CN220407432U - 铜嘴、铜嘴组件和具有其的激光焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铜嘴、铜嘴组件和具有其的激光焊接设备，所述铜嘴用于激光焊接，所述铜嘴包括：铜嘴本体，所述铜嘴本体具有激光通道；保护层，所述保护层覆盖所述铜嘴本体的表面，且所述保护层的反射系数大于铜的反射系数，所述保护层的熔点大于铜的熔点。根据本实用新型的铜嘴，通过在铜嘴的表面设置保护层且保护层的反射系数大于铜的反射系数，保护层的熔点大于铜的熔点，可以大大延长铜嘴的使用寿命并使铜嘴清理较为方便，铜嘴在焊接作业时出现烧蚀或者变形的可能性较小，从而使电池单体的壳体与顶盖可以获得更好的焊接效果，使激光的焊接优率得到很好的提升。

Description

铜嘴、铜嘴组件和具有其的激光焊接设备

技术领域

本实用新型涉及焊接设备技术领域，尤其是涉及一种铜嘴、铜嘴组件和具有其的激光焊接设备。

背景技术

电池单体在加工制造过程中，需要将顶盖与电池壳体焊接连接，目前的顶盖与壳体通常采用具有高反射的铝合金材质制造而成，在激光焊接的过程中，反射的激光容易被铜嘴吸收，使铜嘴容易出现烧蚀氧化的情况，铜嘴表面易形成凹坑且出现变形，使铜嘴的使用寿命短，对电池单体的焊接效果较差，影响焊接优率。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种铜嘴，所述铜嘴可以提升焊接效果，提升焊接优率，延长铜嘴的使用寿命。

本实用新型还提出一种具有上述铜嘴的铜嘴组件。

本实用新型还提出一种具有上述铜嘴组件的激光焊接设备。

根据本实用新型第一方面的铜嘴，所述铜嘴用于激光焊接，所述铜嘴包括：铜嘴本体，所述铜嘴本体具有激光通道；保护层，所述保护层覆盖所述铜嘴本体的表面，且所述保护层的反射系数大于铜的反射系数，所述保护层的熔点大于铜的熔点。

根据本实用新型的铜嘴，通过在铜嘴的表面设置保护层且保护层的反射系数大于铜的反射系数，保护层的熔点大于铜的熔点，可以大大延长铜嘴的使用寿命并使铜嘴清理较为方便，铜嘴在焊接作业时出现烧蚀或者变形的可能性较小，从而使电池单体的壳体与顶盖可以获得更好的焊接效果，使激光的焊接优率得到很好的提升。

在本实用新型的一些实施例中，所述保护层的熔点大于1200℃。

本实施例将保护层的熔点设置为大于1200℃，可以使保护层具有足够高的熔点，从而使保护层在激光照射的情况下不易出现烧蚀的情况，使铜嘴在焊接作业的过程中表面不易形成凹坑或者变形，延长铜嘴的使用寿命，使激光可以对电池单体进行稳定良好的焊接作业，提升焊接优率。

在本实用新型的一些实施例中，所述保护层的熔点大于等于1800℃。

本实施例将保护层的熔点进一步限定为大于等于1800℃，可以使保护层更好地承受激光照射，进一步降低铜嘴出现烧蚀和变形的概率，使铜嘴的使用更加稳定持久，使电池单体可以获得更好的焊接效果，使激光焊接优率得到更好的提升。

在本实用新型的一些实施例中，所述保护层的反射系数大于等于90%。

本实施例将保护层的反射系数设置为大于等于90%，可以使铜嘴表面仅受到较少量的激光辐射的加热作用，从而使铜嘴表面出现烧蚀与受热变形的可能性进一步下降，铜嘴可以保持良好的表面结构，从而使激光对电池单体的壳体与顶盖焊接时可以对保护气体进行稳定良好的导流，进而使待焊接部位可以获得稳定良好的焊接效果，从而更好地提升焊接优率。

在本实用新型的一些实施例中，所述保护层为光铬层。

本实施例中将保护层设置为光铬层，可以使保护层在铜嘴本体上形成光滑的表面，对激光具有良好的反射作用，使铜嘴的整体结构强度更好，从而使铜嘴在焊接过程中不易出现烧蚀变形的情况，进而使激光焊接时效果更好，保护层形成光滑的表面可以便于铜嘴在焊接后对铜嘴上的焊渣进行清理。

在本实用新型的一些实施例中，所述保护层的厚度大于0.01mm。

本实施例将保护层的厚度设置为大于0.01mm，可以使保护层具有足够的厚度以降低保护层表面出现烧蚀与变形的可能性，使铜嘴可以稳定地对保护气体进行导流，从而使电池单体壳体与顶盖的焊接作业更稳定可靠。

