电池模组的堆叠装置的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池生产设备技术领域，特别涉及一种电池模组的堆叠装置。


背景技术：

2.在电池模组生产的过程中，需要使用堆叠装置将两个端板和多个电芯堆叠于一起后使用扎带进行扎紧。因此，堆叠装置的使用效果会影响电池模组的性能和安全性。但由于堆叠装置结构设计并不合理，使得在对不同规格的电池模组进行堆叠时，需要设计专用的堆叠装置，从而会导致研发和生产成本的增加。同时，因开发匹配不同电池模组的堆叠装置所需的周期较长，也不利于满足快速生产的需求。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池模组的堆叠装置，以具有较好的通用性。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种电池模组的堆叠装置，包括基座、电芯承托单元、多组端板承托单元、限位单元以及夹紧单元；
6.所述电芯承托单元包括设于所述基座上的电芯承托部，所述电芯承托部具有用于承托多个电芯的电芯承托面；
7.各所述端板承托单元均包括具有用于承托端板的端板承托面的两个端板承托部，且各所述端板承托单元的所述端板承托面的高度不同和/或宽度不同，任意一组所述端板承托单元中的两个所述端板承托部可拆卸的连接于所述基座上；
8.所述限位单元包括设于所述电芯承托部上的电芯限位面，以及设于各所述端板承托部上的端板限位面，多个所述电芯的一侧抵接于所述电芯限位面上，各所述端板的一侧抵接于对应的所述端板限位面上；
9.所述夹紧单元包括沿所述电芯承托面的长度方向间隔布置的两个夹紧部，至少其一所述夹紧部可移动地设于所述基座上，而将两个所述端板和位于两所述端板之间的多个所述电芯夹紧。
10.进一步的，所述电芯承托部包括平行且间隔设于所述基座上的两个电芯承托板，其一所述电芯承托板上设有沿自身长度方向上凸的第一凸起；
11.所述电芯承托板的顶面构成所述电芯承托面，所述第一凸起的面向所述电芯的一面构成所述电芯限位面。
12.进一步的，所述端板承托部包括横置于两所述电芯承托板上的端板承托板，所述电芯承托板上设有沿自身长度方向上凸的第二凸起；
13.所述端板承托板的顶面构成所述端板承托面，所述第二凸起的面向所述端板的一侧构成所述端板限位面。
14.进一步的，沿所述电芯承托面的长度方向，至少其一所述端板承托部于所述基座
上的位置可调；
15.和/或，所述端板限位面与所述电芯限位面相对设置。
16.进一步的，所述夹紧部包括用于与所述端板抵接的夹紧板，对应于至少其一所述夹紧板，所述基座上转动设有丝杠，所述丝杠与对应的所述夹紧板相连，以驱使所述夹紧板向所述端板施加夹紧力。
17.进一步的，所述丝杠的旋转轴位于所述电芯的横向对称面的上方。
18.进一步的，所述基座上设有用于引导所述夹紧板移动的导向单元。
19.进一步的，还包括位于多个所述电芯上方的压紧架，且所述压紧架可移动地连接于所述基座上，并向多个所述电芯的顶部施加下压力。
20.进一步的，所述压紧架和所述基座之间设有多个可调搭扣，且所述可调搭扣因被操纵而驱使所述压紧架向多个所述电芯施加所述下压力。
21.进一步的，所述压紧架上设有沿自身宽度方向间隔布置的两个缓冲块，且两所述缓冲块能够抵接于各所述电芯顶部膨胀阀的两侧。
22.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
23.本实用新型所述的电池模组的堆叠装置，通过电芯承托部上的电芯承托面以及电芯限位面，利于实现多个电芯的对齐，并通过端板承托部上的端板承托面和端板限位面，利于实现两个端板分别在多个电芯两端的对齐，从而利于提高堆叠的效果，同时，还通过各端板承托单元的端板承托面的高度不同和/或宽度不同，利于对不同宽度和/或不同高度电池模组中的电芯和端板进行堆叠，而具有较好的通用性。
24.此外，电芯承托部包括两个电芯承托板，其利于提高电芯承托面的平面度，第一凸起的设置利于与电芯的一侧而利于对齐，且电池承托板和第一凸起的结构简单，便于布置实施。端板承托板及第二凸起的设置利于对端板进行承托，且具有较好的承托效果。通过至少其一端板承托部在基座上的位置可调，利于对不同长度规格的电池模组进行堆叠，进一步提高堆叠装置的使用灵活性；而端板限位面和电芯限位面相对设置，则利于提高对电芯和端板在使用中的对齐效果。
