CN107369843A - 电池模组制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池模组制造方法。该方法包括以下步骤：将松散的电池模组放置在工作台上且一端止抵在止抵板上；驱动件驱动挤压板挤压电池模组至预定长度L；压力传感器检测挤压板的压力，并判定检测压力值F是否在压力要求范围内，最小值为F1且最大值为F2：如果F1＜F＜F2，执行下一步骤；如果F＜F1，挤压板继续挤压电池模组直至检测压力值F＝(F1+F2)/2，获知电池模组的长度L1，并计算差值△L＝L‑L1，将挤压板回退，增加总厚度为△L的垫片，执行下一步骤；如果F＞F2，装配装置报警；挤压板继续挤压电池模组直至长度达到L2；绑带捆绑电池模组，再将所述挤压板回退。该方法能精确控制挤压力和电池模组尺寸。

Description

电池模组制造方法

技术领域

本发明涉及电池领域，具体而言，涉及一种电池模组制造方法。

背景技术

对于使用软包锂电芯的电池包，其内部的电池模组在成组装配过程中，因抗振动、抗形变、热传导等性能要求，需施加一定的挤压力挤压电池模组，使电芯与电芯之间保持一定的挤压力。又因电池模组和电池包外壳的配合要求，电池成组后的长度尺寸也要在一定尺寸范围内。所以在电池模组装配工序中，控制电池模组电池之间的挤压力和电池模组长度，是电池模组装配过程的关键特性。电池模组成组后的固定方式，一般为螺杆贯穿电池模组加螺母紧固，或利用绑带捆绑模组等方式。

目前在电池模组成组装配中，一般只控制成组后的尺寸，而对挤压力控制不精准。电芯成组后，对电池模组用绑带捆绑，然后绑带首尾结合固定，诸如采用咬合方式或焊接方式。但是在电池模组上对绑带首尾端进行咬合或焊接，操作麻烦，而且绑带的周长控制也不太精确。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种电池模组制造方法，该方法能精确控制挤压力和电池模组尺寸，并使用具有固定周长的绑带捆绑固定电池模组，固定可靠。

所述电池模组的装配装置包括：工作台、止抵板、挤压板、驱动件和压力传感器，所述止抵板固定在所述工作台上，所述驱动件固定在所述工作台上且用于驱动所述挤压板移动，所述挤压板和所述止抵板正对，所述压力传感器用于检测所述挤压板的压力。

根据本发明实施例的电池模组制造方法包括以下步骤：

S1、将松散的电池模组放置在所述工作台上且一端止抵在所述止抵板上；

S2、所述驱动件驱动所述挤压板挤压所述电池模组至预定长度L；

S3、所述压力传感器检测所述挤压板的压力，并判定检测压力值F是否在压力要求范围内，压力要求范围的最小值为F1且最大值为F2：

如果F1＜F＜F2，执行下一步骤；

如果F＜F1，所述挤压板继续挤压所述电池模组直至所述检测压力值F＝(F1+F2)/2，获知所述电池模组的长度L1，并计算差值△L＝L-L1，将挤压板回退，增加垫片直至垫片总厚度等于△L，执行下一步骤；

如果F＞F2，所述装配装置报警；

S4、所述挤压板继续挤压所述电池模组直至长度达到L2；

S5、绑带捆绑所述电池模组，再将所述挤压板回退。

根据本发明实施例的电池模组制造方法能够精确控制电池模组受到的挤压力以及电池模组的长度，使电池模组内各个软包电芯之间的挤压力、电池模组的整体长度均满足行业标准。

另外，根据本发明上述实施例的电池模组制造方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些示例中，在所述步骤S3中，所述垫片的厚度为m，根据△L/m获知所述垫片的数量n，增加n个所述垫片直至所述电池模组的长度达到L。

在本发明的一些示例中，所述装配装置上设置有位移传感器，所述位移传感器用于检测所述挤压板的位移量以获知所述电池模组的长度。

在本发明的一些示例中，所述装配装置包括：转速传感器，所述转速传感器用于检测所述驱动件的转速以获知所述挤压板的位移量，从而获知所述电池模组的长度。

在本发明的一些示例中，所述装配装置设置有报警器，所述报警器为发声器或显示报警的显示器。

在本发明的一些示例中，L和L2满足关系式：3mm≤L-L2≤5mm。

在本发明的一些示例中，在所述步骤S5中，所述绑带构造为绑带套。

在本发明的一些示例中，2200N≤F1≤2800N，3200N≤F2≤3800N。

在本发明的一些示例中，所述驱动件为电动缸、气缸或液压缸。

在本发明的一些示例中，所述工作台上设置有竖直安装板，所述竖直安装板上设置有可轴向移动的导向柱，所述导向柱与所述挤压板相连。

附图说明

图1是电池模组的示意图；

图2是电池模组的装配装置的示意图；

图3是根据本发明实施例的电池模组制造方法的步骤示意图。

附图标记：

装配装置10、工作台1、止抵板2、挤压板3、驱动件4、电池模组5、第一挡板51、第二挡板52、绑带53、软包电芯54、竖直安装板6、导向柱7。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1-图3详细描述根据本发明实施例的电池模组制造方法。

