电芯堆叠装置的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池包技术领域，特别涉及一种电芯堆叠装置。


背景技术：

2.随着新能源的兴起和发展，动力电池制造业也将飞速发展，动力电池制造急需突破产能和质量管控瓶颈。在动力电池生产的过程中，有一道制程工序需要将多个电芯堆叠至电芯模组的壳体内部，然后将端板固定于两端电芯处，进而组装成为电芯模组。
3.随着pack的多样性，水冷板从最开始的电芯底部冷却放到了电芯侧面冷却，在装配水冷板后整个pack下壳体整体需要分解安装，在装配过程中需要保证电芯、水冷板、框体的定位精度，保证装配尺寸满足气密测试要求；原有的堆叠夹具无法满足侧面水冷板侧面压胶面积，无法对水冷板压胶压力、行程进行监控，无法对水冷管对接处进行预压及冷压。
4.现有压胶技术采用轴夹形式，压胶行程无法根据压力调整，无法对边梁与水冷板进行精确定位，无法对塑料水冷管进行冷压。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电芯堆叠装置，以压装电芯和水冷板，保证电池包装配效果。
6.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.一种电芯堆叠装置，包括支撑底板、水冷板定位组件和顶压机构，其中，所述支撑底板上具有用于供多个电芯组并列排布的容置平台，所述电芯组包括叠置于一起的多个单体电芯，各所述单体电芯定位于所述容置平台上；所述水冷板定位组件设于所述支撑底板上，且所述水冷板定位组件包括相对布置的两个定位架，两个所述定位架上分别设有水冷板定位部，所述水冷板定位部用于对位于相邻两所述电芯组之间的、并涂覆有胶体的侧水冷板端部进行定位；所述顶压机构设于所述支撑底板上，且所述顶压机构具有相互靠近或远离的两个顶推部，两所述顶推部承接外力驱使而顶推位于最外侧的所述电芯组，以将所述侧水冷板与相邻所述电芯组压装于一起。
8.进一步的，两所述定位架之间的连线沿所述电芯组的长度方向延伸设置，所述顶推部的顶推方向与两所述定位架之间的连线正交。
9.进一步的，对应各所述单体电芯，所述容置平台上设有多个电芯定位部。
10.进一步的，对应多个所述电芯组，所述水冷板定位部为设于对应所述定位架上的多个。
11.进一步的，所述定位架上间隔布置有多个定位块，多个所述水冷板定位部对应设于各所述定位块上，且所述水冷板定位部包括设于所述定位块上并朝向所述侧水冷板方向延伸的定位板。
12.进一步的，所述定位架可拆卸连接于所述支撑底板上。
13.进一步的，所述支撑底板上设有固定孔，对应于所述固定孔，所述定位架上设有连
接孔，所述定位架通过穿设于所述连接孔及所述固定孔中的快换销连接于所述支撑底板上。
14.进一步的，所述顶压机构包括相对布置的两个安装架，两所述顶推部分别对应设于两个安装架上，且至少其一所述安装架上设有动力驱动件，所述动力驱动件的动力输出端与对应的所述顶推部相连，并用于提供所述外力。
15.进一步的，所述侧水冷板的两端设有供冷却液流入或流出的接头，所述支撑底板上还设有胶管冷压机构，所述胶管冷压机构用于将胶管的端部压装于所述接头上。
16.进一步的，所述胶管冷压机构包括可沿朝向接头口方向移动的冷压模具，所述冷压模具内设有用于容置所述胶管的容置腔，所述胶管的端部随所述冷压模具的移动，而能够压装于所述接头上。
17.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
18.本实用新型所述的电芯堆叠装置，电芯组并列排布在容置平台内，涂覆有胶体的侧水冷板的端部通过水冷板定位部进行定位，而后使用顶压机构中的顶推部对侧水冷板和电芯组进行压装，水冷板定位组件能够保证侧水冷板的定位，同时电芯组便于定位以保证堆叠间隙，从而提高电池包的装配效果。
19.另外，顶推部的顶推方向与两定位架之间的连线正交，能够在顶推部压装侧水冷板的过程中，保证电芯组合侧水冷板的位置和压胶面积。
20.本实施例中，定位架上的多个定位块，对应侧水冷板设置，定位块能够对侧水冷板的位置进行定位，而可保证侧水冷板定位位置。
