专利名称：构造成用于压紧电池模块的节段的夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种构造成用于压紧电池模块的节段的夹具。
背景技术：
典型的电池模块包括彼此相邻设置的多个节段。每个节段包括彼此相邻设置的多 个电池单元。在电池模块完全组装好时，每个节段的每个电池单元由延伸通过全部节段的 多个杆保持成压紧。如果在单个节段内的一个或多个电池单元停止工作并且杆被拆除以更 换这些电池单元，则在这些电池单元之间的压紧丧失并且整个电池模块需要进行复置。
发明内容
一种构造成用来压紧电池模块的节段的夹具。该夹具包括本体、臂、第一夹爪和第 二夹爪。第一夹爪可操作地连接至本体。臂可操作地连接至本体。第二夹爪可操作地连接 至臂。每个夹爪构造成接合电池模块的相对端部。臂可滑动地附接到本体以允许臂沿着轴 线相对于本体线性移动。第二夹爪随臂在用于松开电池模块的所述节段的伸展位置和用于 使电池模块的所述节段在夹爪之间保持压紧的压紧位置之间移动夹持距离。本发明的另一个方面包括一种用于操作夹具以使电池模块的节段压紧至所期望 的压紧负荷的方法。该方法包括在夹具处于伸展位置时使得夹具的一对相对夹爪与电池模 块的所述节段的相对端部对准。夹具的相对夹爪从伸展位置移动到压紧位置，使得所述相 对夹爪沿着轴线朝着彼此线性移动以使得电池模块的所述节段保持夹紧到所期望的压紧 负荷。本发明的又一个方面包括一种为拆卸电池模块的多个节段中的一个节段而设置 电池模块的方法。该方法包括提供一对夹具，这对夹具与多个节段中的每一个节段的一对 相应侧对应。在夹具处于伸展位置时，使每个夹具的一对相对夹爪与电池模块的相应节段 的其中一侧的相对端部对准。使每个夹具的相对夹爪从伸展位置向压紧位置移动，使得相 对夹爪沿着轴线朝着彼此线性移动以使电池模块的相应节段的侧面保持受到所期望压紧 负荷的压紧。将穿过多个节段中的每一个延伸至电池模块的相对端部的至少一个杆拆卸， 使得通过处于压紧位置中的相应夹具对来维持多个节段中的每一个的压紧负荷。本发明还提供如下方案方案1、一种构造成用于压紧电池模块的节段的夹具，所述夹具包括本体；可操作地连接至所述本体的第一夹爪；可操作地连接至所述本体的臂；可操作地连接至所述臂的第二夹爪；其中每个所述夹爪构造成用于接合所述电池模块的所述节段的相对端部；其中所述臂可滑动地附接到所述本体以允许所述臂沿着轴线相对于所述本体线 性移动；
其中所述第二夹爪与随臂在用于松开所述电池模块的所述节段的伸展位置和用 于使所述电池模块的所述节段在所述夹爪之间保持压紧的压紧位置之间移动夹持距离。方案2、如方案1所述的夹具，其特征在于，所述臂限定出至少一个槽和延伸穿过 所述至少一个槽并进入所述本体的销；其中所述至少一个槽和所述销构造成允许所述臂和所述第二夹爪仅移动所述夹
持距离。方案3、如方案2所述的夹具，其特征在于，所述销构造成将所述臂保持到所述本 体。方案4、如方案1所述的夹具，其特征在于，所述本体包括以彼此间隔开且平行的 关系延伸的一对凸缘，并且所述臂可滑动地布置在所述一对凸缘之间。方案5、如方案1所述的夹具，其特征在于，每个所述夹爪包括基部和至少一个指 状部，所述指状部构造成用于布置在被限定在所述电池模块的所述节段的相对端部中的相 应棘爪内。方案6、如方案5所述的夹具，其特征在于，每个所述夹爪包括基部和从所述相应 的基部以彼此间隔开且大体上平行的关系延伸出的一对指状部。方案7、如方案6所述的夹具，其特征在于，每个所述指状部包括构造成用于接合 所述节段的对应端部中的相应棘爪的突出部。方案8、如方案7所述的夹具，其特征在于，每个所述突出部从所述相应的指状部 以彼此间隔开且大体上平行的关系延伸。方案9、如方案5所述的夹具，其特征在于，每个所述夹爪大体上为C形。方案10、如方案1所述的夹具，其特征在于，还包括将所述本体和所述臂可操作地 相连的夹紧机构；其中所述夹紧机构构造成致动所述臂并且选择性地允许所述臂在所述伸展位置 和所述压紧位置之间相对于所述本体移动。