参照图1所示，电池模组5可以包括第一挡板51、第二挡板52、两条绑带53以及多个软包电芯54。多个软包电芯54被第一挡板51、第二挡板52夹持，两条绑带53将该夹持组合件捆绑固定成一个整体。

参照图2所示，电池模组5的装配装置10用于将电池模组5挤压到特定长度，该装置可以包括工作台1、止抵板2、挤压板3、驱动件4以及压力传感器。

其中，止抵板2固定在工作台1上，驱动件4固定在工作台1上且用于驱动挤压板3移动，挤压板3和止抵板2正对，压力传感器用于检测挤压板3的压力。需要指出的是，止抵板2、驱动件4与工作台1的固定方式可采用螺栓固定，从而简化了工作台1的造型，在制造过程中，可以将止抵板2、驱动件4、工作台1分别加工成型后，再装配在一起，由此大大简化了制造过程，有利于降低制造成本。

挤压板3在驱动件4的带动下，从一端挤压电池模组5，止抵板2阻止电池模组5向另一端运动，从而使电池模组5被挤压。压力传感器安装在挤压板3和驱动件4之间，压力传感器采集到的压力数据等同于挤压板3施加给电池模组5的压力，压力传感器可实时检测电池模组5承受的压力，从而防止压力过大造成电池模组5损伤，同时，操作人员根据压力传感器反馈的压力值，来控制挤压板3对电池模组5的挤压程度，从而达到精确控制挤压力的目的，使挤压后的电池模组5各个软包电芯54之间的挤压力满足要求。

驱动件4可以控制挤压板3的移动距离，从而控制电池模组5被挤压后的尺寸。

参照图3所示，根据本发明实施例的电池模组制造方法可以包括以下步骤：

S1、将松散的电池模组5放置在工作台1上且一端止抵在止抵板2上。换言之，将第一挡板51、第二挡板52以及多个软包电芯54放置在工作台1上，且第一挡板51止抵在止抵板2上。

S2、驱动件4驱动挤压板3挤压电池模组5至预定长度L。在此过程中，挤压板3与第二挡板52直接接触，在挤压板3的挤压作用下，第二挡板52向第一挡板51所在方向移动，从而将多个软包电芯54挤压。同时，电池模组5的装配装置10可以精确控制电池模组5的长度。

S3、压力传感器检测挤压板3的压力，并判定检测压力值F是否在压力要求范围内，压力要求范围的最小值为F1且最大值为F2：

如果F1＜F＜F2，执行下一步骤；

如果F＜F1，挤压板3继续挤压电池模组5直至检测压力值F＝(F1+F2)/2，获知电池模组5的长度L1，并计算差值△L＝L-L1，垫片的厚度为m，根据△L/m获知垫片的数量n，先将挤压板回退，再增加n个垫片直至垫片的总厚度等于△L，此时电池模组5的长度达到L，执行下一步骤；

如果F＞F2，装配装置10报警。

S4、挤压板3继续挤压电池模组5直至电池模组5的整体长度达到L2。

S5、绑带53捆绑电池模组5，再将挤压板3回退。

由此，根据本发明实施例的电池模组制造方法能够精确控制电池模组5受到的挤压力以及电池模组5的长度，使电池模组5内各个软包电芯54之间的挤压力、电池模组5的整体长度均满足行业标准。

在一些实施例中，装配装置10上设置有位移传感器，位移传感器用于检测挤压板3的位移量以获知电池模组5的长度。

在另一些实施例中，装配装置10可以包括转速传感器，转速传感器用于检测驱动件4的转速以获知挤压板3的位移量，从而获知电池模组5的长度。

此外，也可以在工作台1上设置带有刻度的工艺尺，工艺尺设置在靠近电池模组5的一侧，且沿电池模组5的长度方向延伸，操作者通过人工读取工艺尺上的长度数值，可以直接获知电池模组5的长度。