21.此外，定位架上的连接孔可通过快换销与支撑底板快速拆装，能够提高电芯堆叠装置的组装效率。
附图说明
22.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：
23.图1为本实用新型实施例所述的电芯堆叠装置的整体结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例所述的电芯堆叠装置的正视图；
25.图3为本实用新型实施例所述的水冷板定位组件的结构示意图；
26.图4为本实用新型实施例所述的顶压机构的结构示意图。
27.附图标记说明：
28.1、支撑底板；10、容置平台；100、电芯定位部；11、端板定位块；2、单体电芯；3、定位架；30、定位块；300、定位板；31、连接孔；310、快换销；40、安装架；400、顶推部；410、第一驱动杆；411、第一锁紧件；412、主动齿轮；413、传动带；414、导轨；50、冷压模具；500、容置腔；510、第二驱动杆；511、第二锁紧件；512、从动齿轮；7、压块。
具体实施方式
29.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。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”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。
31.此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
33.本实施例涉及一种电芯堆叠装置，整体结构上，其包括支撑底板1、水冷板定位组件和顶压机构。
34.其中，支撑底板1上具有用于供多个电芯组并列排布的容置平台10，电芯组包括叠置于一起的多个单体电芯2，各单体电芯2定位于容置平台10上；水冷板定位组件设于支撑底板1上，且水冷板定位组件包括相对布置的两个定位架3，两个定位架3上分别设有水冷板定位部，水冷板定位部用于对位于相邻两电芯组之间的、并涂覆有胶体的侧水冷板端部进行定位；顶压机构设于支撑底板1上，且顶压机构具有相互靠近或远离的两个顶推部400，两顶推部400承接外力驱使而顶推位于最外侧的电芯组，以将侧水冷板与相邻电芯组压装于一起。
35.如上结构，电芯组并列排布在容置平台10内，涂覆有胶体的侧水冷板的端部通过水冷板定位部进行定位，而后使用顶压机构中的顶推部400对侧水冷板和电芯组进行压装，水冷板定位组件能够保证侧水冷板的定位，同时电芯组便于定位以保证堆叠间隙，从而提高电池包的装配效果。
36.基于以上设计思想，本实施例的电芯堆叠装置的一种示例性结构如图1所示，需要说明的是，为保证侧水冷板与电芯组之间的压装效果，两所述定位架3之间的连线沿所述电芯组的长度方向延伸设置，所述顶推部400的顶推方向与两所述定位架3之间的连线正交。可以理解的是，顶压机构沿针对电芯组的侧面进行顶推压装，以此能够在顶推部400压装侧水冷板的过程中，保证电芯组和侧水冷板的位置和压胶面积。
37.结合图2所示，为保证电芯之间的堆叠间隙，对应各单体电芯2，容置平台10上设有多个电芯定位部100。固定单体电芯2时，将单体电芯2倒置依次放入电芯定位部100进行定位，并保证电芯之间间隙为2mm，当一列单体电芯2堆叠完成后，将侧水冷板装配在电芯组侧部，再使用顶压机构对电芯组和侧水冷板进行压装。
38.此外，对应多个电芯组，水冷板定位部为设于对应定位架3上的多个。具体而言，参照图3，定位架3上间隔布置有多个定位块30，多个水冷板定位部对应设于各定位块30上，且水冷板定位部包括设于定位块30上并朝向侧水冷板方向延伸的定位板300。
39.需要说明的是，当第一列单体电芯2堆叠完成后，需将第一块侧水冷板以定位块30进行定位，由于第一块侧水冷板没有定位基础，因此在本实施例中，其一定位块30上的定位板300的数量设置为沿定位块30中轴线对称布置的两块，以保证第一块侧水冷板的初步定
位。而当第一块侧水冷板定位后，再依次将其余两侧的侧水冷板继续定位压装即可。
