一种电池模块底部平面度检测装置的制作方法

本实用新型涉及一种电池模块底部平面度检测装置。

背景技术：

2017年三元体系电池取得长足发展，乘用车市场持续扩大，相比于之前的客车市场，由于乘用车装车空间更小，对电池包的来料（比如电池模块）的尺寸精度要求更高。现有技术中的电池模块多如申请公布号为CN107331884A的发明专利申请所示，该发明专利申请公开了一种电池模块压紧设备及其台架，在该发明专利申请的背景技术中公开了一种电池模块，该电池模块包括多个沿左右方向依次布置的电池单体，各电池单体之间进行串联和/或并联，在各电池单体的前后两端分别胶粘有缓冲垫，在缓冲垫的前后外部均胶粘有端板，通过胶粘的方式将各电池单体、缓冲垫以及端板组装在一起。在两个端板之间还连接有位于两者之间的角铁，加强电池模块的强度。在电池模块的装配过程中，要求以端板下表面为定位基准面以提高装配的精度，因此，端板的加工精度较高。

与客车通常采用PTC加热板的形式进行加热不同，更多的乘用车企业选择液冷结构的加热系统，保证电池包正常的充放电性能，并减少在低温环境工作时对电池包寿命的损耗。传统的电池模块集成生产过程中，对电池模块底部平面度并无明确要求，也没有为此设计有效的检测手段。而乘用车中加热系统与电池模块中电池单体的底部直接接触，对由各电池单体所形成的电池模块底部平面的平面度要求较高，为了使加热系统实现均匀快速加热，必须保证加热系统与由各电池单体所形成的电池模块底部接触面之间紧密贴合，因此，需要对电池模块底部的平面度进行检测，选用平面度满足一定要求的电池模块。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电池模块底部平面度检测装置，以对电池模块中由各电池单体形成的底面的平面度进行测量。

为实现上述目的，本实用新型电池模块底部平面度检测装置的技术方案是：一种电池模块底部平面度检测装置，包括检测支架及设于检测支架上且用于支撑电池模块的水平支撑座，检测装置还包括设于水平支撑座下方的测距传感器，水平支撑座上设有供测距传感器向上发出的检测介质通过以对电池模块的电池单体底面进行测距的贯通通道，检测装置还包括用于驱动水平支撑座和/或测距传感器沿各电池单体的水平排布方向往复移动的驱动件。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的电池模块底部平面度检测装置包括检测支架，检测支架上设有水平支撑座，水平支撑座的下方设有测距传感器，测距传感器能够向上发出检测介质，通过检测介质的发出以及返回能够对待测物体进行测距。水平支撑座上设置有供检测介质通过的贯通通道，检测介质通过该贯通通道后能够对电池单体底面进行测距。检测装置还包括驱动件。具体使用时，驱动件驱动水平支撑座和/或测距传感器，在移动的过程中，能够对电池模块的各电池单体进行测距，再通过分析计算出各电池单体之间的最大高差，以及与理想平面之间的最大差值，作为评判电池模块底部平面度是否满足使用要求的依据。本实用新型中，通过对各电池单体进行测距来间接算出电池模块底部的平面度，方便快捷，能够实现快速检测。

在对各电池单体的底面进行测距以判断电池模块底面平面度的同时，对每一个电池单体底面的平面度进行测试，以增加检测参数，所述测距传感器包括至少两个用于沿垂直于各电池单体水平排布的水平方向间隔布置的测头，各测头用于对同一电池单体底面的不同位置进行测距。

具体到测距传感器的结构上，所述测距传感器为激光测距传感器或红外测距传感器或超声波测距传感器。

实际使用时，电池模块包括位于电池单体外部的端板，而端板的下端面经常作为装配的基准面，利用端板的下端面来对电池模块进行定位并使测量结果更加精确，所述水平支撑座上于所述贯通通道的上端口处设有支撑面，所述支撑面用于与电池模块的两端板对应定位支撑配合且所述支撑面平行于各电池单体的水平排布方向。

利用电池模块的端板上设置的吊装孔来对电池模块进行定位，所述支撑面上突出设置有定位销钉，定位销钉用于在电池模块放置于所述支撑面上时插入电池模块端板上的吊装孔内以对电池模块进行定位。

