CN109244519B - 一种电芯入壳体工装结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电芯入壳体工装结构，该结构包括夹紧机构，所述夹紧机构包括第一C型骨架、第一夹紧板支撑组件以及第二夹紧板支撑组件，所述第一夹紧板支撑组件以及第二夹紧板支撑组件上分别连接有电芯夹紧板，所述电芯夹紧板上连接有钢片；所述第一夹紧板支撑组件于所述第一C型骨架固定相连，所述第二夹紧板支撑组件与安装于所述第一C型骨架上的第一丝杆螺母副相连。本申请提供的电芯入壳体工装结构，夹紧机构运行平稳、节省水平和垂直空间、能够适应不同数量和厚度的电芯，定位机构实现定位精度高、兼容性好和操作便捷等优点，并能有效防止被夹紧物（电芯及端板）损伤的特点。

Description

一种电芯入壳体工装结构

技术领域

本发明涉及电芯装配技术领域，特别是涉及一种电芯入壳体工装结构。

背景技术

随着传统燃油汽车越来越多的被新能源汽车代替，动力电池的需求量越来越大，电池的成本不断降低，同时要求电池的装配设备及工装简化便捷且稳定可靠，由于其本身具有操作简单，对电芯损伤小、定位精准且安全、制造成本低等优点，在动力电池的生产制造过程中将大大提高生产效率。

发明内容

本发明提供了一种电芯入壳体工装结构。

本发明提供了如下方案：

一种电芯入壳体工装结构，包括：

夹紧机构，所述夹紧机构包括第一C型骨架、第一夹紧板支撑组件以及第二夹紧板支撑组件，所述第一夹紧板支撑组件以及第二夹紧板支撑组件上分别连接有电芯夹紧板，所述电芯夹紧板上连接有钢片；所述第一夹紧板支撑组件与所述第一C型骨架固定相连，所述第二夹紧板支撑组件与安装于所述第一C 型骨架上的第一丝杆螺母副相连；所述第一丝杆螺母副用于驱动所述第二夹紧板支撑组件在所述第一C型骨架内实现水平移动；

位置调节机构，所述第一C型骨架与所述位置调节机构相连；所述位置调节机构用于实现所述第一C型骨架水平以及垂直方向的位置调节；

压头机构，所述压头机构用于在外置压机的作用下压住电芯，以便将电芯压入电芯壳体内并确保所述钢片在所述位置调节机构作用下抽离所述电芯壳体时电芯保持在所述电芯壳体内。

优选的：所述电芯夹紧板具有楔形结构，所述钢片向下伸出长度大于电芯高度。

优选的：所述第一丝杆螺母副包括第一驱动组件，所述第一驱动组件为手动驱动组件、液压驱动组件、电动驱动组件中的任意一种。

优选的：所述位置调节机构包括水平调节组件以及垂直调节组件；所述水平调节组件包括第二丝杆螺母副、滑块及限位块；所述垂直调节组件包括固定块、第三丝杆螺母副以及垂直滑轨，所述垂直滑轨位于所述固定块上，所述滑块一侧与所述第一C型骨架上开设的水平滑轨配合连接，所述滑块另一端与所述垂直滑轨配合连接。

优选的：所述位置调节机构还包括刻度盘。

优选的：所述第二丝杆螺母副以及所述第三丝杠螺母副分别包括第二驱动组件以及第三驱动组件，所述第二驱动组件以及所述第三驱动组件均为手动驱动组件、液压驱动组件、电动驱动组件中的任意一种。

优选的：所述压头机构包括采用绝缘材质制作而成的上部平板、长度方向两侧仿形块以及宽度方向两侧仿形块。

优选的：还包括电芯壳体模拟工装，所述电芯模拟工装用于模拟待压入电芯壳体，以便根据模拟电芯壳体的尺寸确定所述夹紧机构以及位置调节机构的调整参数。

优选的：所述电芯壳体模拟工装包括第二C型骨架、第一壳体侧壁模拟块、第二壳体侧壁模拟块以及第四丝杆螺母副；所述第二C型骨架开口向上设置；所述第一壳体侧壁模拟块与所述第二C型骨架内侧固定相连，所述第二壳体侧壁模拟块与所述第四丝杆螺母副相连；所述第四丝杆螺母副用于驱动所述第二壳体侧壁模拟块在所述第二C型骨架内实现水平移动。

