[0001] 本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种焊接系统及焊接方法。

[0002] 目前，动力电池的应用越来越广泛。在进行动力电池生产的过程中，较为关键的一步是将导电连接片与多个电池单体的极柱进行焊接，以实现多个电池单体之间的串并联，
从而使多个电池单体集成为电池模组和/或电池包。

[0003] 相关技术中，在将导电连接片与电池单体的极柱进行焊接时，受限于需要焊接的电池单体数量较多、焊接设备有限等因素，导致焊接效率较低，进而影响了电池的生产效
率。

[0052] 下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范
围。

[0053] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，
不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和
“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

[0054] 在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次
关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

[0055] 在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同
的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和
隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

[0056] 在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三
种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

[0057] 在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

[0058] 在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。

[0059] 在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一
体；也可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而
言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

[0060] 目前，动力电池的应用越来越广泛。在进行动力电池生产的过程中，较为关键的一步是将导电连接片与多个电池单体的极柱进行焊接，以实现多个电池单体之间的串并联，
从而使多个电池单体集成为电池模组和/或电池包。

[0061] 相关技术中，在将导电连接片与电池单体的极柱进行焊接时，受限于需要焊接的电池单体数量较多、焊接设备体积较大、焊接设备有限等因素，导致焊接效率较低，进而影
响了电池的生产效率。例如，在对一个电池内的多个电池单体与导电连接片进行焊接时，由
于多个电池单体排布紧密，且焊接夹具具有一定的体积，以及焊接设备的数量有限，须将多
个电池单体分为几组进行串行焊接。甚至在对每组中的电池单体的极柱与导电连接片进行
焊接时，焊接头可能还需要对一组内的电池单体的极柱依次焊接，这样，即相当于花费了多
倍的时间来完成一个电池模组或电池包的焊接，从而不利于提高电池的生产效率。

[0062] 基于上述情况，申请人经过深入研究，设计了一种可同时对电池内的多个电池单体进行并行焊接的焊接系统。通过这种焊接系统进行电池单体与导电连接片的焊接，可并
行完成电池内的电池单体与导电连接片的焊接，进而利于提高电池的生产效率。甚至，还可
一次性的完成对电池内的所有电池单体的极柱与导电连接片的焊接，进而有利于进一步提
高焊接效率。

[0063] 本申请还基于此焊接系统提出了一种焊接方法，从而方便地利用此焊接系统并行完成电池内的电池单体与导电连接片的焊接，进而利于提高电池的生产效率。

[0064] 本申请实施例的焊接系统可以但不限用于对电池与导电连接片的并行焊接。

[0065] 本申请实施例中所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如，本申请中所提到的电池可以包括电池模组或电池包等。电
池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池
单体的充电或放电。具体地，箱体可以包括上盖和箱壳，上盖和箱壳扣合在一起。上盖和箱
壳的形状可以根据多个电池单体组合的形状而定。

[0066] 多个电池单体可经由极柱与导电连接片的焊接而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。通过使用本申请实施例的焊接系统，可以提高极柱与导电连接片的焊接
效率，从而利于提升电池的生产效率。在一些诸如电动汽车等的大功率应用场合，电池的应
用包括三个层次：电池单体、电池模组和电池包。电池模组是为了从外部冲击、热、振动等中
保护电池单体，将一定数目的电池单体电连接在一起并放入一个框架中而形成的。电池包
则是装入电动汽车的电池系统的最终状态。目前的大部分电池包是在一个或多个电池模组
上装配电池管理系统(BMS)、热管理部件等各种控制和保护系统而制成的。随着技术的发
展，电池模组这个层次可以被省略，也即，直接由电池单体形成电池包。这一改进使得电池
系统的重量能量密度、体积能量密度得到提升的同时零部件数量显著下降。本申请中所提
到的电池包括电池模组或电池包。

[0067] 本申请实施例中提到的电池单体，可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本申请实施例对此并不限定。电池单
体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此也不限定。电池单体一般
按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体，本申请实施例
对此也不限定。

[0068] 本申请第一方面提供了一种焊接系统10，用于焊接多个电池单体100与导电连接片110。如图1和图2所示，焊接系统10包括容器120以及多个分支管路130。容器120用于盛装
液体焊料141，分支管路130配置为将液体焊料141输送至电池单体100和导电连接片110之
间的待焊接部位24。

