一种方形电池组装线的制作方法

本实用新型涉及方形电池生产设备技术领域，尤其涉及一种方形电池组装线。

背景技术：

动力电池是电动汽车中的关键部件，其性能的优劣将直接影响到整车性能的好坏，随着电动汽车的日益发展以及对电动汽车需求的增加，对于动力电池的需求也急剧增加。其中，锂电池由于其循环使用寿命长，重量轻等一系列优点，在电动汽车得到广泛应用。在锂电池使用过程中，大部分是锂电池单体组合后再使用，在电池组充电的时候， 荷电状态（SOC）高的单体会率先达到充电截止电压，从而减少电池组能够充入的电量；而在放电过程中，SOC低的单体会先达到放电截止电压，从而减少电池组能够放出的电量，且随着电池组使用时间的增加，电池单体的不一致性会进一步扩大，从而使电池组的整体性能进一步下降，因此，制约锂电池使用寿命的关键因素是锂电池的一致性。影响锂电池的一致性因素有很多，如锂电池材料的一致性、生产设备的自动化程度、生产环境的一致性等等，都会造成电池性能差异，影响电池的一致性。在众多影响因素中，提高锂电池生产设备自动化程度具有重要意义。锂电池自动化生产程度的提高，不仅能显著提高电池生产过程中的一致性，还能节约大量人力劳动成本、提高劳动生产效率。

锂电池从外形上可划分为方形、圆柱形等形状。对于方形锂电池来说，电芯与支架、端板的装配的步骤过于复杂，涉及电芯上料、端板上料、支架上料以及电芯与支架、端板的结构装配，普通的传输带流水线作业难以实现，阻碍了方形锂电池的自动化生产。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种方形电池组装线，包括电芯块组装机构、支架上料机构、端板上料机构、操作台和上料夹具，所述上料夹具包括安装底座、活动支臂和上料夹具头，所述活动支臂一端连接安装底座，另一端连接上料夹具头，所述上料夹具头离安装底座的最大水平距离为R，R大于0；所述电芯块组装机构、支架上料机构、端板上料机构和操作台距离安装底座的水平距离小于R。

进一步的，所述电芯块组装机构用于将N个电芯单体组装成电芯块，N大于1，包括用于在电芯块两端施加压力的电芯块整形夹具，所述支架上料机构包括支架出料端、所述端板上料机构包括端板出料端，所述支架出料端、端板出料端和电芯块整形夹具与安装底座的水平距离均小于R。

进一步的，所述操作台上设有用于放置电芯块、端板和支架的组装工位，将电芯块、端板和支架依次放入组装工位即完成电芯模组的大体结构的组装。

进一步的，所述方形电池组装线还包括用于对组装工位上的电芯块、端板和支架进行紧固的支架紧固夹具。

进一步的，所述方形电池组装线还包括模组搬运夹具和侧板组装机构，所述模组搬运夹具包括固定底座、活动臂和搬运夹具头，所述活动臂的一端连接固定底座，另一端连接搬运夹具头，所述搬运夹具头离固定底座的最大水平距离为K，K大于0；所述操作台距离固定底座的水平距离小于K。

进一步的，所述K的值大于R的值。

进一步的，所述方形电池组装线还包括与侧板组装机构连接的测试机构，所述测试机构包括三轴测试平台、电阻测试平台和电压绝缘测试平台。

进一步的，所述侧板组装机构、三轴测试平台、电阻测试平台和电压绝缘测试平台依次连接。

进一步的，所述方形电池组装线还包括激光焊接机构，所述激光焊接机构连接在侧板组装机构和测试机构之间。

进一步的，所述方形电池组装线还包括激光打标机构，所述激光打标机构与电压绝缘测试平台连接。

本实用新型对电芯块、支架和端板采用夹具上料，一次性将电芯块、支架和端板放置到位，解决了电芯块、支架和端板难以安装的问题，以及传输带自动化多端上料结构复杂难以设计的问题，有效提高了自动化效率和简化方形电池组装线的结构。

附图说明

图1为本实用新型方形电池组装线一实施例的结构示意图；

图2为图1部分结构放大示意图。

其中，电芯块组装机构为1，电芯块整形夹具为11，支架上料机构为2，支架出料端为21，端板上料机构为3，端板出料端为31，操作台为4，组装工位为41，上料夹具为5，支架紧固夹具为6，模组搬运夹具为7，侧板组装机构为8，激光焊接机构为91，三轴测试平台为92，电阻测试平台为93，电压绝缘测试平台为94，激光打标机构为95。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围作出更为清楚的界定。

实施例1：

本实施例中的方形电池组装线如图1所示。包括电芯块组装机构、支架上料机构、端板上料机构、操作台和上料夹具，上料夹具包括安装底座、活动支臂和上料夹具头，活动支臂一端连接安装底座，另一端连接上料夹具头，上料夹具头离安装底座的最大水平距离为R，R大于0；电芯块组装机构、支架上料机构、端板上料机构和操作台距离安装底座的水平距离小于R。

实施时，通过活动支臂控制上料夹具头分别将电芯块组装机构上由N（N>1）个电芯单体组装成的电芯块、支架上料机构上的支架、端板上料机构上的端板分别通过夹持方式输送到操作台上，方便电芯块、支架和端板的上料和组装，简化方形电池组装线的结构。

实施例2：

基于实施例1，在本实施例中，电芯块组装机构包括用于在电芯块两端施加压力的电芯块整形夹具，支架上料机构包括支架出料端、端板上料机构包括端板出料端，支架出料端、端板出料端和电芯块整形夹具与安装底座的水平距离均小于R；操作台上设有用于放置电芯块、端板和支架的组装工位，将电芯块、端板和支架依次放入组装工位即完成电芯模组的大体结构的组装；方形电池组装线还包括侧板组装机构、模组搬运夹具和用于对组装工位上的电芯块、端板和支架进行紧固的支架紧固夹具，模组搬运夹具包括固定底座、活动臂和搬运夹具头，活动臂的一端连接固定底座，另一端连接搬运夹具头，搬运夹具头离固定底座的最大水平距离为K，K大于0；操作台距离固定底座的水平距离小于K。K的值大于R的值。

在本实施例中，电芯单体在电芯块组装机构中上料，识别特征进行统一性翻转（让电芯单体的极性统一方向设置，方便后面串并联电池的排列），然后再根据串联或并联需要进行二次翻转、然后涂胶，将多个电芯单体组合成电芯块，然后电芯块整形夹具对电芯块施压，将电芯块整形到预设的标准大小后，由上料夹具头夹持到组装工位中，上料夹具头还将支架和端板夹持到组装工位中，支架上料机构用于将所有的支架均上料到同一位置——支架出料端，同理，端板上料机构也如此。组装工位中设有按照组装后的电池模组内电芯块与电芯块之间的间距、电芯块与端板之间的间距固定电芯块和端板的限位结构，这样便于将支架安装到电芯块和端板间；当电芯块、端板和支架组装完成后，由支架紧固夹具对其进行自动铆接，铆接完成后由搬运夹具头将其带离组装工位，到侧板组装机构，进行下一步的操作。

实施例3：

基于上述实施例，在本实施例中，方形电池组装线还包括依次连接的激光焊接机构、测试机构以及激光打标机构，其中激光焊接机构与侧板组装机构连接，测试机构包括依次连接的三轴测试平台、电阻测试平台和电压绝缘测试平台。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。