CN106784905A - 一种电池模组组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池模组组装方法，包括如下步骤：步骤1、将多个电池单体放置于电池组排治具中进行组排，形成A排电池排，或形成B排电池排；步骤2、将多个电池排放置于电池组层治具中进行组层，组装成奇数行的电池层，或组装成偶数行的电池层。通过上述电池模组组装方法，可以更好实现电池模组的机械自动化组装生产，代替传统的手工组装，提高电池模组的组装效率。

Description

一种电池模组组装方法

技术领域

本发明涉及电池生产机械自动化技术领域，特别是涉及一种电池模组组装方法。

背景技术

随着社会不断发展和科技不断进步，机械化、自动化、标准化生产已经逐渐成为发展趋势，并逐步代替传统的手工劳动，为企业的可持续发展注入了新的动力。因此，电池生产企业也需要与时俱进，通过转型升级，大力发展机械自动化设备以代替传统的手工劳动，进而提高企业的生产效益，实现企业的可持续发展。

如图1所示，其为一种电池单体10的结构图。电池单体10包括电池本体11及套接于电池本体11一端有拼接块12。在实际的生产过程中，需要将多个电池本体11通过拼接块12相互连接形成矩形阵列式的电池模组结构。拼接块12具有公槽13(凸块)及母槽14(凹槽)，即两个相邻的拼接块12之间通过公槽13的凸块结构与母槽14的凹槽结构配合形成连接，进而达到将多个电池本体11连接形成电池模组结构的目的。而如何更好的实现电池模组的机械自动化组装生产，这是企业研发人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种电池模组组装方法，更好实现电池模组的机械自动化组装生产，代替传统的手工组装，提高电池模组的组装效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电池模组组装方法，包括如下步骤：

步骤1、将多个电池单体放置于电池组排治具中进行组排：

机械手夹取电池单体放置于电池组排治具中的奇数位置，排满后，机械手再夹取电池单体旋转90度放置于电池组排治具的偶数位置，多个电池单体连接形成A排电池排；

机械手夹取电池单体旋转90度放置于电池组排治具中的奇数位置，排满后，机械手再夹取电池单体放置于电池组排治具的偶数位置，多个电池单体连接形成B排电池排；

步骤2、将多个电池排放置于电池组层治具中进行组层：

若要组装奇数行的电池层，机械手每一次夹取两排相同的电池排，由电池组层治具的两边依次向中间组装，机械手先夹取两排电池排放置于电池组层治具的两边，机械手然后夹取两排与前一次相异的电池排，其中一排电池排与前一次的其中一排电池排组装，另一排电池排与前一次的另一排电池排组装，依此类推由两边向中间组装，电池层的中间行放置一排电池排，完成电池排组层，机械手将剩下的一排电池排放置于另一个电池组层治具的中间行，机械手然后夹取两排与中间行电池排相异的电池排，两排电池排分别紧邻放置于中间行电池排的两侧，依此类推由中间向两边组装，完成电池排奇数行组层；

若要组装偶数行的电池层，机械手每一次夹取两排相异的电池排，机械手先夹取两排相异的电池排并分别放置于电池组层治具的两边，机械手然后夹取两排相异的电池排，其中一排电池排与前一次已经放置于电池组层治具中相异的电池排组装，另一排电池排与本次已经放置于电池组层治具中并实现组装的电池排组装，依次类推，完成电池排偶数行组层。

通过上述电池模组组装方法，可以更好实现电池模组的机械自动化组装生产，代替传统的手工组装，提高电池模组的组装效率。

附图说明

图1为一种电池单体的结构图；

图2为多个电池单体组成A排的结构图；

图3为多个电池单体组成B排的结构图；

图4为组装奇数行电池层的方法流程图；

图5为组装偶数行电池层的方法流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在电池模组的组装过程中，首先将多个电池单体10组装成一排，然后再将形成排的多个电池单体10组装成一层，从而形成一个矩形阵列式的电池模组结构。

由图1可知，拼接块12具有两个相对设置的公槽13及两个相对设置的母槽14，两个公槽13及两个母槽14以拼接块12的中心轴呈环形阵列分布。

首先要说明的是，为方便理解，规定如下：

将多个电池单体10组装成排时，位于这一排最左侧边缘为公槽13的拼接块12，则将这一排定义为A排；如图2所示，其为多个电池单体10组成A排的结构图；

将多个电池单体10组装成排时，位于这一排最左侧边缘为母槽14的拼接块12，则将这一排定义为B排；如图3所示，其为多个电池单体10组成B排的结构图。

可知，要想将已经组装成A排或B排的多个电池单体10组装成层，只有将A排与B排进行组装，即A排与B排相邻设置，才能组装成层，形成电池模组。很明显，从左往右数，A排第一个拼接块对应于B排第一个拼接块为母槽，相应的，B排第一个拼接块对应于A排第一个拼接块为公槽，紧接着，A排第二个拼接块对应于B排第二个拼接块为公槽，相应的，B排第二个拼接块对应于A排第二个拼接块为母槽，依次类推，通过公槽与母槽配合，从而实现将电池排组装成电池层，形成电池模组。通过上述分析可知，假若两个相邻的电池排为A排或者两个相邻的电池排为B排，那么这两个相邻的电池排将不能配对组装成电池层。