在本实用新型的一个实施例中，所述保护层的厚度小于等于0.1mm。

本实施例中将保护层的厚度限定为小于等于0.1mm，可以使保护层在满足焊接需要的情况下保护层的厚度不会过厚，使得铜嘴生产制造时增加额外的成本，从而可以在一定程度上减少铜嘴的生产成本。

在本实用新型的一个实施例中，所述保护层的厚度小于等于0.05mm。

本实施例将保护层的厚度进一步限定为小于等于0.05mm，可以使保护层的制造生产时成本更低，从而可以更好地降低铜嘴的生产成本。

在本实用新型的一些实施例中，所述保护层至少覆盖铜嘴本体的朝向所述激光通道的出口的一端的端面、内壁面和外周面。

本实施例中通过将保护层设置为至少覆盖在铜嘴本体的朝向激光通道的出口的一端的端面、内壁面和外周面，可以很好地起到对铜嘴的增强反射、减少烧蚀与变形的作用，使铜嘴可以在焊接过程中，朝向激光焊接通道出口一端的端面与内壁面和外周面可以保持良好的表面结构并减少出现烧蚀凹坑以及结构变形等的可能性，使铜嘴可以具有良好的使用寿命，铜嘴可以稳定可靠地对保护气体进行导流以使激光焊接稳定良好地进行。

在本实用新型的一些实施例中，所述铜嘴本体的朝向所述激光通道的出口的一端形成为锥形段，在从所述激光通道的入口朝向出口的方向上，所述锥形段的截面尺寸逐渐减小，所述保护层完全覆盖所述锥形段的内表面和外表面。

本实施例将铜嘴本体朝向激光通道出口的一端形成为锥形段且锥形段的截面尺寸沿激光通道的入口朝向出口的方向逐渐减小，可以在一定程度上减少铜嘴移动焊接过程中与电池单体出现擦碰的可能性，使待焊接部位在保护气体的吹拂下可以具有良好的焊接环境，使电池单体可以获得良好的焊接效果，保护层完全覆盖锥形段的内表面和外表面，可以使铜嘴可以保持良好的表面结构以稳定良好地对保护气体进行导流，进而使激光焊接效果更好，提升焊接优率。

在本实用新型的一个实施例中，所述铜嘴本体还包括：连接段，所述连接段连接在所述锥形段的背离所述激光通道的出口的一端，所述连接段的外表面上形成有外螺纹，所述保护层完全覆盖所述外螺纹。

本实施例中，铜嘴本体设置有具有外螺纹的连接段，使铜嘴在装配和拆卸时较为方便容易，连接件结构简单，使用效果好，将保护层完全覆盖外螺纹，可以很好地提升外螺纹处的耐高温能力并降低外螺纹发生氧化的情况，从而使铜嘴在焊接作业完成后或者需要更换铜嘴使可以更加方便容易地拆卸，进而减少更换铜嘴的停机时间，提高焊接作业效率与电池单体的产能。

在本实用新型的一些实施例中，所述铜嘴本体为铬锆铜合金件。

本实施例中将铜嘴本体设置为铬锆铜合金件，可以使铜嘴在焊接过程中可以很好地维持外形，使铜嘴的使用寿命得到很好的延长，并使铜嘴可以更加稳定可靠地对保护气体进行导流，从而使电池单体的壳体与顶盖可以获得稳定良好的焊接效果。

根据本实用新型第二方面的铜嘴组件，包括：根据本实用新型第一方面的铜嘴；连接管，所述连接管连接在所述铜嘴的朝向所述激光通道的入口的一端。

根据本实用新型的铜嘴组件，通过设置上述第一方面的铜嘴，在铜嘴的表面设置保护层且保护层的反射系数大于铜的反射系数，保护层的熔点大于铜的熔点，可以大大延长铜嘴的使用寿命并使铜嘴清理较为方便，铜嘴在焊接作业时出现烧蚀或者变形的可能性较小，从而使电池单体的壳体与顶盖可以获得更好的焊接效果，使激光的焊接优率得到很好的提升。

在本实用新型的一些实施例中，所述连接管与所述铜嘴螺纹连接。

本实施例将连接管与铜嘴螺纹连接，结构简单，连接固定牢靠方便，便于铜嘴与连接管的装配和拆离，使铜嘴在更换时较为方便。

在本实用新型的一个实施例中，所述铜嘴具有与所述连接管螺纹连接的外螺纹，所述铜嘴组件还包括：紧固螺母，所述紧固螺母螺纹套接在所述铜嘴的外螺纹上且布置在所述连接管与所述铜嘴之间。

本实施例中设置紧固螺母对连接管与铜嘴进行紧固，可以使铜嘴在与连接管螺纹连接并调整好间距后稳定可靠地与连接管连接固定，使铜嘴与连接管固定更加稳定牢固。

在本实用新型的一些实施例中，所述连接管的朝向所述铜嘴的一端具有缩颈段，在从所述连接管朝向所述铜嘴的方向上，所述缩颈段的截面尺寸逐渐减小。

本实施例在连接管的朝向铜嘴的一端形成有截面尺寸逐渐减小的缩颈段，可以在铜嘴的朝向连接管的一侧形成较大的空间，从而使激光焊接作业时产生的焊渣在朝向铜嘴组件的外侧飞溅或者烟气朝向铜嘴组件的外侧逸散时，可以减少连接管的朝向铜嘴的一端对焊渣以及烟尘等的阻碍，从而在一定程度上可以利于激光焊接的稳定良好的作业。