优选的：所述第四丝杆螺母副包括第四驱动组件，所述第四驱动组件为手动驱动组件、液压驱动组件、电动驱动组件中的任意一种。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

通过本发明，可以实现一种电芯入壳体工装结构，在一种实现方式下，该结构可以包括夹紧机构，所述夹紧机构包括第一C型骨架、第一夹紧板支撑组件以及第二夹紧板支撑组件，所述第一夹紧板支撑组件以及第二夹紧板支撑组件上分别连接有电芯夹紧板，所述电芯夹紧板上连接有钢片；所述第一夹紧板支撑组件与所述第一C型骨架固定相连，所述第二夹紧板支撑组件与安装于所述第一C型骨架上的第一丝杆螺母副相连；所述第一丝杆螺母副用于驱动所述第二夹紧板支撑组件在所述第一C型骨架内实现水平移动；位置调节机构，所述第一C型骨架与所述位置调节机构相连；所述位置调节机构用于实现所述第一C型骨架水平以及垂直方向的位置调节；压头机构，所述压头机构用于在外置压机的作用下压住电芯，以便将电芯压入电芯壳体内并确保所述钢片在所述位置调节机构作用下抽离所述电芯壳体时电芯保持在所述电芯壳体内。本申请提供的电芯入壳体工装结构，夹紧机构运行平稳、节省水平和垂直空间、能够适应不同数量和厚度的电芯，定位机构实现定位精度高、兼容性好和操作便捷等优点，并能有效防止被夹紧物(电芯及端板)损伤的特点。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种电芯入壳体工装结构的第一结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种电芯入壳体工装结构的第二结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种电芯入壳体工装结构的第三结构示意图；

图4是本发明实施例提供的压头机构的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的电芯壳体模拟工装的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的使用状态第一示意图；

图7是本发明实施例提供的使用状态第二示意图；

图8是本发明实施例提供的使用状态第三示意图。

图中：第一C型骨架1、第一夹紧板支撑组件2、第二夹紧板支撑组件3、电芯夹紧板4、钢片5、第一丝杆螺母副6、位置调节机构7、水平调节组件 701、第二丝杆螺母副7011、滑块7012、垂直调节组件702、固定块7021、第三丝杠螺母副7022、压头机构8、上部平板801、长度方向两侧仿形块802、宽度方向两侧仿形块803、电芯壳体模拟工装9、第二C型骨架901、第一壳体侧壁模拟块902、第二壳体侧壁模拟块903、第四丝杆螺母副904、电芯10。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8，为本发明实施例提供的一种电芯入壳体工装结构，如图1、图2、图3、图4、图5所示，该结构包括夹紧机构，所述夹紧机构包括第一C型骨架1、第一夹紧板支撑组件2以及第二夹紧板支撑组件3，所述第一夹紧板支撑组件2以及第二夹紧板支撑组件3上分别连接有电芯夹紧板4，所述电芯夹紧板4上连接有钢片5；所述第一夹紧板支撑组件2与所述第一C型骨架1固定相连，所述第二夹紧板支撑组件3与安装于所述第一C型骨架1上的第一丝杆螺母副6相连；所述第一丝杆螺母副6用于驱动所述第二夹紧板支撑组件3在所述第一C型骨架1内实现水平移动；

位置调节机构7，所述第一C型骨架1与所述位置调节机构7相连；所述位置调节机构7用于实现所述第一C型骨架1水平以及垂直方向的位置调节；

压头机构8，所述压头机构8用于在外置压机的作用下压住电芯10，以便将电芯10压入电芯壳体内并确保所述钢片5在所述位置调节机构作用下抽离所述电芯壳体时电芯保持在所述电芯壳体内。

进一步，所述电芯夹紧板4具有楔形结构，所述钢片5向下伸出长度大于电芯10高度。所述第一丝杆螺母副6包括第一驱动组件，所述第一驱动组件为手动驱动组件、液压驱动组件、电动驱动组件中的任意一种。

进一步，所述位置调节机构7包括水平调节组件701以及垂直调节组件 702；所述水平调节组件701包括第二丝杆螺母副7011、滑块7012及限位块；所述垂直调节组件702包括固定块7021、第三丝杆螺母副7022以及垂直滑轨，所述垂直滑轨位于所述固定块7021上，所述滑块7012一侧与所述第一C型骨架1上开设的水平滑轨配合连接，所述滑块7012另一端与所述垂直滑轨配合连接。所述位置调节机构7还包括刻度盘。所述第二丝杆螺母副7011以及所述第三丝杠螺母副7022分别包括第二驱动组件以及第三驱动组件，所述第二驱动组件以及所述第三驱动组件均为手动驱动组件、液压驱动组件、电动驱动组件中的任意一种。