A排电池排与B排电池排为相异电池排，即：与A排电池排相异的电池排为B排电池排，与B排电池排相异的电池排为A排电池排。A排电池排与A排电池排为相同电池排，B排电池排与B排电池排为相同电池排。

在将多个电池单体10组装成电池排的过程中，从左往右数，先将电池单体10放置于奇数位置，待奇数位置全部排满电池单体10后，再将电池单体10放置于偶数位置。例如，如图2所示，组装A排时，机械手夹取电池单体10放置于电池排的奇数位置，即第一个位置、第三个位置、第五个位置，依次类推，待奇数位置全部排满后，机械手再夹取电池单体10，同时旋转90度角使得公槽与母槽实现配合，并放置于电池排的偶数位置上，即将电池单体10插入于两个奇数位置的电池单体10之间，从而实现A排的组装。同理，如图3所示，根据上述规则也可实现对B排的组装，在此不再详述。要特别说明的是，待组装成排的电池单体10均以相同的姿态放置于待上料位置中，即，所有电池单体10的拼接块12的公槽13朝向相同，所有电池单体10的拼接块12的母槽14朝向相同，可知，要将相邻的两个电池单体10连接在一起，需要将其中一个电池单体10旋转90度，使得其中一个电池单体10的公槽与另一个电池单体10的母槽相邻从而得以实现连接。

将多个电池单体10组装成电池排，先将电池排的奇数位置全部排满电池单体，再将电池排的偶数位置排满电池，这样可以实现电池排的平整化，防止电池排呈阶梯式的堆叠现象。假如，机械手夹取电池单体10从左往右依次紧邻放置，即先将电池单体10放置于第一个位置，然后将电池单体10放置于第二个位置，再将电池单体10放置于第三个位置，并依次类推，完成电池排的组装，这样容易形成阶梯式的堆叠现象，使得电池高度不一至，电池排不平整。分析可知，将第二个电池单体10卡于第一个电池单体10上时，难免会出现卡合时在高度方向上的微小偏差，当将第三个电池单体10卡于第二个电池单体10上时，同样会出现卡合时在高度方向上的微小偏差，这样的微小偏差不断累积，就会使得组装好的电池排出现比较严重的不平整现象。因此，将多个电池单体10组装成电池排，先将电池排的奇数位置全部排满电池单体，再将电池排的偶数位置排满电池，就可以很好避免上述不平整现象的发生。

在将多个电池单体10组装成电池层的过程中，多个电池单体10形成多行多列式的矩形阵列式分布，或为奇数行奇数列，或为奇数行偶数列，或为偶数行奇数列，或为偶数行偶数列。

要说明的是，在实际的组装过程中，机械手是同时将两排已经组装好的电池排夹取，并放置于电池组层治具中进行组层。

如图4所示，其为组装奇数行电池层的方法流程图。其中，n为正整数。

例如，要组装奇数行的电池层时，机械手先夹取两排A排电池排放置于电池组层治具中，两排A排电池排之间留有待组装位置，机械手然后夹取两排B排电池排放置于电池组层治具的待组装位置中，其中一排B排电池排与其中一排A排电池排组装，另一排B排电池排与另一排A排电池排组装，机械手再夹取两排A排电池排放置于电池组层治具的待组装位置中，其中一排A排电池排与其中一排B排电池排组装，另一排A排电池排与另一排B排电池排组装，依此类推。由于电池层为奇数行，于是，电池层的中间行只能放置一排电池排，在电池层的中间行放置一排电池排，机械手上还剩下在一排电池排，剩下的一排电池排留待下一个电池层进行组装。当要对下一个电池层进行组装时，机械手将剩下的一排电池排(假设为B排)放置于电池组层治具的中间位置，机械手然后夹取两排A排电池排，其中一排A排电池排放置于B排电池排的一侧，另一排A排电池排放置于B排电池排的另一侧，机械手再夹取两排B排电池排放置于电池组层治具中，其中一排B排电池排与其中一排A排电池排组装，另一排B排电池排与另一排A排电池排组装，依此类推，从而完成电池层的组装。

如图5所示，其为组装偶数行电池层的方法流程图。其中，n为正整数。

例如，要组装偶数行的电池层时，机械手同时夹取一排A排电池排及一排B排电池排放置于电池组层治具中，A排电池排与B排电池排之间留有待组装位置，机械手然后再同时夹取一排A排电池排及一排B排电池排放置于电池组层治具中，B排电池排与已经放置于电池组层治具中的A排电池排组装，A排电池排与已经实现组装的电池排的B排电池排组装，依次类推，从而完成电池层的组装。

