、第二倾角；5、基座；6、支撑板；7、定位机构；701、第一齿轮；702、第一齿环；703、定位圆环座；704、油液伸缩杆；705、圆环通道；706、转动圆环板；8、固定座；9、焊接机构；901、开槽；902、螺纹杆；903、螺纹座；904、焊接头本体；10、圆环滑槽；11、圆环滑块；12、油液腔；13、运输管道；14、弹簧；15、压板；16、调节板；17、电磁控制阀；18、内槽；19、第二齿轮；20、第二齿环。具体实施方式[0038] 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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0039] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。[0040] 请参阅图1?2，一种集流体铝壳一体化结构，包括铝壳体1，其特征在于：铝壳体1的内壁底端开设有第一倾角2，第一倾角2的内侧卡接有集流体本体3。[0041] 如图1?2所示，第一倾角2的顶部还开设有第二倾角4，并且第一倾角2倒角角度为九十三度，通过设置有倾角相比较直角设计对集流体本体3贴合铝壳体1更加紧实，并且通过设置二次倒角便于装配集流体，而且降低了集流体本体和底部的外壳产生空隙的问题，降低了激光焊接过程容易发生炸点、漏焊或形成通孔导致报废或者影响电容器寿命的可能性。[0042] 如图11?12所示，表一与表二是对比验证侧面焊接方式产品与常规焊接方式产品内阻变化。[0043][0044] 表1[0045][0046] 表2[0047] 当集流体和铝壳带有角度的存在使得结构件之间贴合的紧密，侧面焊接工艺更容易实现电极的紧凑连接，侧面焊接方式可以减小电容器的尺寸，侧面焊接可以提供低电阻的连接，减少电极之间的电阻损耗，低电阻连接有助于提高电容器的放电效率，使其能够更快地释放储存的能量，侧面焊接采用激光焊接，侧壁壁厚一致，焊接效果稳定，无炸点可以确保电极之间的良好导电性能，减少能量的损失。侧面焊接可以提供可靠的连接，确保电极之间的稳定性。这种连接方式可以减少电容器在高温、高压、振动等环境下的断裂风险，提高电容器的可靠性和稳定性，底部焊接需要保证高度精确的底部平行，改用成侧面焊接可以去除需要高度平整度的底部平行，降低工作强度。[0048] 请参阅图1?10，一种集流体铝壳一体化结构的侧面焊接工艺，其工艺包括以下步骤：[0049] S1:首先将集流体本体3装配到铝壳体1的内侧底部；[0050] S2：然后将集流体本体3装配好的铝壳体1摆放到桌面等待侧面焊接工序；[0051] S3：在焊接过程中需要对铝壳体1进行圆周阵列的固定安装，在安装过程中将多组统一尺寸的铝壳体安装在定位工装上，并且只需要调节一组焊接头至一组铝壳体1的侧面焊接高度即可带动其他几组焊接头自动调节到同等高度；[0052] S4：焊接头高度调节完成后，通过将圆周阵列固定安装的铝壳体1进行圆周转动，在定位工装转动至指定区域内，其对应的焊接头开始工作，并且其定位工装在圆周转动的过程中开始自传完成侧面一整圈焊接，焊接结束后可以对铝壳体1拆下更换相同尺寸的铝壳体继续焊接。[0053] 请参阅图2?10，一种集流体铝壳一体化结构的侧面焊接装置，包括基座5，基座5的顶部安装有固定板，并且固定板的顶部转动安装有支撑板6，支撑板6的顶部外壁圆周阵列安装有可自转的定位机构7，支撑板6的顶部中心安装有固定座8，固定座8的外壁圆周阵列有可上下调节的焊接机构9。[0054] 如图2?10所示，定位机构7包括有转动安装在支撑板6顶部外侧的第一齿轮701，支撑板6的顶部外侧安装有与第一齿轮701啮合的第一齿环702，第一齿轮701的顶部安装有定位圆环座703，定位圆环座703的内侧圆周阵列有油液伸缩杆704，定位圆环座703开设有与油液伸缩杆704连通的圆环通道705，圆环通道705的内部转动连接有内部呈空心结构的转动圆环板706，在焊接过程前需要对铝壳体1进行圆周阵列的固定安装，首先，工作人员将多组统一尺寸的铝壳体1放置在定位圆环座703的内侧，然后通过注入油液至转动圆环板706的内部随之渗透到圆环通道705内部，然后均匀的进入到油液伸缩杆704的内部使得油液伸缩杆704的伸长量相同并且挤压力相同，多组油液伸缩杆704进行伸长将定位圆环座703夹紧固定在定位圆环座703的中心。