[发明专利]焊接工件的焊接工具及其焊接方法、电池和用电装置

说明书

本申请提供一种焊接工件的焊接工具、焊接方法、电池和装置，该焊接工具包括：搅拌摩擦部，所述搅拌摩擦部沿其轴线方向设置有贯穿的通孔；和中心移动部，所述中心移动部设置于所述通孔内，并与所述搅拌摩擦部间隙配合；其中，所述中心移动部能够相对所述搅拌摩擦部沿中心轴线方向上下移动和/或左右旋转，所述搅拌摩擦部能够相对所述中心移动部沿中心轴线方向上下移动和/或左右旋转。本申请的焊接工件的焊接工具和焊接方法，通过在搅拌摩擦部的通孔内设置中心移动部，在焊接过程中，通过中心移动部的上下移动，吸取和挤出热塑性工件材料，从而实现在焊接的过程中自动填充焊缝尾部的中心匙孔，无需人工补焊，提高生产效率。

技术领域

本申请涉及焊接技术领域，尤其涉及一种焊接工件的焊接工具、焊接方法、电池和用电装置。

背景技术

电池单体的实际组装过程中，将电极组件装入壳体后，需要将壳体与端盖组件焊接为一体。壳体与端盖组件的焊接通常采用搅拌摩擦焊接，但是这种焊接方式会在工件焊缝尾部形成匙孔，从而影响工件焊接质量。因此，为了提高焊接质量，一般需要增加人工补焊的工序，对焊缝尾部的匙孔进行填充，这不仅降低了工件焊接质量，也降低了动力电池的生产效率，更增大了电池生产成本。

发明内容

本申请是基于上述技术问题提出的。本申请提供一种焊接工件的焊接工具和焊接方法，在焊接的过程中自动填充焊缝尾部的匙孔，无需人工补焊，显著提高焊接质量和生产效率，并降低了生产成本。

本申请第一方面提供一种焊接工件的焊接工具，包括：搅拌摩擦部，搅拌摩擦部沿其轴线方向设置有贯穿的通孔；和中心移动部，中心移动部设置于通孔内，并与搅拌摩擦部间隙配合；其中，中心移动部能够相对搅拌摩擦部沿中心轴线上下移动和/或左右旋转，搅拌摩擦部能够相对中心移动部沿中心轴线方向上下移动和/或左右旋转。

在一种可能的设计中，搅拌摩擦部包括轴肩和搅拌针，搅拌针与轴肩同轴装配、可拆卸连接；其中，轴肩运动时带动搅拌针，搅拌针的运动方向与轴肩的运动方向相一致。

搅拌针与轴肩可拆卸连接，在搅拌针磨损后，只需更换新的搅拌针，无需整体更换，操作简便，成本较低。

在一种可能的设计中，轴肩与第一动力源连接，在第一动力源的驱动下，轴肩带动搅拌针上下移动和/或左右旋转。

轴肩在第一动力源的驱动下实现独立的上下移动和左右旋转，从而根据焊接进程的需要，使轴肩对工件进行摩擦搅拌。

在一种可能的设计中，中心移动部与第二动力源连接，在第二动力源的驱动下，中心移动部相对于轴肩上下移动和/或左右旋转。

中心移动部在第二动力源的驱动下实现独立的上下移动和左右旋转，在焊接过程中，通过控制中心移动部的运动，实现对工件材料的吸取和对焊缝尾部的匙孔的回填。

在一种可能的设计中，焊接工件时，中心移动部和搅拌针同时到达工件表面。

中心移动部和搅拌针同时到达工件表面，能够使在搅拌针开始对工件进行摩擦搅拌，使产生的塑性材料进入中心移动部与通孔内形成的空腔内时，不会在空腔内残留空气。

在一种可能的设计中，搅拌针旋转到工件内部的预定深度，焊接工具沿焊接方向前进形成焊缝；其中，中心移动部在第二动力源的驱动下，沿中心轴线方向向上移动，以使摩擦搅拌工件产生的部分工件材料进入中心移动部与搅拌摩擦部之间的通孔的空腔内。

使工件材料进入空腔内，可以在空腔内存储部分工件材料。

在一种可能的设计中，焊接工具移动到工件的预定位置时，中心移动部通过向下运动，将空腔内的工件材料挤出并压入焊缝尾部的匙孔中。

将空腔内的工件材料挤出并压入焊缝尾部的匙孔中，可以实现对匙孔的回填，无需在焊后对匙孔进行补焊，节省焊接工序，提高焊接效率。