通过上述的说明，得到一种电池模组组装方法，包括如下步骤：

步骤1、将多个电池单体放置于电池组排治具中进行组排：

机械手夹取电池单体放置于电池组排治具中的奇数位置，排满后，机械手再夹取电池单体旋转90度放置于电池组排治具的偶数位置，多个电池单体连接形成A排电池排；机械手夹取电池单体旋转90度放置于电池组排治具中的奇数位置，排满后，机械手再夹取电池单体放置于电池组排治具的偶数位置，多个电池单体连接形成B排电池排；

步骤2、将多个电池排放置于电池组层治具中进行组层：

若要组装奇数行的电池层，机械手每一次夹取两排相同的电池排，由电池组层治具的两边依次向中间组装，机械手先夹取两排电池排放置于电池组层治具的两边，机械手然后夹取两排与前一次相异的电池排，其中一排电池排与前一次的其中一排电池排组装，另一排电池排与前一次的另一排电池排组装，依此类推由两边向中间组装，电池层的中间行放置一排电池排，完成电池排组层，机械手将剩下的一排电池排放置于另一个电池组层治具的中间行，机械手然后夹取两排与中间行电池排相异的电池排，两排电池排分别紧邻放置于中间行电池排的两侧，依此类推由中间向两边组装，完成电池排奇数行组层；

若要组装偶数行的电池层，机械手每一次夹取两排相异的电池排，机械手先夹取两排相异的电池排并分别放置于电池组层治具的两边，机械手然后夹取两排相异的电池排，其中一排电池排与前一次已经放置于电池组层治具中相异的电池排组装，另一排电池排与本次已经放置于电池组层治具中并实现组装的电池排组装，依次类推，完成电池排偶数行组层。

在本实施例中，机械手同时夹取两个电池单体放置于电池组排治具中，实现两排电池排的同时组排。

例如，要在电池组排治具中组装两排相异的电池排，即一排A排电池排及一排B排电池排，首先，机械手每一次夹取两个电池单体将A排电池排及B排电池排的所有奇数位置从左往右依次排满，位于A排电池排奇数位置的电池单体不旋转，位于B排电池排奇数位置的电池单体旋转90度，然后，机械手每一次夹取两个电池单体将A排电池排及B排电池排的所有偶数位置从左往右依次排满，位于A排电池排偶数位置的电池单体旋转90度，位于B排电池排偶数位置的电池单体不旋转。

例如，要在电池组排治具中组装两排相同的电池排，即两排相同的A排电池排或两排相同的B排电池排，首先，机械手每一次夹取两个电池单体将两排A排电池排或两排B排电池排的所有奇数位置从左往右依次排满，然后，机械手每一次夹取两个电池单体将两排A排电池排或两排B排电池排的所有偶数位置从左往右依次排满，位于A排电池排奇数位置的电池单体不旋转，位于A排电池排偶数位置的电池单体旋转90度，位于B排电池排奇数位置的电池单体旋转90度，位于B排电池排偶数位置的电池单体不旋转。

机械手同时夹取两个电池单体放置于电池组排治具中，实现两排电池排的同时组排，这样，可以更好配合后续机械手同时将两排电池排夹取放置于电池组层治具中，提高了装配的效率及顺畅性。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (1)

1.一种电池模组组装方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、将多个电池单体放置于电池组排治具中进行组排：

机械手夹取电池单体放置于电池组排治具中的奇数位置，排满后，机械手再夹取电池单体旋转90度放置于电池组排治具的偶数位置，多个电池单体连接形成A排电池排；

机械手夹取电池单体旋转90度放置于电池组排治具中的奇数位置，排满后，机械手再夹取电池单体放置于电池组排治具的偶数位置，多个电池单体连接形成B排电池排；

步骤2、将多个电池排放置于电池组层治具中进行组层：

若要组装奇数行的电池层，机械手每一次夹取两排相同的电池排，由电池组层治具的两边依次向中间组装，机械手先夹取两排电池排放置于电池组层治具的两边，机械手然后夹取两排与前一次相异的电池排，其中一排电池排与前一次的其中一排电池排组装，另一排电池排与前一次的另一排电池排组装，依此类推由两边向中间组装，电池层的中间行放置一排电池排，完成电池排组层，机械手将剩下的一排电池排放置于另一个电池组层治具的中间行，机械手然后夹取两排与中间行电池排相异的电池排，两排电池排分别紧邻放置于中间行电池排的两侧，依此类推由中间向两边组装，完成电池排奇数行组层；

若要组装偶数行的电池层，机械手每一次夹取两排相异的电池排，机械手先夹取两排相异的电池排并分别放置于电池组层治具的两边，机械手然后夹取两排相异的电池排，其中一排电池排与前一次已经放置于电池组层治具中相异的电池排组装，另一排电池排与本次已经放置于电池组层治具中并实现组装的电池排组装，依次类推，完成电池排偶数行组层。