进一步，所述压头机构8包括上部平板801、长度方向两侧仿形块802以及宽度方向两侧仿形块803。

进一步，还包括电芯壳体模拟工装9，所述电芯模拟工装9用于模拟待压入电芯壳体，以便根据模拟电芯壳体的尺寸确定所述夹紧机构以及位置调节机构的调整参数。所述电芯壳体模拟工装9包括第二C型骨架901、第一壳体侧壁模拟块902、第二壳体侧壁模拟块903以及第四丝杆螺母副904；所述第二 C型骨架901开口向上设置；所述第一壳体侧壁模拟块902与所述第二C型骨架901内侧固定相连，所述第二壳体侧壁模拟块903与所述第四丝杆螺母副 904相连；所述第四丝杆螺母副904用于驱动所述第二壳体侧壁模拟块903在所述第二C型骨架901内实现水平移动。所述第四丝杆螺母副包括第四驱动组件，所述第四驱动组件为手动驱动组件、液压驱动组件、电动驱动组件中的任意一种。

该结构使用时，如图6、图7及图8所示，当电芯被该机构挤压后，转动竖直方向位置调整机构的丝杆将夹紧机构落入模拟壳体工装中，压头机构在外置压机的作用下压住电芯，此时竖直方向位置调整机构将夹紧机构及压紧板和钢片升起并抽离壳体；

如图7和图8所示，所述电芯夹紧机构和压头机构，在外置压机的作用下形成压入并退出功能，使电芯进入壳体中；

如图5所示模拟壳体工装，模拟不同数量和厚度电芯组合体相匹配的壳体，从而达到兼容性强的功能。

本申请提供的结构的目的是解决动力电池电芯堆叠挤压后放入壳体中然后工装可以抽离且不损伤电芯的问题，提供一种能够进行夹紧电芯放入壳体后工装再脱离的机构，具体方案是：一种电芯入壳体工装，包括由第一C字型骨架，第一丝杆螺母副，压紧板、钢片、定位对齐板组成的夹紧机构、水平方向位置调节机构、竖直方向位置调整机构，压头机构，壳体模拟工装等；可以采用手动调节，有效保证相对位置，第一C字型骨架平置，开口方向水平朝向，第一丝杆螺母副安装在第一C字型骨架上，由丝杆在处于固定状态的螺母中旋转，产生水平方向的推力，使压板和钢片一起在第一C字型骨架内水平移动，进而产生挤压力，第一丝杆螺母副能够产生让被挤压物体(电芯)挤压变形的推力，当电芯被该机构挤压后，转动竖直方向位置调整机构的丝杆将夹紧机构落入模拟壳体工装中，压头机构在外置压机的作用下压住电芯，此时竖直方向位置调整机构将夹紧机构及压紧板和钢片升起并抽离壳体，具有节省空间、水平压力调节简便、寿命长和稳定性高等优点；所述水平和竖直方向位置调整机构，包括第二丝杆螺母副，刻度盘、水平以及垂直导轨和滑块及限位块，可有效保持所述夹紧机构在工作过程中可调整水平和竖直方向上的位置，并且调整的距离可控，所述压头机构由长度方向和宽度方向两侧仿形块及上部平板组成，两侧仿形块与被压入物的可受力面(电芯的侧壁)紧密结合，保证下压过程中不损坏被压物，且仿形块为绝缘材质，有效防止带电电芯与电芯之间及电芯自身的短路，所述壳体模拟工装由第二C字型骨架平置，开口方向竖直朝上，丝杆螺母副安装在第二C字型骨架上，由丝杆在处于固定状态的螺母中旋转，产生水平方向的推力，使第一壳体侧壁模拟块在第二C字型骨架内水平移动，进而与第二壳体侧壁模拟块产生一个半封闭空间，该空间模拟壳体的两端内壁，所述壳体模拟工装具备一定可扩展性，可以模拟不同数量和厚度电芯对应的壳体；所述压紧板和钢片机构，由两块楔形板和两片不锈钢片分成两组组成，每组包含一个楔形块和一片不锈钢片，不锈钢片长度要超出电芯高度，楔形块和不锈钢片安装在一起并固定在夹紧机构上，使用时，不锈钢片预先伸入壳体中，在电芯被压入壳体后，再将不锈钢片抽离壳体，由于不锈钢片表面光滑，因此在抽离壳体时，最大程度降低了壳体与不锈钢片间相对运动产生的摩擦力，同时降低了电芯及端板与不锈钢片间相对运动产生的摩擦力，具有稳定、可靠、对电芯和壳体损伤小的特点。