[0069] 如图3所示，电池单体100是指实现电池90充放电功能的最小单元。电池单体100通常包括有极柱20、端盖21、壳体22、电极组件23以及其他的功能性部件，例如绝缘层。极柱20
是指与与电池90内的正极或负极电连接的部件。通常，在一个电池单体100上具有两个极柱
20，一般用于通过导电连接片110与电池90中相邻的单体电池90的极柱20连接。常见的极柱
20材料有铅、黄铜电镀、紫铜电镀或铜等。端盖21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体
100的内部环境隔绝于外部环境的部件，端盖21上可以设置有如极柱20等的功能性部件。壳
体22是用于容纳电极组件23以形成电池单体100的部件，不限地，端盖21的形状可以与壳体
22的形状相适应以配合壳体22。壳体22内还包含电解液以及其他部结构。壳体22的材质可
以是多种，例如铁壳、铝壳、不锈钢壳等，电极组件23是电池单体100中发生电化学反应的部
件。壳体22内可以包含一个或更多个电极组件23。电极组件23主要由正极片和负极片卷绕
或层叠放置形成，并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。

[0070] 导电连接片110是指用于使多个电池单体100实现串和/或并联连接的导电结构。通常导电连接片110通过焊接方式与电池单体100的极柱20连接。常见的导电连接片110包
括铜镀镍连接片、纯镍连接片、镀镍钢连接片等。

[0071] 如图2所示，待焊接部位24可以是在导电连接片100与多个电池单体100的极柱20贴合后需要焊接的部位，焊接完成后，多个电池单体100即通过导电连接片110而成为一个
整体。

[0072] 容器120为盛放液体焊料141的容器，其形状不限。该容器120可以仅是盛放经融化后的液体焊料141的容器，也可以是包括熔炉从而对固体焊料140加热并使其融化为液体焊
料141的高温炉。

[0073] 分支管路130与容器120连接，这样，液体焊料141即可从多个分支管路130流通至待焊接部位24。

[0074] 本申请实施例的焊接系统10，通过利用多个分支管路130同时输送液体焊料141至电池单体100与导电连接片110的待焊接部位24，从而实现多个电池单体100与导电连接片
110的并行焊接。在电池90的多个电池单体100的极柱20与导电连接片110贴合后，每个分管
路的管口同时移动至待焊接部位24即极柱20处。由于管路为细长形，管口尺寸可以设计得
与极柱20大小适配，因此多个分支管路130可以同时位于待焊接部位24。容器120中具有融
化的液体焊料141，液体焊料141可以是铝合金液、铝液等。液体焊料141可顺着分管路流入
至待焊接部位24，待液体焊料141凝固后，即实现多个电池单体100的极柱20与导电连接片
110的并行焊接，进而有利于提高焊接效率，从而提高电池90的生产效率。

[0075] 进一步地，若分支管路130的数量与极柱20的数量相同，则可一次性实现对电池90内的全部电池单体100的极柱20与导电连接片110的焊接，从而进一步缩短焊接时间，利于
进一步提高电池90的生产效率。

[0076] 如图1所示，在本申请的一些实施例中，焊接系统10还包括输送主管路150，输送主管路150的一端与容器120连接，输送主管路150的另一端与多个分支管路130连接。

[0077] 输送主管路150是相对于分支管路130而言，也即，分支管路130为输送主管路150的支路。液体焊料141先流经输送主管路150，再从输送主管路150分流，输送至多个分支管
路130。输送主管路150的材料可以是耐高温、保温性好的材料，这样有利于避免出现液体焊
料141损坏管路以及液体焊料141降温而提前凝固的状况。

[0078] 通过设置输送主管路150，有利于减少分支管路130的长度，从而便于对多个分支管路130进行维护管理。

[0079] 如图1所示，在本申请的一些实施例中，焊接系统10还包括与容器120连接的保护气输送管路160，保护气输送管路160配置为向容器120输送保护气体。

[0080] 保护气输送管路160是指用于输送保护气体的通道，保护气是指化学性质稳定，且不易与保护物发生化学反应的气体，这里的保护物即为液体焊料141。常见的保护气体有氦
气、氖气以及氩气等。

[0081] 通过设置保护气输送管路160，对容器120内输送保护气体，从而有利于防止液体焊料141在输送过程中被氧化或被污染进而影响焊接效果。

[0082] 如图1所示，在本申请的一些实施例中，焊接系统10还包括驱动装置170，驱动装置170配置为驱动容器120内的液体焊料141输送至多个分支管路130中。

[0083] 驱动装置170是指一种能够提供动力源的设备，例如，可以是用于驱动液体传输的液压泵，具体地，如叶片泵、柱塞泵以及齿轮泵等；也可以是对容器120加压的装置，通过对
容器120内加压，从而使液体焊料141更为容易的通过分支管路130流通至待焊接部位24。