25.另外，夹紧板和丝杠的设置利于向对齐的两个端板施加夹紧力，从而提高两端板和两者间多个电芯之间的堆叠效果。丝杠的旋转轴高于电芯的横向对称面，则利于提高多个电芯的堆叠效果。导向单元利于提高夹紧板在使用中的稳定性和可靠性。压紧架能够对多个电芯的顶部进行限位，从而进一步提高电池模组的堆叠效果。可调搭扣的产品成熟，便于连接的同时还利于压紧架向电芯施加下压力。缓冲块的设置，利于提高对多个电芯的防护效果。
附图说明
26.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
27.图1为本实用新型实施例所述的电池模组的堆叠装置在使用状态下的结构示意图；
28.图2为本实用新型实施例所述的电池模组的堆叠装置中不带压紧架的结构示意
图；
29.图3为本实用新型实施例所述的端板承托板的结构示意图；
30.图4为本实用新型实施例所述的压紧架的结构示意图；
31.附图标记说明：
32.1、基座；2、支架；3、压紧架；
33.101、电芯承托板；1011、第一凸起；102、端板承托板；1021、第二凸起；1022、连接凸起；1023、连接孔；103、导轨；104、立柱；1041、安装孔；105、安装座；106、手柄；1061、丝杠；1062、导向柱；1063、夹紧板；
34.201、行走轮；
35.301、缓冲块；302、把手；303、连接板；3031、挂钩；304、可调搭扣。
具体实施方式
36.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其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的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
39.本实施例涉及一种电池模组的堆叠装置，整体构成上，该堆叠装置包括基座1、电芯承托单元、多组端板承托单元、限位单元以及夹紧单元。电芯承托单元包括设于所述基座1上的电芯承托部，电芯承托部具有用于承托多个电芯的电芯承托面。
40.各端板承托单元均包括具有用于承托端板的端板承托面的两个端板承托部，且各端板承托单元的端板承托面的高度不同和/或宽度不同，任意一组端板承托单元中的两个端板承托部可拆卸的连接于基座1上。
41.限位单元包括设于电芯承托部上的电芯限位面，以及设于各端板承托部上的端板限位面，各电芯的一侧抵接于电芯限位面上，各端板的一侧抵接于对应的端板限位面上。夹紧单元包括沿电芯承托面的长度方向间隔布置的两个夹紧部，至少其一夹紧部可移动地设于基座1上，而将两个端板和位于两端板之间的多个电芯夹紧。
42.基于如上整体介绍，本实施例中所述的堆叠装置的一种示例性结构如图1和图2中所示。基座1作为整体堆叠装置的承载基础，其具有水平的工作面，作为优选的，该工作面整体呈长方形，以适应电池模组的规格而利于提高堆叠中的使用效果。该基座1的结构简单，便于加工成型及布置实施。例如，该基座1采用钢板，其厚度优选为≥20mm，如此利于确保基座1的结构强度和刚度，利于减少基座1在使用中因应力疲劳而缩短使用寿命。
43.本实施例中的电芯承托部包括平行且间隔设于基座1上的两个电芯承托板101，其一电芯承托板101上设有沿自身长度方向上凸的第一凸起1011。电芯承托板101的顶面构成电芯承托面，第一凸起1011的面向电芯的一面构成电芯限位面。如图2中所示，两个电芯承托板101均沿基座1的长度方向延伸布置，其结构简单，便于承托多个电芯。同时，采用两个
电芯承托面共同配合对多个电芯进行承托，还利于提高电芯承托面的平面对，进而利于多个电芯的对齐和堆叠效果。
44.本实施例中的第一凸起1011设置在其一第一电芯承托板101的外侧，如此能够确保两个电芯承托板101上的电芯承托面均能够用于承托多个电芯，而利于提高结构利用率。多个电芯能够沿电芯承托板101的长度方向并排的放置于电芯承托面上，并通过各电芯的一侧与电芯限位面的抵接实现各电芯之间的对齐。