根据本实用新型第三方面的激光焊接设备，包括根据本实用新型第二方面的铜嘴组件。

根据本实用新型的激光焊接设备，通过设置上述第二方面的铜嘴组件，在铜嘴的表面设置保护层且保护层的反射系数大于铜的反射系数，保护层的熔点大于铜的熔点，可以大大延长铜嘴的使用寿命并使铜嘴清理较为方便，铜嘴在焊接作业时出现烧蚀或者变形的可能性较小，从而使电池单体的壳体与顶盖可以获得更好的焊接效果，使激光的焊接优率得到很好的提升。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的铜嘴组件的爆炸图；

图2是根据本实用新型实施例的铜嘴的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的电池单体的示意图；

图4是根据本实用新型实施例的电池单体的爆炸图；

图5是根据本实用新型实施例的铜嘴组件对电池单体进行焊接的示意图。

附图标记：

10、铜嘴；101、激光通道；

11、铜嘴本体；111、连接段；112、锥形段；

20、连接管；21、缩颈段；30、紧固螺母；

100、铜嘴组件；200、电池单体；210、壳体；220、顶盖。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

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实用新型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，不是旨在于限制本实用新型；本实用新型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。

在本实用新型实施例的描述中，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。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

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实用新型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。

在本实用新型实施例的描述中，技术术语“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“顶”“底”“内”“外”“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实用新型实施例和简化描述，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实用新型实施例的限制。

在本实用新型实施例的描述中，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实用新型实施例中的具体含义。

目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。

电池单体中的壳体与顶盖进行焊接时，激光从铜嘴射向壳体与顶盖的待焊接部位，焊接保护气从激光的同一侧流出对激光焊接部位进行保护，具体地，保护气将待焊接部位的空气排除以减少焊接时出现氧化的情况，保护气可以抑制激光焊接时产生等离子云，降低等离子云对激光焊接的影响，使激光焊接可以更加稳定良好的进行。

激光射到壳体与顶盖上时，在壳体或顶盖的反射作用下，激光容易照射到铜嘴的表面以及激光出口处的端面以及铜嘴内表面等位置，在激光照射的作用下，铜嘴的外表面、内表面以及端面容易出现烧蚀与变形，使保护气体从铜嘴流出时容易在铜嘴内表面以及端面凹凸不平的壁面的作用与影响下出现流速下降、紊流、流出方向改变等情况，使保护气体对待焊接部位的焊接保护效果下降，例如使壳体与盖体的待焊接部位存在空气，保护气未完全将待焊接部位覆盖等等，从而使壳体与顶盖焊接效果变差，进而导致焊接优率的降低，这里的焊接优率是指焊接后的电池单体的良品数量占据电池单体总量的比例。

铜嘴在激光的照射作用下出现的烧蚀与变形大大缩短了铜嘴的使用寿命，使铜嘴需要较为频繁地更换以满足焊接需要。

基于以上考虑，为了延长铜嘴的使用寿命并提升焊接效果以提升焊接优率，本申请设置了一种铜嘴10，在铜嘴10的表面设有具有较大反射系数的保护层且保护层具有较大的熔点，使照射到铜嘴10表面上的激光可以在保护层的作用下得到很好的反射，减少铜嘴10对激光辐射的能量吸收，大大降低铜嘴10出现烧蚀与变形的可能性，从而很好地延长铜嘴10的使用寿命，使电池单体200中顶盖220与壳体210的焊接时获得良好的保护气体的保护效果，进而提升焊接效果，提高焊接优率。

下面参考图1-图5描述根据本实用新型第一方面实施例的铜嘴10。图1是根据本实用新型实施例的铜嘴组件100的爆炸图；图2是根据本实用新型实施例的铜嘴10的示意图；图3是根据本实用新型实施例的电池单体200的示意图；图4是根据本实用新型实施例的电池单体200的爆炸图；图5是根据本实用新型实施例的铜嘴组件100对电池单体200进行焊接的示意图。

如图1和图2所示，根据本实用新型第一方面实施例的铜嘴10用于激光焊接，铜嘴10包括：铜嘴本体11和保护层。铜嘴本体11具有激光通道101；保护层覆盖铜嘴本体11的表面，且保护层的反射系数大于铜的反射系数，保护层的熔点大于铜的熔点。

