CN110315263A - 一种方形电池模块端板及侧板夹紧工装 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种方形电池模块端板及侧板夹紧工装，包括支撑组件、侧板夹紧组件和端板压紧组件，所述支撑组件包括托盘底板和电芯支撑件，所述电芯支撑件设有包括第一电芯支撑件和第二电芯支撑件，所述电芯支撑件固定连接于托盘底板上，所述端板压紧组件包括端板基准块和端板压紧机构，所述端板基准块和端板压紧机构分别位于支撑组件的左右两侧，所述侧板夹紧组件设有两个，侧板夹紧组件均固定连接于托盘底板上，两个侧板夹紧组件相对设置且分别位于两个电芯支撑件的前后两侧。本发明可以满足单种电芯的不同数量和不同串并联的组合方式，兼容多种规格的产品；侧板夹紧组件可以小角度自由偏转，可实现自动调整，满足焊接要求要求。

Description

一种方形电池模块端板及侧板夹紧工装

技术领域

本发明实施例涉及电池模块制造技术领域，尤其涉及一种方形电池模块端板及侧板夹紧工装。

背景技术

电池模块用于为新能源汽车提供动力，中国专利201821378978.1公开了一种具有加热系统的电池模块，包括端板、侧板、电芯和汇流排，端板位于电芯的左右两端，侧板位于电芯的前后两端，汇流排位于电芯位于电芯上方，为了将电池模块组装成一个整体，需要将端板和侧板交接处焊接，通常情况下采用激光焊接，由于激光焊接的特殊要求，必须使被焊接的端板与侧板之间的间隙小于0.15mm，需要用到特定的工装端板、侧板和电芯的位置进行固定，从而满足激光焊接的要求。

发明内容

本发明实施例的目的在于解决上述技术问题，提供一种方形电池模块夹紧工装，用于将方形电池模块的端板和侧板夹紧，便于进行焊接工作。

本发明实施例提供了一种方形电池模块端板及侧板夹紧工装，包括支撑组件、侧板夹紧组件和端板压紧组件，所述支撑组件包括托盘底板和电芯支撑件，所述电芯支撑件设有包括第一电芯支撑件和第二电芯支撑件，所述电芯支撑件固定连接于托盘底板上，所述端板压紧组件包括端板基准块和端板压紧机构，所述端板基准块和端板压紧机构分别位于支撑组件的左右两侧，所述侧板夹紧组件设有两个，侧板夹紧组件均固定连接于托盘底板上，两个侧板夹紧组件相对设置且分别位于两个电芯支撑件的前后两侧。

进一步地，上述方形电池模块端板及侧板夹紧工装，其中：另设有一基准固定底板，所述基准固定底板固定连接于托盘底板上，且基准固定底板处于两个电芯支撑件之间，所述端板基准块和/或端板压紧机构以可拆卸方式固定连接于基准固定底板上。

进一步地，上述方形电池模块端板及侧板夹紧工装，其中：另设有多个防呆结构件，所述防呆结构件呈块状，所述防呆结构件均以可拆卸方式连接于基准固定底板上，各个所述防呆结构件位于第一电芯电芯支撑件和第二电芯支撑件之间，且各个防呆结构件与电池模块中各个电芯的位置相对应，所述防呆结构件上表面高于电芯支撑件上表面，所述防呆结构件的端部靠近第一支撑件或第二支撑件。

进一步地，上述方形电池模块端板及侧板夹紧工装，其中：所述侧板夹紧组件包括压头、后板、前板、推板、肘夹、弹簧和导杆，所述后板固定连接于托盘底板上，所述前板处于后板前侧，且前板与后板之间通过导杆相连接，所述导杆贯穿后板，所述弹簧套于导杆外周且限位于导杆后端与后板之间，所述肘夹连接于后板上，且肘夹推杆的端部位于前板和后板之间，所述压头和推板均设有两个，两个压头分别通过两个推板与前板的左右两端相连接。