45.作为一种优选的实施方式，本实施例中的端板承托部包括横置于两电芯承托板101上的端板承托板102，电芯承托板101上设有沿自身长度方向上凸的第二凸起1021。端板承托板102的顶面构成端板承托面，第二凸起1021的面向端板的一侧构成端板限位面。
46.具体结构上结合图2和图3中所示，本实施例中的各组的两个端板承托板102分设在电芯承托板101的两端，以对应于各端板的位置设置在多个电芯的两端。为便于端板承托板102在基座1上的安装，本实施例中在端板承托板102的底部设于下凸的连接凸起1022。该连接凸起1022能够插设于两个电芯承托板101之间，从而通过紧固件连接在基座1上。例如，连接凸起1022上设有连接孔1023，对应于连接孔1023在基座1上设有配合孔，连接件例如螺栓等能够穿经连接孔1023和配合孔而将端板承托板102连接在底座上。其中，为防止螺栓的头部影响端板承托面的平整性，连接孔1023为沉头孔，连接状态下螺栓的头部被收容在端板承托板102内。
47.本实施例中，仅设置一个电芯限位面，以及更换宽度不同的端板承托板102，利于对宽度不同的多个电芯进行对齐，而能够对不同宽度的电池模组进行堆叠。而具有较好的通用性。另外，考虑到不同规格电池模组中在堆叠过程中所需的电芯承托面和端板承托面之间的高度差不同。通过更换高度不同的端板承托板102，即可改变端板承托面与电芯承托面之间的高度差，而利于对具有不同端板高度的电池模组进行堆叠，进一步提高堆叠装置在使用中的灵活性。需要注意的是，在更换端板承托板102时需要对两个端板承托板102同时进行更换。
48.可以理解的是，本实施例中端板承托单元的两端板承托板102上所具有的端板承托面的高度不同或者宽度不同的方案也是可行的，此时也具有较好的通用性。
49.作为优选的一种实施方式，第二凸起1021相对于第一凸起1011设置在端板承托板102的端部，如此使得电芯限位面和端板限位面相对设置。如此利于减少第一凸起1011和第二凸起1021的干涉，并具有较好的匹配效果。
50.为进一步提高该堆叠装置在使用中的通用性，沿电芯承托面的长度方向，至少其一端板承托部于基座1上的位置可调。也就是说两个端板承托板102之间的间距可以调节，从而使得堆叠装置能够对不同长度规格的电池模组进行堆叠。
51.具体结构上，结合图2和图3中所示，上述的连接孔1023具体采用长圆孔，上述的配合孔为沿端板承托板102的长度方向间隔布置的多个。此时，端板承托板102能够经由穿经连接孔1023和对应配合孔的两个螺栓连接在基座1上。当电池模组的长度变化时，通过端板承托板102在基座1上的位置，再通过两个螺栓再次将端板承托板102连接在基座1上即可。整个操作过程简单，便于实施。
52.本实施例中的堆叠装置可以实现对长度为500～1000mm，宽度为130～200mm，高度为150～250mm的电池模组进行堆叠，真正实现多款模组共用一款堆叠装置目的，而具有较
好的通用性。
53.本实施例中的夹紧部包括用于与端板抵接的夹紧板1063，对应于至少其一夹紧板1063，基座1上转动设有丝杠1061，丝杠1061与对应的夹紧板1063相连，以驱使夹紧板1063向端板施加夹紧力。通过两个夹紧板1063对对齐后两个端板的夹紧从而便于对堆叠后的电池模组进行扎紧。
54.作为一种优选的实施方式，如图1和图2中所示，各夹紧板1063均以与端板平行的姿态设置在基座1的两端，且在基座1上分别设有驱使各夹紧板1063沿基座1的长度方向移动的上述丝杠1061，如此利于提高对电池模组的堆叠效率。当然，仅其一夹紧板1063固定在基座1上，而另一夹紧板1063由丝杠1061驱动而能够移动的方式也是可行的。此外，为便于对压紧力进行检测，还可在夹紧板1063的面向端板的一侧设有压力传感器。