所述夹紧机构，包括第一C字型骨架，第一丝杆螺母副，压紧板、钢片、定位对齐板；由丝杆在处于固定状态的螺母中旋转，产生水平方向的推力，使压板和钢片一起在第一C字型骨架内水平移动，进而产生挤压力，丝杆螺母副能够产生让被挤压物体(电芯)挤压变形的推力；

所述水平和竖直方向位置调整机构，包括第二丝杆螺母副，第三丝杠螺母副、刻度盘、水平以及垂直导轨和滑块及限位块，可有效保证所述夹紧机构在工作过程中可调整水平和竖直方向上的位置，并且调整的距离可控；

所述压头机构由长度方向和宽度方向两侧仿形块及上部平板组成，两侧仿形块与被压入物的可受力面(电芯的侧壁)紧密结合，保证下压过程中不损坏被压物，且仿形块为绝缘材质；

所述壳体模拟工装由第二C字型骨架平置，开口方向竖直朝上，丝杆螺母副安装在第二C字型骨架上，由丝杆在处于固定状态的螺母中旋转，产生水平方向的推力，使第一壳体侧壁模拟块在第二C字型骨架内水平移动，进而与第而壳体侧壁模拟块产生一个半封闭空间，该空间模拟壳体的两端内壁；

所述压紧板和钢片机构，由两块楔形板和两片不锈钢片分成两组组成，每组包含一个楔形块和一片不锈钢片，不锈钢片向下伸出长度超出电芯高度，楔形块和不锈钢片安装在一起并固定在夹紧机构上，使用时，不锈钢片预先伸入壳体中，在电芯被压入壳体后，再将不锈钢片抽离壳体，由于不锈钢片表面光滑，因此在抽离壳体时，最大程度降低了壳体与不锈钢片间相对运动产生的摩擦力，同时降低了电芯及端板与不锈钢片间相对运动产生的摩擦力，具有稳定、可靠、对电芯和壳体损伤小的特点。

所述夹紧机构，包括C字型骨架，丝杆螺母副，压紧板、钢片、定位对齐板；由丝杆在处于固定状态的螺母中旋转，产生水平方向的推力，使压板和钢片一起在C字型骨架内水平移动，进而产生挤压力，丝杆螺母副能够产生让被挤压物体(电芯)挤压变形的推力。

本申请提供的结构包括由C字型骨架，丝杆螺母副，压紧板、钢片、定位对齐板组成的夹紧机构、水平方向位置调节机构、竖直方向位置调整机构，压头机构，壳体模拟工装等；采用手动调节，有效保证相对位置，C字型骨架平置，开口方向水平朝向，丝杆螺母副安装在C字型骨架上，由丝杆在处于固定状态的螺母中旋转，产生水平方向的推力，使压板和钢片一起在C字型骨架内水平移动，进而产生挤压力，丝杆螺母副能够产生让被挤压物体(电芯)挤压变形的推力，且挤压行程可控，当电芯被该机构挤压后，转动竖直方向位置调整机构的丝杆将夹紧机构落入壳体模拟工装中，压头机构在外置压机的作用下压住电芯，此时竖直方向位置调整机构将夹紧机构及压紧板和钢片升起并抽离壳体，具有节省空间、水平压力调节简便、寿命长和稳定性高等优点；所述水平和竖直方向位置调整机构，包括C字型骨架，丝杆螺母副，刻度盘、导轨和滑块及限位块等，可有效保证所述夹紧机构在工作过程中调整水平和竖直方向上的位置，且调整的距离可控；所述压头机构由长度方向和宽度方向两侧仿形块及上部平板组成，两侧仿形块与被压入物的可受力面(电芯的侧壁)紧密结合，保证下压过程中不损坏被压物，且仿形块为绝缘材质，有效防止电芯与电芯之间及电芯自身的短路；所述壳体模拟工装由C字型骨架平置，开口方向竖直朝上，丝杆螺母副安装在C字型骨架上，由丝杆在处于固定状态的螺母中旋转，产生水平方向的推力，使模拟块A在C字型骨架内水平移动，进而与模拟块B产生一个半封闭空间，该空间模拟壳体的两端内壁，所述壳体模拟工装具备一定可扩展性，可以模拟不同数量和厚度电芯对应的壳体；所述压紧板和钢片机构，由两块楔形板和两片不锈钢片分成两组组成，每组包含一个楔形块和一片不锈钢片，不锈钢片向下伸出长度超出电芯高度，楔形块和不锈钢片安装在一起并固定在夹紧机构上，使用时，不锈钢片预先伸入壳体中，在电芯被压入壳体后，再将不锈钢片抽离壳体，由于不锈钢片表面光滑，因此在抽离壳体时，最大程度降低了壳体与不锈钢片间相对运动产生的摩擦力，同时降低了电芯及端板与不锈钢片间相对运动产生的摩擦力，具有稳定、可靠、对电芯和壳体损伤小的特点；