方案11、如方案10所述的夹具，其特征在于，所述夹紧机构包括将所述本体和所 述臂可操作地互连的铰接夹。方案12、如方案11所述的夹具，其特征在于，所述夹紧机构还包括扭转弹簧。方案13、一种用于操作夹具以使电池模块的节段压紧至所期望的压紧负荷的方 法，所述方法包括在所述夹具处于伸展位置时使夹具的一对相对夹爪与所述电池模块的所述节段 的相对端部对准；使所述夹具的所述相对夹爪从伸展位置移动到压紧位置，以使所述相对夹爪沿着 轴线朝着彼此线性移动从而使所述电池模块的所述节段保持压紧到所述所期望的压紧负 荷。方案14、如方案13所述的操作夹具的方法，其特征在于，所述移动所述相对夹爪 还被限定为致动接合机构以使得所述夹具的所述相对夹爪从所述伸展位置移动到所述压 紧位置。方案15、一种为拆除电池模块的多个节段中的一个节段而布置电池模块的方法， 所述方法包括
提供夹具对，所述夹具对与所述多个节段中的每一个节段的一对相应侧对应；在所述夹具处于伸展位置时，使每个夹具的一对相对夹爪与所述电池模块的所述 相应节段的其中一个所述侧的相对端部对准；使每个所述夹具的所述相对夹爪从所述伸展位置向压紧位置移动，以使所述相对 夹爪沿着轴线朝着彼此线性移动从而使所述电池模块的所述相应节段的所述侧保持压紧 到所期望的压紧负荷；将穿过所述多个节段中的每一个节段延伸至所述电池模块的相对端部的至少一 个杆拆除，以使所述多个节段中的每一个节段的所述压紧负荷通过处于所述压紧位置中的 所述相应夹具对来维持。从结合附图给出的实施本发明的最佳模式的以下详细说明中将很容易了解本发 明的上面特征和优点以及其它特征和优点。
现在参照这些附图，这些附图为示例性实施方案并且其中相同的元件用相同的附 图标记表示。图1为处于压紧位置中的用于接合电池模块的节段的端部框架的夹具的示意性 正视立体图；图2为处于压紧位置中的图1的夹具的示意性后视立体图；图3为处于伸展位置中的图1的夹具的示意性正视立体图；图4为处于伸展位置中的图1的夹具的示意性后视立体图；以及图5为具有多个节段的电池模块的示意性俯视立体图。
具体实施例方式参照这些附图，其中相同的附图标记表示相同的部件，图1-4显示出构造成用于 使在图5中所示的电池模块16的节段15压紧并且保持所期望的压紧负荷。如将在下面更 详细描述的一样，夹具10构成用于接合限定在电池模块16的节段15的端部框架14中的 棘爪12。参照图5，电池模块16包括一个或多个节段15。在所示的实施方案中，在电池模 块16中有三个节段15。应该理解的是，如本领域普通技术人员所知道的一样，电池模块16 可以采用更多或更少的节段15。每个节段15包括一对端部框架14和多个电池单元18。 其中一个端部框架14设置在每个节段15的相对端部处，并且电池单元18设置在每对端部 框架14之间。节段15对齐并且彼此邻接，使得一个节段15的其中一个端部框架14邻接 着相邻节段15的其中一个端部框架14。因此，还存在在电池模块16的相对端部20处布 置的单个端部框架14。在附图中所示的实施方案中，每个端部框架14限定有两对棘爪12。 参照图5，在相应节段15的相对端部处的棘爪12之间限定有距离L1、L2、L3。距离L1、L2、 L3由布置在相应节段15内的电池单元18的总数确定。应该理解的是，如果每个节段15 包括相同数量的电池单元18，则距离L1、L2、L3将彼此相等。多个杆22每个都在电池模块 16的相对端部20之间延伸，使得杆22延伸穿过每个端部框架14和每个电池单元18。每 对棘爪12布置在端部框架14的彼此相对的侧24上。一对杆22每个都延伸穿过电池模块16的相对侧24。每个杆22被紧固或以其它方式固定以将整个电池模块16在端部之间保 持压紧所期望的压紧负荷。这意味着对于每个节段15来说的每个单元18相对于彼此保持 压紧。参照图1-4，夹具10包括本体26、臂28、第一夹爪30、第二夹爪32和夹紧机构34。 臂28可操作地连接至本体26。