铜嘴10用于聚集保护气体并使保护气体可以以较高的压力释放到待焊接部位中，并减少和降低熔渣、烟尘等等污染物污染与破坏激光焊接设备中的镜片。铜嘴本体11可以采用紫铜或者其它具有良好导热性的材质，铜嘴本体11的激光通道101用于激光射入和穿出以及对保护气体进行导流和引出，在焊接时，激光从铜嘴10的激光通道101射出至待焊接部位进行焊接作业，保护气体沿激光通道101释放至待焊接部位对焊接作业进行保护，保护气体可以采用氮气、氩气、氦气等，保护气可以去除待焊接部位的空气并对焊接过程产生的焊渣、烟尘等进行清理，以便于焊接作业的顺利进行。保护层可以为氧化锆陶瓷层、光铬层、硬铬层等等。

反射系数是指光投向物体时，物体表面反射光的强度与入射光的强度的比值，比值越大，表示物体表面反射光的强度越大，反射能力越好。铜的反射系数为75%左右，保护层的反射系数大于铜的反射系数，例如保护层的反射系数可以为80%、81%、82%、83%等等。

铜的熔点为1083.4℃，保护层的熔点大于铜的熔点，例如保护层的熔点可以为1100℃、1200℃、1300℃等等。

在焊接过程中，激光照射在电池单体200的壳体210或者顶盖220上时，在壳体210与顶盖220的反射作用下，激光部分反射到铜嘴10的表面，照射在铜嘴10表面的激光在保护层的反射作用下朝向外部环境反射。

可以理解的是，铜嘴10通常由铜材加工制造，本实施例中在铜嘴10的表面设置保护层，且保护层的反射系数大于铜的反射系数，可以提高铜嘴10表面的反射能力，使激光照射在铜嘴10表面时，铜嘴10可以将大部分的激光向外反射出去，从而减少铜嘴10对激光辐射能量的吸收，进而降低铜嘴10在激光照射下出现烧蚀和变形的程度与可能性，同时，本实施例中保护层的熔点大于铜的熔点，可以进一步提高铜嘴10的耐热性能，使铜嘴10出现烧蚀与变形的程度与可能性进一步降低，使铜嘴10在激光焊接的过程中可以将保护气稳定可靠地朝向待焊接部位进行导流，减少保护气体在待焊接部位出现紊流、流速缓慢等的情况，进而提升焊接效果，提升焊接优率。

激光在对电池单体200的壳体210与顶盖220焊接时，焊接产生的焊渣易飞溅至铜嘴10的表面，在焊接结束后，铜嘴10的表面需要进行清理，本实施例中铜嘴10表面设置保护层，可以减少铜嘴10表面因烧蚀而形成的凹坑，使铜嘴10表面可以保持较为光滑的表面，从而便于铜嘴10的清理。

本实施例中铜嘴10表面设置保护层，使铜嘴10出现烧蚀和变形的程度与可能性大大降低，从而使铜嘴10可以具有更长的使用寿命，从而可以在一定程度上减少铜嘴10的使用成本。

根据本实用新型实施例的铜嘴10，通过在铜嘴10的表面设置保护层且保护层的反射系数大于铜的反射系数，保护层的熔点大于铜的熔点，可以大大延长铜嘴10的使用寿命并使铜嘴10清理较为方便，铜嘴在焊接作业时出现烧蚀或者变形的可能性较小，从而使电池单体200的壳体210与顶盖220可以获得更好的焊接效果，使激光的焊接优率得到很好的提升。

在本实用新型的一些实施例中，保护层的熔点可以大于1200℃。

保护层的熔点大于1200℃，例如保护层的熔点可以为1300℃、1400℃、1500℃、1600℃等等。

本实施例将保护层的熔点设置为大于1200℃，可以使保护层具有足够高的熔点，从而使保护层在激光照射的情况下不易出现烧蚀的情况，使铜嘴10在焊接作业的过程中表面不易形成凹坑或者变形，延长铜嘴10的使用寿命，使激光可以对电池单体200进行稳定良好的焊接作业，提升焊接优率。

在本实用新型的一个实施例中，保护层的熔点可以大于等于1800℃。

保护层的熔点大于等于1800℃，例如保护层的熔点可以为1800℃、1900℃、2000℃等等。

本实施例将保护层的熔点进一步限定为大于等于1800℃，可以使保护层更好地承受激光照射，进一步降低铜嘴10出现烧蚀和变形的概率，使铜嘴10的使用更加稳定持久，使电池单体200可以获得更好的焊接效果，使激光焊接优率得到更好的提升。

在本实用新型的一些实施例中，保护层的反射系数可以大于等于90%。

本实施例中保护层的反射系数大于等于90%，例如保护层的反射系数可以为90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%等等。

本实施例将保护层的反射系数设置为大于等于90%，使保护层具有较高的反射能力，从而使激光在反射至铜嘴10的表面时，照射在铜嘴10表面上的激光的大部分能量由保护层反射至外部环境中，使铜嘴10表面仅受到较少量的激光辐射的加热作用，从而使铜嘴10表面出现烧蚀与受热变形的可能性进一步下降，铜嘴10可以保持良好的表面结构，当激光对电池单体200的壳体210与顶盖220焊接时，铜嘴可以对保护气体进行稳定良好的导流，进而使待焊接部位可以获得稳定良好的焊接效果，从而更好地提升焊接优率。