55.本实施例中，在基座1的两端分别设有安装座105，丝杠1061穿经安装座105，并转动设于安装座105上，其中，夹紧板1063连接在丝杠1061的位于安装座105内侧的一端，为便于对丝杠1061进行操作，相对于夹紧板1063在丝杠1061的另一端连接有手柄106。通过操纵手柄106转动，即可带动夹紧板1063沿着基座1的长度方向滑动。为提高夹紧板1063在使用中的稳定性和可靠性，本实施例中，如图2中所示，在安装座105上设有用于引导夹紧板1063移动的导向单元。此处的导向单元包括滑动穿经安装座105设置的四个导向柱1062，各导向柱1062的一端与夹紧板1063相连，丝杠1061位于四个导向柱1062的中心位置。
56.另外，本实施例中，安装座105也可移动的设置在基座1上，如图2中所示，对应于安装座105的两侧，于基座1的两端分别设有沿自身长度方向延伸设置的导轨103，安装座105能够通过导轨103在基座1上导向滑动。当安装座105导向到位后，通过连接件利于螺栓等将安装座105固定在基座1上，此时，通过丝杠1061即可调节夹紧板1063的位置。
57.需要说明的是，位于基座1两端的导轨103之间不是连接于一起的，位于同一侧的导轨103之间形成有间距，如此设置，利于将扎带扎紧在堆叠后的两个端板和多个电芯外。
58.此外，本实施例中丝杠1061的旋转轴位于电芯的横向对称面的上方，如此在将两端板之间的多个电芯进行对齐时，防止电芯因上移而脱离电芯承托面，从而进一步提高电池模组在堆叠时的对齐效果和稳定性。
59.本实施例中的堆叠装置还包括位于多个电芯上方的压紧架3，且压紧架3可移动地连接于基座1上，并向多个电芯的顶部施加下压力。如图1和图4中所示，为便于压紧架3的安装，在基座1上设有四个立柱104，压紧架3的四角分别连接在四个立柱104的顶端。压紧架3和基座1之间设有多个可调搭扣304，且可调搭扣304因被操纵而驱使压紧架3向多个电芯施加下压力，从而利于提高电芯顶部的对齐效果，进而使得各电芯的极块之间的平面对，而利于铝巴片的在相邻两个电芯上极块之间的焊接效果，以及一致性。
60.具体结构上，在各立柱104上均连接有具有挂钩3031的连接板303，各连接板303经由穿经自身和立柱104上的安装孔1041可拆卸连接。可调搭扣304分别对应于连接板303设于压紧架3的四角。通过可调搭扣304与挂钩3031的连接，即可将使压紧架3压紧在电芯的顶部。为提高对电芯在被压紧时的防护效果，在压紧架3上设有沿自身宽度方向间隔布置的两个缓冲块301，且两缓冲块301能够抵接于各电芯顶部膨胀阀的两侧。
61.而为便于对吊装架进行手持，在吊装架的外周还设有间隔布置的多个把手302，此处把手302的结构简单，便于加工成型，且具有较好的使用效果。
62.除此之外，夹紧板1063上还设有绝缘防护层，以提高使用中对端板的夹紧和防护效果。为便于堆叠装置移动的便利性，在基座1的底部还连接有支架2，该支架2底部的四角分别安装有行走轮201，具体实施时，行走轮201可采用现有技术中带有刹车功能的万向轮。
63.本实施例中所述的堆叠装置在使用时，先将安装座105在导轨103上进行移动，在安装座105移动到位后，将安装座105固定在基座1上。接着将其一端板防止在其一端板承托面上，通过端板限位面进行对齐，将电芯承托面上放置多个电芯，并通过电芯限位面将多个电芯对齐，最后将另一端板放置在另一端板承托板102上，并通过端板限位面进行对齐。接着转动手柄106使两个夹紧板1063对两个端板及两者间的多个电芯进行预夹紧，再将压紧架3连接于各立柱104上，通过可调搭扣304的锁紧带动缓冲块301对多个电芯的顶板施加向下的下压力，保证多个电芯上的极块的平面度，同时旋转手柄106推动夹紧板1063继续前移对两个端板施加设定预紧力，通过压力传感器监测预紧力数据，待数据稳定后将压紧架3由立柱104上拆除，接着完成对电池模组外扎带的捆扎，即可将电池模组转入后续的铝巴焊接工序。
64.本实施例所述的电池模组的堆叠装置，通过电芯承托部上的电芯承托面以及电芯限位面，利于实现多个电芯的对齐，并通过端板承托部上的端板承托面和端板限位面，利于实现两个端板分别在多个电芯两端的对齐，从而利于提高堆叠的效果，同时，还通过各端板承托单元的端板承托面的高度不同和/或宽度不同，利于对不同宽度和/或不同高度电池模组中的电芯和端板进行堆叠，而具有较好的通用性。
65.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。