更具体地说，臂28延伸一段线性长度L4，并且可滑动地附 接到本体26以允许臂28能够沿着轴线A相对于本体26线性移动。本体26包括以平行间 隔开且平行的关系延伸的一对凸缘35，并且臂28可滑动地布置在凸缘35之间。参照图2 和4，臂28限定有一对槽36。销38延伸穿过每个槽36并进入到本体中，使得臂28沿着轴 线A相对于本体26滑动。因此，销38不仅有利于沿着轴线A的线性移动，而且还将臂28 保持到本体26。但是，应该理解的是，槽26可以替代地被限定在本体26中，使得销38延伸 穿过臂28，并且臂28沿着轴线A相对于本体26滑动。第一夹爪30可操作地连接至本体 26，并且第二夹爪32可操作地连接至臂28，使得夹爪30、32沿着轴线A相对于彼此线性移 动。夹爪30、32布置成彼此成间隔关系。夹爪30、32中每个大体上为C形。每个夹爪30、 32包括具有至少一个指状部40的基部39，该指状部构造成用于设置在位于相应端部框架 14中的其中一个棘爪12内。第二夹爪32的基部39和指状部40以与第一夹爪30的基部 39和指状部40间隔且大体上平行的关系延伸。参照在图1和2中所示的实施方案，每个夹 爪30、32包括彼此间隔且大体上平行延伸的一对指状部40。应该理解的是，如本领域普通 技术人员所知道的一样，可以采用更多或更少的指状部40。每个指状部40包括构造成用 于接合在对应端部框架14中的相应棘爪12的突出部42。每个突出部42从相应指状部40 大体上垂直延伸。应该理解的是，这些突出部42可以为本领域普通技术人员所知的与相应 棘爪12接合的任何形状。夹爪30、32可以由钢例如硬质工具钢或本领域普通技术人员所 知的任何其它合适材料形成。再次参照图1和3，夹紧机构34使本体26和臂28可操作互连。夹紧机构34构造 成选择地允许臂28相对于本体26在如图3和4中所示的伸展位置与如图1和2中所示的 压紧位置46之间移动。致动夹紧机构34以将夹具10锁紧并且保持在压紧位置46中。夹 紧机构34可以包括铰接夹47和扭转弹簧49。应该理解的是，夹紧机构34可以是本领域普 通技术人员所知的任何其它装置和/或弹簧。在夹具10处于伸展位置44中时，如图3和4 所示，铰接夹47解闩以使第二夹爪32和臂28线性移动离开第一夹爪30和本体26。伸展 位置44允许夹具10出现在相应节段15的相应相对端部框架14上或者与相应节段15的 相应相对端部框架14脱开。在夹具10出现在相应节段15上并且每个指状部40的突出部 42与相应棘爪12对准时，夹紧机构34移动到如图1和2所示的压紧位置46。在夹具10处 于压紧位置46中时，铰接夹47円住使得第二夹爪32朝着第一夹爪30和本体26线性移 动，优选地与接合在相应棘爪12内的每个指状部40的突出部42 —起朝着第一夹爪30和 本体26线性移动。在夹具10处于压紧位置46中时，在第二夹爪32的指状部40和第一夹 爪30的指状部40之间限定有夹持距离L5。夹持距离L5可以等于相应节段15的任意距离 L1、L2、L3。在夹具10处于压紧位置46中时，夹具10使相应节段15保持压紧以适配由杆 22提供的压紧负荷。再次参照图3，夹具10优选地固定到相应节段15的每一侧。应该理 解的是，通过改变臂28的线性长度L4可将在图2和3中所示的夹具10的L5构造成等于 所期望的距离L1、L2、L3。
7
为了拆卸在图5中所示的电池模块16，同时使每个节段15保持压紧，六个夹具10 被附接到相应节段15的相应侧24。使每个夹具10移动到压紧位置46，并且使每个节段15 的电池单元18保持压紧。然后从电池模块16中将每个杆22拆除。一旦将杆22拆除，电 池模块16的任意所期望的节段15被拆除并且或者被更换或者维修，而不用破坏剩余节段 15的压紧负荷。在修理或更换所期望的节段15之后，将那个节段15复置并且与剩余节段 15邻接。然后杆22被重新插入在端部之间并且重新紧固以适配所期望的压紧负荷。然后 将所有夹具10移动至伸展位置44，并且从相应节段15中拆除。虽然已经对实施本发明的最佳模式进行了详细说明，但是本发明所属的普通技术 人员在所附权利要求的范围内将知道用于实施本发明的各种可选设计和实施方案。