在本实用新型的一些实施例中，保护层可以为光铬层。

铬具有较高的熔点与较大的反射系数，铬的熔点大约为1907℃，光铬层可以通过镀光铬的方式形成在铜嘴本体11的表面，光铬层形成的表面光滑且硬度较高。

本实施例中将保护层设置为光铬层，可以使保护层在铜嘴本体11上形成光滑的表面，对激光具有良好的反射作用，使铜嘴10的整体结构强度更好，从而使铜嘴10在焊接过程中不易出现烧蚀变形的情况，进而使激光焊接时效果更好，保护层形成光滑的表面可以便于铜嘴10在焊接后对铜嘴10上的焊渣进行清理。

在本实用新型的一些实施例中，保护层的厚度可以大于0.01mm。

保护层的厚度大于0.01mm，例如保护层的厚度可以为0.02mm、0.03mm、0.04mm、0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm等等。

可以理解的是，激光在照射物体时会对物体造成一定深度的穿透，本实施例将保护层的厚度设置为大于0.01mm，可以使保护层具有足够的厚度以对激光进行稳定良好的反射，且使保护层可以较好地承受激光照射时的热量，从而使保护层可以在焊接过程中保持良好的表面形状，降低保护层表面出现烧蚀与变形的可能性，使铜嘴10可以稳定地对保护气体进行导流，从而使电池单体200壳体210与顶盖220的焊接作业更稳定可靠。

在本实用新型的一个实施例中，保护层的厚度可以小于等于0.1mm。

本实施例将保护层的厚度限位为小于等与0.1mm，例如保护层的厚度可以为0.1mm、0.09mm、0.08mm、0.07mm等等。

本实施例中将保护层的厚度限定为小于等于0.1mm，可以使保护层在满足焊接需要的情况下保护层的厚度不会过厚，使得铜嘴10生产制造时增加额外的成本，从而可以在一定程度上减少铜嘴10的生产成本。

在本实用新型的一个实施例中，保护层的厚度可以小于等于0.05mm。

本实施例中将保护层的厚度限定为小于等于0.05mm，例如保护层的厚度可以为0.05mm、0.04mm、0.03mm、0.02mm等等。

本实施例对保护层的最大厚度进行了进一步的限定，使保护层在满足焊接需要的情况下可以使用更少的材质生产，从而使保护层的制造生产时成本更低，从而可以更好地降低铜嘴10的生产成本。

在本实用新型的一些实施例中，参考图1和图2所示，保护层可以至少覆盖铜嘴本体11的朝向激光通道101的出口的一端的端面、内壁面和外周面。

铜嘴本体11的朝向激光通道101出口的一端的端面，也就是铜嘴10的朝向激光在电池单体200的待焊接部位的一端的端面，在激光焊接时，铜嘴本体11的端面朝向激光焊接的位置，铜嘴本体11的内壁面是指铜嘴本体11中的激光通道101的壁面，激光从激光通道101穿过并从激光通道101在铜嘴本体11端面处的激光通道101的出口射向电池待焊接部位，在激光对电池单体200的壳体210与顶盖220进行焊接作业时，激光部分反射到铜嘴本体11的端面、内壁面与外周面上。

本实施例中保护层至少覆盖铜嘴本体11的朝向激光通道101出口的一端的端面、内壁面与外周面，也就是说，保护层可以覆盖在铜嘴本体11的朝向激光通道101出口的一端的端面、内壁面与外周面，保护层也可以将铜嘴本体11的端面、内壁面与外周面等铜嘴本体11的表面完全覆盖。

本实施例中通过将保护层设置为至少覆盖在铜嘴本体11的朝向激光通道101的出口的一端的端面、内壁面和外周面，可以很好地起到对铜嘴10的增强反射、减少烧蚀与变形的作用，使铜嘴10可以在焊接过程中，朝向激光焊接通道出口一端的端面与内壁面和外周面可以保持良好的表面结构，减少出现烧蚀凹坑以及结构变形等的可能性，使铜嘴10可以具有较长的使用寿命，铜嘴10可以稳定可靠地对保护气体进行导流以使激光焊接稳定良好地进行。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，铜嘴本体11的朝向激光通道101的出口的一端可以形成为锥形段112，在从激光通道101的入口朝向出口的方向上，锥形段112的截面尺寸逐渐减小，保护层完全覆盖锥形段112的内表面和外表面。

铜嘴本体11的朝向激光通道101的出口的一端形成为锥形段112，锥形段112可以为圆锥，具体地，参考图2所示，锥形段112的朝向激光通道101的出口的一端可以形成有端面，端面可以为平面，激光通道101的出口形成在端面上，锥形段112的截面尺寸从激光通道101的入口朝向出口的方向上逐渐减小。