本申请提供的电芯入壳体工装结构，夹紧机构运行平稳、节省水平和垂直空间、能够适应不同数量和厚度的电芯，定位机构实现定位精度高、兼容性好和操作便捷等特点，并能有效防止被夹紧物(电芯及端板)损伤的特点。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种电芯入壳体工装结构，其特征在于，包括：

夹紧机构，所述夹紧机构包括第一C型骨架、第一夹紧板支撑组件以及第二夹紧板支撑组件，所述第一夹紧板支撑组件以及第二夹紧板支撑组件上分别连接有电芯夹紧板，所述电芯夹紧板上连接有钢片；所述第一夹紧板支撑组件与所述第一C型骨架固定相连，所述第二夹紧板支撑组件与安装于所述第一C型骨架上的第一丝杆螺母副相连；所述第一丝杆螺母副用于驱动所述第二夹紧板支撑组件在所述第一C型骨架内实现水平移动；

位置调节机构，所述第一C型骨架与所述位置调节机构相连；所述位置调节机构用于实现所述第一C型骨架水平以及垂直方向的位置调节；

压头机构，所述压头机构用于在外置压机的作用下压住电芯，以便将电芯压入电芯壳体内并确保所述钢片在所述位置调节机构作用下抽离所述电芯壳体时电芯保持在所述电芯壳体内；所述压头机构包括采用绝缘材质制作而成的上部平板、长度方向两侧仿形块以及宽度方向两侧仿形块；

所述电芯夹紧板具有楔形结构，所述钢片向下伸出长度大于电芯高度；所述位置调节机构包括水平调节组件以及垂直调节组件；所述水平调节组件包括第二丝杆螺母副、滑块及限位块；所述垂直调节组件包括固定块、第三丝杆螺母副以及垂直滑轨，所述垂直滑轨位于所述固定块上，所述滑块一侧与所述第一C型骨架上开设的水平滑轨配合连接，所述滑块另一端与所述垂直滑轨配合连接；

电芯壳体模拟工装，所述电芯模拟工装用于模拟待压入电芯壳体，以便根据模拟电芯壳体的尺寸确定所述夹紧机构以及位置调节机构的调整参数；所述电芯壳体模拟工装包括第二C型骨架、第一壳体侧壁模拟块、第二壳体侧壁模拟块以及第四丝杆螺母副；所述第二C型骨架开口向上设置；所述第一壳体侧壁模拟块与所述第二C型骨架内侧固定相连，所述第二壳体侧壁模拟块与所述第四丝杆螺母副相连；所述第四丝杆螺母副用于驱动所述第二壳体侧壁模拟块在所述第二C型骨架内实现水平移动。

2.根据权利要求1所述的电芯入壳体工装结构，其特征在于，所述第一丝杆螺母副包括第一驱动组件，所述第一驱动组件为手动驱动组件、液压驱动组件、电动驱动组件中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的电芯入壳体工装结构，其特征在于，所述位置调节机构还包括刻度盘。

4.根据权利要求1所述的电芯入壳体工装结构，其特征在于，所述第二丝杆螺母副以及所述第三丝杠螺母副分别包括第二驱动组件以及第三驱动组件，所述第二驱动组件以及所述第三驱动组件均为手动驱动组件、液压驱动组件、电动驱动组件中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的电芯入壳体工装结构，其特征在于，所述第四丝杆螺母副包括第四驱动组件，所述第四驱动组件为手动驱动组件、液压驱动组件、电动驱动组件中的任意一种。