为了适应不同数量、不同厚度的电池单体，增加产线兼容度。水平支撑座上于支撑面处设有可沿各电池单体的排布方向位置可调的定位件，定位件用于与定位销钉配合以固定电池模块的相应端板。

利用电缸模组传动准确，单次行程可调的特点，所述驱动件为设于检测支架上的电缸模组，电缸模组的输出端上固设有所述的测距传感器，所述水平支撑座上还设有用于控制所述电缸模组启停的电池模块感应器。通过电池模块感应器能够实现自动测距。

为了保证测量的精度，检测装置还包括用于对水平支撑座进行调平的调平机构，所述检测支架包括顶端设有所述水平支撑座的至少三根立架，调平机构包括分设于各立架下端的高度调节机构。

高度调节机构包括L形支撑板，L形支撑板包括设于对应立架下端的竖边，还包括设有螺杆穿孔的横边，螺杆穿孔内沿上下方向活动穿装有调节螺杆，调节螺杆的上端旋装有紧固螺母。

所述竖边上开设有沿上下方向延伸的长孔，所述竖边通过设于长孔内的调节螺栓高度位置可调地设于对应立架的下端端部。

附图说明

图1为本实用新型电池模块底部平面度检测装置实施例与电池模块配合后的立体图；

图2为图1的右视图；

图3为图1中电池模块底部平面度检测装置的主视图；

图4为图3的右视图；

图5为图3的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的电池模块底部平面度检测装置的具体实施例，如图1至图5所示。本实用新型的检测原理：在将电池模块与液冷结构的加热系统装配在一起时，需要保证加热系统的对接面与各电池单体的底面均紧密贴合，保证均匀加热效果。而在将电池模块与加热系统装配在一起时是以端板的下端面为基准面进行装配的，加热系统的对接面与该基准面之间为相互平行的关系，因此，测量电池模块底部平面度的具体参数即为电池模块中各电池单体的底面与该基准面之间的垂直距离是否在允许范围之内，以及各电池单体之间的竖向最大距离是否在允许范围之内。上述两个值为乘用车厂电池包装配中的关键尺寸要求。

检测装置包括检测支架，检测支架上沿上下方向间隔安装有水平支撑座和测距机构。本实施例的检测装置适用于背景技术中特定的电池模块，该电池模块中两个端板的间隔方向垂直于电池模块内部多个电池单体之间的排布方向。

本实施例中，检测支架由四个方形布置的立架1构成（在其他实施例中，立架的数量可以根据实际情况进行增减，通常的，立架的数量应不少于三个），水平支撑座包括固定安装在四个立架顶端端部的主体部分3，在主体部分3上开设有上下贯通的贯通孔，贯通孔的内部构成贯通通道。由图1中可以看出，在贯通孔的上方孔口处凸出安装有两个支撑条2。两支撑条2的上表面用来与电池模块的端板下底面适配支撑配合而形成支撑面。定义两支撑条2的相对间隔布置的方向为左右方向，两支撑条2均沿前后方向延伸。在其中一个支撑条2的前后方向的一端向上凸出设置有定位销钉9（其他实施例中，可以在两个支撑条上均设置定位销钉），定位销钉9能够插入电池模块端板的吊装孔内，对电池模块8进行定位。主体部分3上还安装有感应器7，感应器7能够感应支撑条2上是否放置有电池模块，感应器与测距机构中的电缸模组5控制相连，当感应器感应到电池模块上后，能够控制电缸模组5启动，带动激光测距传感器4按照设定的行程移动。

在两个支撑条2上均开设有沿前后方向延伸的滑槽，在各支撑条上滑动安装有定位件10，定位件10的前后方向的位置可调并且在调整到位后可以固定。定位件的具体结构可以为，定位件包括导向装配在滑槽内的滑销，滑销防脱安装在滑槽内，滑销的上方固定有延伸至支撑条上方的压紧片，压紧片上螺纹穿装有螺钉。在需要对定位件10进行调节时，将螺钉旋松，前后拨动定位件10，调整到位后，将螺钉拧紧使压紧片和滑销固定在滑槽内，既实现定位件的位置调节，也能在调节后将定位件锁紧。当然，在其他实施例中，定位件可以为其他的结构，比如在支撑条或者水平支撑座上固定安装驱动缸，驱动缸具有沿前后方向伸缩的输出端，通过输出端的伸出和缩回，能够与定位销钉配合夹紧和松开电池模块，该输出端构成定位件。本实用新型中，通过沿前后方向导向移动的定位件与定位销钉能够牢固安装电池模块，并且能够适应不同长度、不同电池单体数量及不同厚度电池单体，实现产线兼容。