本实施例将铜嘴本体11朝向激光通道101出口的一端形成为锥形段112且锥形段112的截面尺寸沿激光通道101的入口朝向出口的方向逐渐减小，可以使铜嘴10在进行焊接作业时，铜嘴10的朝向待焊接部位的一端与待焊接部位之间可以形成有较大的焊接空间，从而可以在一定程度上减少铜嘴10移动焊接过程中与电池单体200出现擦碰的可能性，并使焊接时产生的焊渣、烟尘等可以较为方便地向外部空间飞溅逸散，从而使待焊接部位在保护气体的吹拂下可以具有良好的焊接环境，使电池单体200可以获得良好的焊接效果。

本实施例中将保护层完全覆盖锥形段112的内表面和外表面，可以使锥形段112在焊接作业时，锥形段112可以稳定可靠地对激光进行反射并承受激光照射时产生的热量，从而使铜嘴10可以保持良好的表面结构以稳定良好地对保护气体进行导流，进而使激光焊接效果更好，提升焊接优率。

在本实用新型的一个实施例中，参考图1和图2所示，激光通道101的截面尺寸在从入口朝向出口的方向上可以逐渐减小。

激光通道101的形状与走向可以与铜嘴10的锥形段112的外周面的形状相适配，铜嘴10的锥形段112的厚度可以在激光通道101的延伸方向上相同。

本实施例将激光通道101的截面尺寸在从入口朝向出口的方向上逐渐减小，可以对保护气体的流动起到很好的导流与增大流速的作用，从而使保护气体可以以较快的流速从激光通道101的出口流出释放至待焊接部位，从而使保护气体可以更好地对激光焊接时待焊接部位处进行气体保护。可选地，激光通道101可以为圆锥状的通道结构。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，铜嘴本体11还可以包括：连接段111，连接段111连接在锥形段112的背离激光通道101的出口的一端，连接段111的外表面上形成有外螺纹，保护层完全覆盖外螺纹。

连接段111用于铜嘴10与激光焊接设备的其它部件进行连接固定，连接段111的外表面形成外螺纹，铜嘴10可以与其它部件通过螺纹固定连接。

本实施例中，铜嘴本体11设置有具有外螺纹的连接段111，使铜嘴10在装配和拆卸时较为方便容易，连接件结构简单，使用效果好。

可以理解的是，现有技术中，铜嘴在激光焊接的过程中，激光对铜嘴辐射加热，使铜嘴的外螺纹处容易受热氧化形成氧化物，氧化物会堆积在外螺纹内使铜嘴在拆卸时较为困难。

本实施例中将保护层完全覆盖外螺纹，可以很好地提升外螺纹处的耐高温能力并降低外螺纹发生氧化的情况，从而使铜嘴10在焊接作业完成后或者需要更换铜嘴10时可以更加方便容易地拆卸，进而减少更换铜嘴10的停机时间，提高焊接作业效率与电池单体200的产能。

在本实用新型的一些实施例中，铜嘴本体11可以为铬锆铜合金件。

铬锆铜合金具有比铜材更好的强度和硬度，导热性好，软化温度高，耐磨性好。

本实施例中将铜嘴本体11设置为铬锆铜合金件，可以使铜嘴本体11在高温环境下出现变形的情况进一步降低，从而使铜嘴10在焊接过程中可以很好地维持外形，使铜嘴10的使用寿命得到很好的延长，并使铜嘴10可以更加稳定可靠地对保护气体进行导流，从而使电池单体200的壳体210与顶盖220可以获得稳定良好的焊接效果。

下面参考图1-图5描述根据本实用新型第二方面实施例的铜嘴组件100。

如图1所示，根据本实用新型实施例的铜嘴组件100，包括根据本实用新型第一方面实施例的铜嘴10和连接管20，连接管20连接在铜嘴10的朝向激光通道101的入口的一端。

连接管20可以为铜管，连接管20的形状与尺寸可以与铜嘴10相适以便于与铜嘴10连接，连接管20可以与铜嘴10螺纹连接。连接管20用于对保护气体导流，在激光焊接作业时，激光从连接管20穿射至铜嘴10的激光通道101中并从激光通道101的出口射出，保护气体沿连接管20流向铜嘴10的激光通道101内并从激光通道101的出口释放到电池单体200的待焊接部位。

根据本实用新型实施例的铜嘴组件100，通过设置上述第一方面实施例的铜嘴10，在铜嘴10的表面设置保护层且保护层的反射系数大于铜的反射系数，保护层的熔点大于铜的熔点，可以大大延长铜嘴10的使用寿命并使铜嘴10清理较为方便，铜嘴在焊接作业时出现烧蚀或者变形的可能性较小，从而使电池单体200的壳体210与顶盖220可以获得更好的焊接效果，使激光的焊接优率得到很好的提升。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，连接管20可以与铜嘴10螺纹连接。