[0084] 通过设置驱动装置170，从而可以使容器120内的液体焊料141更为容易的流通至分支管路130，进而流通至待焊接部位24进行焊接。

[0085] 进一步地，驱动装置170位于输送主管路150与多个分支管路130之间。

[0086] 通过在分支管路130与输送主管路150之间设置驱动装置170，一方面利于减少分支管路130的长度，从而便于对分支管路130进行维护保养；另一方面，还有利于使容器120
内的液体焊料141更为容易的流通至待焊接部位24。

[0087] 如图6所示，在本申请的一些实施例中，焊接系统10还包括图像采集设备180和控制器190。图像采集设备180用于采集分支管路130、电池单体100和导电连接片110的图像信
息；控制器190配置为接收图像信息，并根据图像信息判断分支管路130的端部是否位于待
焊接部位24。

[0088] 图像采集设备180是指具有摄像拍照功能的装备。在工业行业中，图像采集设备180可以是工业相机。工业相机具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等，常见
的的工业相机大多是基于感光耦合元件(CCD，即Charge Coupled Device)芯片的相机，其
可实时的采集被拍物品的图像信息。

[0089] 通过设置图像采集设备180，可以实时地采集分支管路130、电池单体100与导电连接片110的图像信息。

[0090] 在本实施例中，控制器190与图像采集设备180相配套，控制器190可以接收图像采集设备180的图像信息，并通过图像信息判断分支管路130的端部是否位于待焊接部位24。
控制器190和图像采集设备180可以实现用机器代替人眼的方式来判断工厂流水线的状态，
更为的准确与便捷。

[0091] 通过设置图像采集设备180以及控制器190，有利于实时把控分支管路130是否位于待焊接部位24，从而利于提高焊接系统10的智能化与信息化。

[0092] 如图1所示，在本申请的一些实施例中，焊接系统10还包括定位板200，各分支管路130均固定连接于定位板200。

[0093] 定位板200是指使分支管路130移动至待焊接部位24的用于辅助定位的零件。例如，多个电池单体100和导电连接片110贴合后会形成一个整体，定位板200可做成与整体的
上端部相配合的形状，在定位板200上的多个分支管路130的位置即可与多个待焊接部位24
一一对应。这样，当把定位板200套设于整体的上端部时，多个分支管路130的端部即可全部
位于待焊接部位24。

[0094] 通过设置定位板200，并使多条分支管路130固定连接于定位板200上的方式，使得移动定位板200即可调节多条分支管路130与待焊接部位24的位置关系，进而有利于提高调
节多条分支管路130位置的便利性。

[0095] 在本申请的一些实施例中，在每个分支管路130的端部均设置有控制阀(图中未标出)。

[0096] 控制阀是指控制分支管路130开启与关闭以及流通速率的阀门。常见的控制阀有球阀、蝶阀、匣阀等等。当然，按照控制方法也可分为手动阀、气动阀、电动阀等等，本申请不
作限制。

[0097] 分支管路130的端部是指分支管路130的靠近导电连接片110的一端。

[0098] 通过设置控制阀，有利于控制分支管路130端部的液体焊料141的流通速率以及开启和关闭，从而有利于把控待焊接部位24的液体焊料141的多少，进而利于控制焊接一致
性。

[0099] 根据本申请的一些实施例，优选地，本申请提出了一种焊接系统10。焊接系统10包括容器120、输送主管路150、泵、分支管路130、定位板200、图像采集设备180以及控制器
190，分支管路130的端部设置有控制阀，用于控制液体焊料141的流通与关闭。泵位于输送
主管路150与分支管路130之间，分支管路130固定在定位板200上。图像采集设备180实时采
集定位板200与电池单体100、导电连接片110的图像信息，控制器190收到图像信息后判断
分支管路130是否位于待焊接部位24。在此过程中，通过不断调节定位板200的位置，从而使
定位板200上的分支管路130移动至电池单体100与导电连接片110的待焊接部位24，并通过
控制器190反馈的信息确认分支管路130位于待焊接部位24。然后启动泵，泵将容器120内的
液体焊料141通过输送主管路150抽出并送至多个分支管路130，最后再将分支管路130端部
的控制阀打开，使液体焊料141输送至待焊接部位24，液体焊料141冷却后即完成多个电池
单体100的极柱20与导电连接片110的焊接，进而有利于提高焊接效率，从而提高电池90的
生产效率。

[0100] 进一步地，若分支管路130的数量与极柱20的数量相同，则可一次性实现对电池90内的全部电池单体100的极柱20与导电连接片110的焊接，从而进一步缩短焊接时间，利于
进一步提高电池90的生产效率。