40.另外，定位架3可与支撑底板1固定连接，但为快速拆装定位架3，定位架3可拆卸连接于支撑底板1上。本实施例中，作为优选的实施方式，支撑底板1上设有固定孔，对应于固定孔，定位架3上设有连接孔31，定位架3通过穿设于连接孔31及固定孔中的快换销310连接于支撑底板1上。可以理解的是，定位架3上的连接孔31可通过快换销310与支撑底板1快速拆装，进而能够提高电芯堆叠装置的组装效率。其中，快换销310可与固定孔和连接孔31插装，或者快换销310可与固定孔和连接孔31螺接。
41.结合图4所示的，顶压机构包括相对布置的两个安装架40，两顶推部400分别对应设于两个安装架40上，且至少其一安装架40上设有动力驱动件，动力驱动件的动力输出端与对应的顶推部400相连，并用于提供外力。利用动力驱动件，能够使顶推部400向着靠近或远离电芯组的方向运动，从而对侧水冷板和电芯组进行压装。
42.具体而言，动力驱动件包括设于安装架40上的第一驱动杆410，第一驱动杆410螺纹连接在安装架40上，且第一驱动杆410端部枢转设于顶推部400上，通过转动第一驱动杆410，而可使顶推部400移动。此外，顶推部400与支撑底板1之间还设有导轨414，导轨414为分设在顶推部400两端的两个，从而保证顶推部400能够平稳移动而对侧水冷板进行压装。为监测顶压机构压装侧水冷板的压力和行程，于安装架40上设有压胶压力传感器。
43.除此之外，回看图1，上述的侧水冷板的两端设有供冷却液流入或流出的接头，支撑底板1上还设有胶管冷压机构，胶管冷压机构用于将胶管的端部压装于接头上。胶管冷压机构包括可沿朝向接头口方向移动的冷压模具50，冷压模具50内设有用于容置胶管的容置腔500，胶管的端部随冷压模具50的移动，而能够压装于接头上。
44.值得一提的是，支撑底板1上设有固定座，胶管冷压机构还包括转动设于固定座上的第二驱动杆510，第二驱动杆510枢转的与冷压模具50连接，转动第二驱动杆510便可使冷压模具50移动。另外，冷压模具50上还设有冷压压力传感器，以对冷压过程中的压力和行程进行监控。
45.在第一驱动杆410上固定设有主动齿轮412，第二驱动杆510上固定设有从动齿轮512，并于主动齿轮412和从动齿轮512之间设有传动带413，而传动带413与主动齿轮412和从动齿轮512接触的里侧设有与主动齿轮412和从动齿轮512匹配的锯齿，可增加传动带413与主动齿轮412和从动齿轮512之间的摩擦力。
46.基于主动齿轮412、从动齿轮512和传动带413的设置，当顶压机构移动时，第一驱动杆410带动主动齿轮412转动，主动齿轮412通过传动带413带动从动齿轮512转动，而可带动胶管冷压机构运动，以提高压胶和冷压的效率。
47.此外，安装架40上设有位于第一驱动杆410上方的第一锁紧件411，第一锁紧件411与安装架40螺接，当转动第一锁紧件411，第一锁紧件411的端部可与第一驱动杆410抵接从而固定第一驱动杆410，当第一驱动杆410锁止，第二驱动杆510转动时，从动齿轮512无法带动主动齿轮412转动，顶压机构便不可移动，以保证侧水冷板和电芯组压胶完成后，胶管冷压机构可单独使用。
48.另外，固定座上设有位于第二驱动杆510上方的第二锁紧件511，第二锁紧件511与固定座螺接，当转动第二锁紧件511，第二锁紧件511的端部可与第二驱动杆510抵接从而固定第二驱动杆510，当第二驱动杆510锁止，胶管冷压机构便不可移动，当胶管冷压机构锁止
时，顶压机构也可单独使用。
49.本实施例中，支撑底板1上设有多个定位孔，定位孔用于电池包的边梁定位。另外，支撑底板1上还设有用于定位电池包前端板的端板定位块11，以对前端板进行快速定位。当电芯组和侧水冷板压装完成后，于电芯组顶部设有匹配的压块7，以对电芯组进行高度方向的压装。
50.本实施例的电芯堆叠装置，电芯组并列排布在容置平台10内，涂覆有胶体的侧水冷板的端部通过水冷板定位部进行定位，而后使用顶压机构中的顶推部400对侧水冷板和电芯组进行压装，水冷板定位组件能够保证侧水冷板的定位，顶推部400均匀施力对电芯组和侧水冷板进行压装以保证压胶面积，同时电芯组便于定位以保证堆叠间隙，从而提高电池包的装配效果。
51.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。