连接管20与铜嘴10螺纹连接，具体地，连接管20可以形成有外螺纹，铜嘴10对应形成有内螺纹，或者连接管20可以形成有内螺纹，铜嘴10对应形成有外螺纹，连接管20与铜嘴10通过外螺纹与内螺纹配合连接固定，连接管20也可以与铜嘴10通过螺纹紧固件连接固定。

本实施例将连接管20与铜嘴10螺纹连接，结构简单，连接固定牢靠方便，便于铜嘴10与连接管20的装配和拆离，使铜嘴10在更换时较为方便。

在本实用新型的一个实施例中，如图1和图2所示，铜嘴10可以具有与连接管20螺纹连接的外螺纹，铜嘴组件100还可以包括：紧固螺母30，紧固螺母30螺纹套接在铜嘴10的外螺纹上且布置在连接管20与铜嘴10之间。

本实施例中铜嘴10具有外螺纹，则连接管20对应设有内螺纹，在连接管20与铜嘴10连接时，铜嘴10的外螺纹可以根据需要部分旋入连接管20内。紧固螺母30可以为不锈钢材质，紧固螺母30对连接管20与铜嘴10的连接起到紧固的作用，在连接管20与铜嘴10根据需要螺纹连接后，紧固螺母30朝向连接管20旋动并与连接管20的朝向铜嘴10的一端抵接压紧。

可以理解的是，连接管20与铜嘴10在装配时，铜嘴10与连接管20之间需要留有一定的调节间距以便于铜嘴10的调节，铜嘴10通过部分外螺纹段与连接管20螺纹连接，本实施例中设置紧固螺母30对连接管20与铜嘴10进行紧固，可以使铜嘴10在与连接管20螺纹连接并调整好间距后稳定可靠地与连接管20连接固定，使铜嘴10与连接管20固定更加稳定牢固。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，连接管20的朝向铜嘴10的一端可以具有缩颈段21，在从连接管20朝向铜嘴10的方向上，缩颈段21的截面尺寸逐渐减小。

缩颈段21的截面尺寸是指缩颈段21的外径尺寸，在从连接管20朝向铜嘴10的方向上，缩颈段21的外径逐渐减少，缩颈段21的朝向铜嘴10的一端的端面的外径可以与铜嘴10的锥形段112的朝向连接管20的一端的端面的外径相同。

本实施例在连接管20的朝向铜嘴10的一端形成有截面尺寸逐渐减小的缩颈段21，可以使连接管20的朝向铜嘴10的一端与铜嘴10连接固定后可以在连接管20的轴向上形成较为平顺的表面，缩颈段21可以使连接管20的朝向铜嘴10的一端端面具有较小的端面面积，可以在铜嘴10的朝向连接管20的一侧形成较大的空间，从而使激光焊接作业时产生的焊渣在朝向铜嘴组件100的外侧飞溅时，或者产生的烟气朝向铜嘴组件100的外侧逸散时，连接管20的缩颈段21可以减少连接管20对焊渣以及烟尘等的阻碍，从而在一定程度上可以使激光焊接作业更加顺利地进行。

下面参考图1-图5描述根据本实用新型第三方面实施例的激光焊接设备。

如图1-图5所示，根据本实用新型实施例的激光焊接设备，包括根据本实用新型第二方面实施例的铜嘴组件100。

根据本实用新型实施例的激光焊接设备的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

根据本实用新型实施例的激光焊接设备，通过设置上述第二方面实施例的铜嘴组件100，在铜嘴10的表面设置保护层且保护层的反射系数大于铜的反射系数，保护层的熔点大于铜的熔点，可以大大延长铜嘴10的使用寿命并使铜嘴10清理较为方便，铜嘴在焊接作业时出现烧蚀或者变形的可能性较小，从而使电池单体200的壳体210与顶盖220可以获得更好的焊接效果，使激光的焊接优率得到很好的提升。

下面将参考图1-图5描述根据本实用新型一个具体实施例的激光焊接设备。

如图1-图5所示，激光焊接设备用于对电池单体200的顶盖220与壳体210焊接连接。激光焊接设备包括铜嘴组件100，铜嘴组件100用于激光穿射至待焊接部位进行焊接作业并对保护气体进行导流，使保护气体从铜嘴组件100稳定地流动释放到待焊接部位对焊接进行气体保护。

铜嘴组件100包括连接管20、铜嘴10和紧固螺母30，连接管20包括缩颈段21，缩颈段21形成有内螺纹，铜嘴10朝向连接管20的一侧形成有连接段111，连接段111形成有外螺纹，连接管20与铜嘴10通过内螺纹与外螺纹螺纹连接，紧固螺母30旋合在铜嘴10的外螺纹上并与连接管20抵接固定。