测距机构包括固定安装在检测支架上的电缸模组5，电缸模组5具有可以沿前后方向往复移动的输出端，在电缸模组5的上述输出端上固定安装有激光测距传感器4，激光测距传感器包括左右间隔布置的两个测头41，具体使用时，激光测距传感器向上发射激光，激光经过电池单体底面反射后由激光测距传感器再次接收，对电池单体的底面进行测距。左右间隔布置的两个测头41能够测出同一电池单体不同部位的上述距离，能够判断同一电池单体底面的平面度。而在激光测距传感器随电缸模组前后移动的过程中会对不同的电池单体底面进行测距，最后得出由各电池单体组成的电池模块的底面的平面度。本实施例中，电缸模组带动激光测距传感器往复移动的平面与支撑条上表面相平行，而支撑条上表面在使用时与电池模块的端板下端面紧密贴合。

为了方便检测时电池模块的定位放置，本实用新型的检测装置中还包括调平机构，用来对支撑条的上表面进行调平。调平机构包括分设在各立架下端端部的高度调节机构6，由图1和图2能够看出，高度调节机构6包括安装在各立架下端端部的L形支撑板，L形支撑板包括竖边和横边，在横边上开设有螺杆穿孔，使用时在螺杆穿孔内穿入螺杆并在螺杆上套装紧固螺母，向上支撑立架，而且通过改变螺杆的位于横边上方的长度可以改变对应的立架的高度。在竖边上开设有上下延伸的长孔，在长孔内穿装有螺栓，通过螺栓将竖边安装在立架下端端部，既实现了固定安装，也实现了高度可调。当然，在其他实施例中，高度调节机构可以根据实际情况进行改变，如在立架底面上螺纹安装支撑螺钉，通过改变支撑螺钉的旋入深度来改变对应立架的高度。

本实用新型的使用过程如下：通过六轴机械手将电池模块放置在支撑条上，放置过程中将电池模块端板上的吊装孔对准支撑条上的定位销钉，再通过定位件夹紧电池模块。感应器在感应到电池模块后，控制电缸模组动作，推动激光测距传感器前后移动，对不同的电池单体的底面进行测距。初始检测时，在将电池模块端板放置在支撑条上后，需要将激光测距传感器移动至电池模块的端板下方，对电池模块的端板底面进行测距，对电池模块的端板底面进行测距的工序只在更换激光测距传感器后进行，若未更换激光测距传感器或者激光测距传感器上下位置未改变时不需要每次均测量。在测出不同电池单体底面的距离后，与电池模块端板底面的距离进行比较，通过软件计算分析各电池单体的上述距离中最大值与最小值之间的差值。当然，针对不同厚度的电池单体，可以调节电缸模组单次进给的距离。

本实用新型的检测装置不仅能够检测出不同电池单体底面之间的距离之差，而且还能够测出单个电池单体自身的平面度。

而对电池模块底部平面度检测的时机也十分重要，单体电池在完成模块组装之后，在进行激光焊接Busbar之前，需要对电池模块进行静置，等待结构胶凝固，此时就需要对电池模块的底部平面度进行检测，对合格模块进行激光焊接，不合格模块可进行拆解返修；若在对电池模块进行激光焊接后再进行检测，则可能会因为底部平面度不合格而产生报废，损失较大。

针对其他的电池模块，如电池模块中两端板的相对间隔方向与各电池单体之间的排布方向一致时，只需要将水平支撑座中两支撑面沿驱动件的往复移动方向间隔布置即可。

上述实施例中激光测距传感器构成测距传感器，检测介质为激光。其他实施例中，测距传感器可以为其他形式的测距传感器，如检测介质为超声波的超声波测距传感器以及检测介质为红外线的红外测距传感器。上述的驱动件为驱动测距传感器往复移动的驱动件，其他实施例中，将水平支撑座滑动安装在检测支架上，驱动件带动该水平支撑座及其上的电池模块往复移动；或者，既带动水平支撑座又带动测距传感器相对往复移动。