[0101] 如图7所示，本申请第二方面提出了一种焊接方法，基于上述的焊接系统10而实施。焊接方法包括：

[0102] 提供多个电池单体100和导电连接片110；

[0103] 向容器120中加入液体焊料141；

[0104] 通过分支管路130将液体焊料141输送至电池单体100的极柱20和导电连接片110的待焊接部位24。

[0105] 本申请实施例的焊接方法是基于焊接系统10所形成的。本申请实施例的焊接方法通过多个分支管路130同时输送液体焊料141至电池单体100与导电连接片110的待焊接部
位24，从而实现多个电池单体100与导电连接片110的并行焊接。在电池90的多个电池单体
100的极柱20与导电连接片110贴合后，每个分管路的管口同时移动至待焊接部位24即极柱
20处。由于管路为细长形，管口尺寸可以设计得与极柱20大小适配，因此多个分支管路130
可以同时位于待焊接部位24。容器120中具有融化的液体焊料141，液体焊料141可以是铝合
金液、铝液等。液体焊料141可顺着分管路流入至待焊接部位24，待液体焊料141凝固后，即
实现多个电池单体100的极柱20与导电连接片110的并行焊接，进而有利于提高焊接效率，
从而提高电池90的生产效率。

[0106] 进一步地，若分支管路130的数量与极柱20的数量相同，则可一次性实现对电池90内的全部电池单体100的极柱20与导电连接片110的焊接，从而进一步缩短焊接时间，利于
进一步提高电池90的生产效率。

[0107] 在本申请的一些实施例中，在向容器120中加入液体焊料141的步骤之后，焊接方法还包括：

[0108] 向容器120中加入保护气体。

[0109] 通过设置保护气输送管路160，对容器120内输送保护气体，从而有利于防止液体焊料141在输送过程中被氧化而影响焊接效果。

[0110] 在本申请的一些实施例中，如图4和图5所示，极柱20上设置有空腔25，导电连接片110上设置有与空腔25相对布置的通孔26。通过分支管路130将液体焊料141输送至电池单
体100的极柱20和导电连接片110的待焊接部位24的步骤，包括：

[0111] 通过分支管路130将液体焊料141输送至极柱20上的空腔25和导电连接片110上的通孔26中。

[0112] 空腔25是指具有容纳腔的结构，通孔26可使分支管路130穿过。

[0113] 在极柱20上设置空腔25以及在导电连接片110的与空腔25对应的位置设置通孔26，这样，分支管路130可通过通孔26插入空腔25中，进而便于对分支管路130进行定位，同
时，空腔25内还可容纳液体焊料141，也有利于避免液体焊料141溢出。

[0114] 在本申请的一些实施例中，焊接系统10还包括图像采集设备180和控制器190，焊接方法还包括：

[0115] 图像采集设备180获取分支管路130、电池单体100和导电连接片110的图像信息；

[0116] 控制器190接收图像信息，并根据图像信息判断分支管路130的端部是否位于待焊接部位24。

[0117] 通过图像采集设备180以及控制器190，有利于实时把控分支管路130是否位于待焊接部位24，从而利于提高焊接系统10的智能化与信息化。

[0118] 在本申请的一些实施例中，焊接方法还包括：

[0119] 在导电连接片110上设置与通孔26连通的排气孔27。

[0120] 通过设置排气孔，可以在液体焊料141注入空腔25时通过排气孔排出原先存在于空腔25内的气体，进而有利于提高焊接效果。

[0121] 根据本申请的一些实施例，优选地，本申请提出一种焊接方法，包括：

[0122] 提供多个电池单体100和导电连接片110；

[0123] 在极柱20上设置有空腔25，在导电连接片110上设置与空腔25相对布置的通孔26；

[0124] 在导电连接片110上设置与通孔26连通的排气孔27；

[0125] 向容器120中加入液体焊料140；

[0126] 向容器120中加入保护气体；

[0127] 图像采集设备180获取分支管路130、电池单体100和导电连接片110的图像信息；

[0128] 控制器190接收图像信息，并根据图像信息判断分支管路130的端部是否位于待焊接部位24；

[0129] 通过分支管路130将液体焊料141输送至电池单体100的极柱20和导电连接片110的空腔25与通孔26中。

[0130] 本申请实施例的焊接方法有利于实现多个电池单体100的极柱20与导电连接片110的并行焊接，进而有利于提高焊接效率，从而提高电池90的生产效率。

[0131] 进一步地，若分支管路130的数量与极柱20的数量相同，则可一次性实现对电池90内的全部电池单体100的极柱20与导电连接片110的焊接，从而进一步缩短焊接时间，利于
进一步提高电池90的生产效率。

[0132] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部技术特征进
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申请各实施例技术
方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结
构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限
于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。