[0055] 如图2?10所示，圆环通道705的上下两端开设有圆环滑槽10，圆环滑槽10的内部设置有固定在转动圆环板706上下端的圆环滑块11，在第一齿轮701转动带动定位圆环座703转动的过程中，其设置的圆环滑块11与圆环滑槽10使得转动圆环板706相对于固定座8处于静止状态。[0056] 如图2?10所示，固定座8的内部中心开设有油液腔12，油液腔12的内侧外壁圆周阵列有延伸至转动圆环板706内侧的运输管道13，油液腔12的内侧顶部外侧安装有弹簧14，弹簧14的底部连接有压板15，压板15的顶部通过贯穿固定座8顶部的连接板连接有调节板16，在确定好焊接铝壳体1的尺寸时，通过将对应重量的砝码放置在调节板16的顶部，然后使得调节板16向下移动从而使得压板15挤压油液通过运输管道13运输到转动圆环板706的内部。[0057] 如图2?10所示，运输管道13的外壁安装有电磁控制阀17，在电磁控制阀17的内部设置有压力传感器，在油液伸缩杆704刚好挤压铝壳体1固定时，压力传感器控制电磁控制阀17关闭通道阻止油液继续注入，降低了铝壳体1可能被挤压变形的可能。[0058] 如图2?10所示，焊接机构9包括有圆周阵列开设在固定座8外侧的开槽901，开槽901的上下端均转动连接有螺纹杆902，螺纹杆902的外壁螺纹套接有螺纹座903，螺纹座903的外侧连接有焊接头本体904，通过控制一组螺纹杆902的转动即可带动对应的螺纹座903调节上下位置，调节一组焊接头至一组铝壳体1的侧面焊接高度即可带动其他几组焊接头自动调节到同等高度。[0059] 如图2?10所示，固定座8的内部顶部开设有与开槽901连通的内槽18，螺纹杆902的顶部延伸至内槽18的顶部连接有第二齿轮19，第二齿轮19的外侧啮合连接有第二齿环20，通过设置有一组驱动设备控制一组第二齿轮19转动，即可通过第二齿环20带动其他第二齿轮19转动进而带动其他螺纹杆902转动，进而可以调节焊接头本体904的竖直位置。[0060] 工作原理：使用时，将集流体本体3安装至铝壳体1内部底端，通过设置有倾角相比较直角设计对集流体本体3贴合铝壳体1更加紧实，并且通过设置二次倒角便于装配集流体，而且降低了集流体本体和底部的外壳产生空隙的问题，降低了激光焊接过程容易发生炸点、漏焊或形成通孔导致报废或者影响电容器寿命的可能性，在焊接过程前需要对铝壳体1进行圆周阵列的固定安装，首先，工作人员将多组统一尺寸的铝壳体1放置在定位圆环座703的内侧，在确定好焊接铝壳体1的尺寸时，通过将对应重量的砝码放置在调节板16的顶部，然后使得调节板16向下移动从而使得压板15挤压油液通过运输管道13运输到转动圆环板706的内部，通过注入油液至转动圆环板706的内部随之渗透到圆环通道705内部，然后均匀的进入到油液伸缩杆704的内部使得油液伸缩杆704的伸长量相同并且挤压力相同，多组油液伸缩杆704进行伸长将定位圆环座703夹紧固定在定位圆环座703的中心，在电磁控制阀17的内部设置有压力传感器，在油液伸缩杆704刚好挤压铝壳体1固定时，压力传感器控制电磁控制阀17关闭通道阻止油液继续注入，降低了铝壳体1可能被挤压变形的可能，通过设置有一组驱动设备控制一组第二齿轮19转动，即可通过第二齿环20带动其他第二齿轮19转动进而带动其他螺纹杆902转动，进而可以调节焊接头本体904的竖直位置，螺纹杆902的转动即可带动对应的螺纹座903调节上下位置，调节一组焊接头至一组铝壳体1的侧面焊接高度即可带动其他几组焊接头自动调节到同等高度，然后通过基座5内部的驱动设备带动支撑板6进行转动，在支撑板6转动的过程中，其第一齿轮701转动到第一齿环702带有齿的一端时，第一齿环702会带动第一齿轮701转动，然后焊接头本体开始焊接，此时铝壳体1不仅随着支撑板6转动实现公转，而且在焊接的过程中实现了自转使得焊接头本体可以对铝壳体1得侧面一圈焊接，并且焊接结束后，工作人员可以将焊接好的铝壳体1拿下重新放置相同尺寸的铝壳体1进行顺序性焊接。[0061] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

专利地区：安徽

专利申请日期：2024-05-20

专利公开日期：2024-10-18

专利公告号：CN118342151B