进一步地，装配装置10设置有报警器，报警器为发声器或显示报警的显示器。当电池模组5承受的挤压力超过压力要求范围的最大值，即F＞F2时，报警器发出尖锐声音或将报警信息直接显示在显示屏上，以提醒操作者停止相关操作。

优选地，L和L2满足关系式：3mm≤L-L2≤5mm，这样，挤压后电池模组5的长度L2比目标长度L小3-5mm，便于安装绑带53。

在步骤S5中，绑带53构造为绑带套。绑带套采用预先加工的方式制成，在捆绑电池模组5之前，绑带53的首尾端连接容易加工，周长也容易控制，此时将绑带53的首尾固定，以形成具有固定周长的绑带套。当步骤S5中，先将绑带套套设在电池模组5上，然后再将挤压板3回退，挤压板3回退时，电池模组5自动膨胀，依靠电池模组5长度方向上的膨胀力，绑带套被绷紧，从而固定在电池模组5上，起到捆绑效果。通过控制绑带套的周长，也就控制了电池模组5的最终长度。绑带套可以是钢带套，有利于防止电池模组5在捆绑后进一步膨胀。

进一步地，2200N≤F1≤2800N，3200N≤F2≤3800N。例如在一些优选的实施例中，压力要求范围的最小值F1＝2500N，最大值F2＝3500N。

在具体实施例中，驱动件4可以为电动缸、气缸或液压缸，也可以是其它能够驱动挤压板3直线运动的装置。

此外，参照图2所示，工作台1上设置有竖直安装板6，竖直安装板6上设置有可轴向移动的导向柱7，导向柱7与挤压板3相连。具体而言，竖直安装板6上设置有导向孔，导向柱7穿设该导向孔，并能够随挤压板3移动。竖直安装板6可以为两个或多个，导向柱7可以为两根、四根或多根。

根据本发明实施例的电池模组制造方法能够精确控制挤压力和电池模组5尺寸，并使用具有固定周长的绑带53捆绑固定电池模组5，固定可靠。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电池模组制造方法，其特征在于，所述电池模组的装配装置包括：工作台、止抵板、挤压板、驱动件和压力传感器，所述止抵板固定在所述工作台上，所述驱动件固定在所述工作台上且用于驱动所述挤压板移动，所述挤压板和所述止抵板正对，所述压力传感器用于检测所述挤压板的压力；

所述制造方法包括以下步骤：

S1、将松散的电池模组放置在所述工作台上且一端止抵在所述止抵板上；

S2、所述驱动件驱动所述挤压板挤压所述电池模组至预定长度L；

S3、所述压力传感器检测所述挤压板的压力，并判定检测压力值F是否在压力要求范围内，压力要求范围的最小值为F1且最大值为F2：

如果F1＜F＜F2，执行下一步骤；

如果F＜F1，所述挤压板继续挤压所述电池模组直至所述检测压力值F＝(F1+F2)/2，获知所述电池模组的长度L1，并计算差值△L＝L-L1，将挤压板回退，增加垫片直至垫片总厚度等于△L，执行下一步骤；

如果F＞F2，所述装配装置报警；

S4、所述挤压板继续挤压所述电池模组直至长度达到L2；

S5、绑带捆绑所述电池模组，再将所述挤压板回退。

2.根据权利要求1所述的电池模组制造方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述垫片的厚度为m，根据△L/m获知所述垫片的数量n，增加n个所述垫片直至所述电池模组的长度达到L。

3.根据权利要求1所述的电池模组制造方法，其特征在于，所述装配装置上设置有位移传感器，所述位移传感器用于检测所述挤压板的位移量以获知所述电池模组的长度。

4.根据权利要求1所述的电池模组制造方法，其特征在于，所述装配装置包括：转速传感器，所述转速传感器用于检测所述驱动件的转速以获知所述挤压板的位移量，从而获知所述电池模组的长度。

5.根据权利要求1所述的电池模组制造方法，其特征在于，所述装配装置设置有报警器，所述报警器为发声器或显示报警的显示器。

6.根据权利要求1所述的电池模组制造方法，其特征在于，L和L2满足关系式：3mm≤L-L2≤5mm。

7.根据权利要求1所述的电池模组制造方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述绑带构造为绑带套。

8.根据权利要求1所述的电池模组制造方法，其特征在于，2200N≤F1≤2800N，3200N≤F2≤3800N。

9.根据权利要求1所述的电池模组制造方法，其特征在于，所述驱动件为电动缸、气缸或液压缸。

10.根据权利要求1所述的电池模组制造方法，其特征在于，所述工作台上设置有竖直安装板，所述竖直安装板上设置有可轴向移动的导向柱，所述导向柱与所述挤压板相连。