权利要求
一种构造成用于压紧电池模块的节段的夹具，所述夹具包括本体；可操作地连接至所述本体的第一夹爪；可操作地连接至所述本体的臂；可操作地连接至所述臂的第二夹爪；其中每个所述夹爪构造成用于接合所述电池模块的所述节段的相对端部；其中所述臂可滑动地附接到所述本体以允许所述臂沿着轴线相对于所述本体线性移动；其中所述第二夹爪与随臂在用于松开所述电池模块的所述节段的伸展位置和用于使所述电池模块的所述节段在所述夹爪之间保持压紧的压紧位置之间移动夹持距离。
2.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述臂限定出至少一个槽和延伸穿过所述 至少一个槽并进入所述本体的销；其中所述至少一个槽和所述销构造成允许所述臂和所述第二夹爪仅移动所述夹持距罔。
3.如权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述销构造成将所述臂保持到所述本体。
4.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述本体包括以彼此间隔开且平行的关系 延伸的一对凸缘，并且所述臂可滑动地布置在所述一对凸缘之间。
5.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，每个所述夹爪包括基部和至少一个指状部， 所述指状部构造成用于布置在被限定在所述电池模块的所述节段的相对端部中的相应棘 爪内。
6.如权利要求5所述的夹具，其特征在于，每个所述夹爪包括基部和从所述相应的基 部以彼此间隔开且大体上平行的关系延伸出的一对指状部。
7.如权利要求6所述的夹具，其特征在于，每个所述指状部包括构造成用于接合所述 节段的对应端部中的相应棘爪的突出部。
8.如权利要求7所述的夹具，其特征在于，每个所述突出部从所述相应的指状部以彼 此间隔开且大体上平行的关系延伸。
9.一种用于操作夹具以使电池模块的节段压紧至所期望的压紧负荷的方法，所述方法 包括在所述夹具处于伸展位置时使夹具的一对相对夹爪与所述电池模块的所述节段的相 对端部对准；使所述夹具的所述相对夹爪从伸展位置移动到压紧位置，以使所述相对夹爪沿着轴线 朝着彼此线性移动从而使所述电池模块的所述节段保持压紧到所述所期望的压紧负荷。
10.一种为拆除电池模块的多个节段中的一个节段而布置电池模块的方法，所述方法 包括提供夹具对，所述夹具对与所述多个节段中的每一个节段的一对相应侧对应； 在所述夹具处于伸展位置时，使每个夹具的一对相对夹爪与所述电池模决的所述相应 节段的其中一个所述侧的相对端部对准；使每个所述夹具的所述相对夹爪从所述伸展位置向压紧位置移动，以使所述相对夹爪 沿着轴线朝着彼此线性移动从而使所述电池模块的所述相应节段的所述侧保持压紧到所期望的压紧负荷；将穿过所述多个节段中的每一个节段延伸至所述电池模块的相对端部的至少一个杆 拆除，以使所述多个节段中的每一个节段的所述压紧负荷通过处于所述压紧位置中的所述 相应夹具对来维持。
全文摘要
一种夹具构造成用于压紧电池模块的节段。所述夹具包括本体、臂、第一夹爪和第二夹爪。第一夹爪可操作地连接至本体。臂可操作地连接至本体。第二夹爪可操作地连接至臂。每个夹爪构造成用于接合电池模块的相对端部。臂可滑动地附接到本体以允许臂沿着轴线相对于本体线性移动。第二夹爪与随臂在用于松开电池模块的所述节段的伸展位置和用于使电池模块的所述节段在夹爪之间保持压紧的压紧位置之间移动夹紧距离。
文档编号H01M10/04GK101901931SQ20101019354
公开日2010年12月1日 申请日期2010年5月28日 优先权日2009年5月29日
发明者R·F·鲁尔克, R·J·朔伊尔曼 申请人:通用汽车环球科技运作公司