铜嘴10包括铜嘴本体11和保护层，铜嘴本体11具有激光通道101，激光通道101具有出口和与连接管20连通的入口，激光通道101出口的直径尺寸通常为8mm-10mm，铜嘴本体11形成连接段111，铜嘴本体11的背离连接管20的一端形成有圆锥段且圆锥段的背离连接管20的一侧形成端面，端面为平面。铜嘴本体11的表面形成有保护层，保护层为光铬层，光铬层的厚度为0.05mm，光铬层将铜嘴本体11的表面完全覆盖，铜嘴本体11为铬锆铜材质。

铜嘴组件100装配时，紧固螺母30旋到铜嘴10的外螺纹上，铜嘴10再与连接管20螺纹连接，铜嘴10与朝向连接管20旋入的深度根据需要进行调整，调整好后，紧固螺母30朝向连接管20旋动并与连接管20的朝向铜嘴10的一端的端面抵接压紧。

激光焊接设备对电池单体200的壳体210与顶盖220焊接时，铜嘴组件100与顶盖220的表面倾斜布置，铜嘴10朝向顶盖220与壳体210的待焊接位置，铜嘴组件100沿待焊接部位移动以对顶盖220与壳体210焊接，焊接过程中，保护气体从铜嘴10的激光通道101的出口释放到待焊接部位。

根据本实用新型实施例的激光焊接设备，通过在铜嘴10的表面设置保护层且保护层的反射系数大于铜的反射系数，保护层的熔点大于铜的熔点，可以大大延长铜嘴10的使用寿命并使铜嘴10清理较为方便，铜嘴10用于对电池单体200的壳体210与顶盖220进行焊接时具有更好的焊接效果，从而使激光的焊接优率得到很好的提升，经过验证，镀有光铬层的铜嘴10可以提升铜嘴10寿命十倍以上。

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。

Claims (17)

1.一种铜嘴，用于激光焊接，其特征在于，包括：

铜嘴本体(11)，所述铜嘴本体(11)具有激光通道(101)；

保护层，所述保护层覆盖所述铜嘴本体(11)的表面，且所述保护层的反射系数大于铜的反射系数，所述保护层的熔点大于铜的熔点。

2.根据权利要求1所述的铜嘴，其特征在于，所述保护层的熔点大于1200℃。

3.根据权利要求1所述的铜嘴，其特征在于，所述保护层的熔点大于等于1800℃。

4.根据权利要求1所述的铜嘴，其特征在于，所述保护层的反射系数大于等于90%。

5.根据权利要求1所述的铜嘴，其特征在于，所述保护层为光铬层。

6.根据权利要求1所述的铜嘴，其特征在于，所述保护层的厚度大于0.01mm。

7.根据权利要求6所述的铜嘴，其特征在于，所述保护层的厚度小于等于0.1mm。

8.根据权利要求6所述的铜嘴，其特征在于，所述保护层的厚度小于等于0.05mm。

9.根据权利要求1所述的铜嘴，其特征在于，所述保护层至少覆盖铜嘴本体(11)的朝向所述激光通道(101)的出口的一端的端面、内壁面和外周面。

10.根据权利要求1所述的铜嘴，其特征在于，所述铜嘴本体(11)的朝向所述激光通道(101)的出口的一端形成为锥形段(112)，在从所述激光通道(101)的入口朝向出口的方向上，所述锥形段(112)的截面尺寸逐渐减小，所述保护层完全覆盖所述锥形段(112)的内表面和外表面。

11.根据权利要求10所述的铜嘴，其特征在于，所述铜嘴本体(11)还包括：连接段(111)，所述连接段(111)连接在所述锥形段(112)的背离所述激光通道(101)的出口的一端，所述连接段(111)的外表面上形成有外螺纹，所述保护层完全覆盖所述外螺纹。

12.根据权利要求1所述的铜嘴，其特征在于，所述铜嘴本体(11)为铬锆铜合金件。

13.一种铜嘴组件，其特征在于，包括：

根据权利要求1-12中任一项所述的铜嘴；

连接管(20)，所述连接管(20)连接在所述铜嘴的朝向所述激光通道(101)的入口的一端。

14.根据权利要求13所述的铜嘴组件，其特征在于，所述连接管(20)与所述铜嘴螺纹连接。

15.根据权利要求14所述的铜嘴组件，其特征在于，所述铜嘴具有与所述连接管(20)螺纹连接的外螺纹，所述铜嘴组件还包括：紧固螺母(30)，所述紧固螺母(30)螺纹套接在所述铜嘴的外螺纹上且布置在所述连接管(20)与所述铜嘴之间。

16.根据权利要求13所述的铜嘴组件，其特征在于，所述连接管(20)的朝向所述铜嘴的一端具有缩颈段(21)，在从所述连接管(20)朝向所述铜嘴的方向上，所述缩颈段(21)的截面尺寸逐渐减小。

17.一种激光焊接设备，其特征在于，包括根据权利要求13-16中任一项所述的铜嘴组件。