更进一步地，上述方形电池模块端板及侧板夹紧工装，其中：所述压头包括压头前板、压头固定板、压头导杆和弹簧，所述压头前板处于压头固定板前侧，所述压头前板和压头固定板之间通过压头导杆相连接，所述压头导杆设有四个，四个压头导杆分别连接于压头前板和压头固定板的四角处，压头导杆与压头前板之间呈非紧固连接，所述弹簧套于压头导杆外周且限位于压头前板和压头固定板之间，压头前板上和压头固定板上均设有焊接口。

更进一步地，上述方形电池模块端板及侧板夹紧工装，其中：所述焊接开口呈长条形，所述压头前板前侧面上且位于压头前板焊接口边缘形成有凸起部。

更进一步地，上述方形电池模块端板及侧板夹紧工装，其中：所述处于外侧的凸起部凸出于处于内侧的凸起部。

再进一步地，上述方形电池模块端板及侧板夹紧工装，其中：所述端板压紧机构包括端板夹板、推板、固定板、丝杆和连杆，所述固定板与端板基准块以可拆卸方式相连接，所述推板处于固定板前侧，所述端板夹板处于推板前侧，所述推板和固定板之间通过丝杆相连接，所述端板夹板与推板通过连杆相连接。

再进一步地，上述方形电池模块端板及侧板夹紧工装，其中：所述端板夹板与推板之间设有压力传感器。

再进一步地，上述方形电池模块端板及侧板夹紧工装，其中：所述丝杆尾端连接有转盘或电机。

本发明的实质性特点和显著的技术进步体现在：本发明可以满足单种电芯的不同数量和不同串并联的组合方式，兼容多种规格的产品；侧板夹紧组件的压头可以小角度自由偏转，适应端板与侧板之间的压接环境，即使端板或侧板平整度并未达到理想状态，也可实现自动调整，满足小于0.15mm间隙的要求，便于焊接；防呆机制可以充分防止人员将电芯正负极摆反，提高产品合格率并降低短路风险，提高生产安全，且保证电芯倒置可以尽量做到电芯引出极平整度一致，减小汇流排与电芯间的间隙，提高产品合格率。

附图说明

图1是方形电池模块夹紧工装结构示意图；

图2是方形电池模块端板及侧板夹紧工装示意图；

图3是侧板夹紧件结构示意图；

图4是侧板夹紧件侧面视角结构示意图；

图5是侧板夹紧件压头结构示意图；

图6是侧板夹紧件压头背面示意图；

图7是侧板夹紧件另一种实施方式结构示意图；

图8是另一种实施方式的侧板夹紧件中压头结构示意图；

图9是汇流排夹紧件结构示意图；

图10是汇流排夹紧件底面结构示意图；

图11是夹紧块结构示意图；

图12是汇流排夹紧件另一种实施方式结构示意图；

图13是汇流排夹紧件另一种实施方式夹紧块与固定板连接示意图；

图14是端板活动夹紧件结构示意图；

图15是端板及侧板夹紧工装使用示意图；

图16是汇流排夹紧工装结构示意图。

附图标记说明：1、托盘底板；11、电芯支撑件；12、基准固定底板；13、防呆结构件；14、定位座；15、卡接部；2、侧板夹紧组件；21、压头；211、压头前板；2111、凸起部；2112、焊接口；2113、缺口；212、压头固定板；2121、焊接口；2122、定位点；2123、弯折部；213、压头导杆；214、弹簧；22、后板；23、前板；24、推板；25、肘夹；251、肘夹推杆；26、弹簧；27、导杆；3、端板基准块；4、端板压紧机构；41、端板夹板；42、推板；43、固定板；44、螺杆；45、转盘；46、导杆；47、连杆；48、压力传感器；5、汇流排夹紧件；51、压块；511、压块本体；512、导杆；513、弹簧；514、焊接孔；515、凸出部；52、盖板；53、肘夹；54、定位座；55、卡接部；56、压块固定板；6、电池模块。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明实施例的示例性实施例。在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1和图2所示，以图示方向为例，方形电池模块夹紧工装包括支撑组件、侧板夹紧组件2、端板压紧组件和汇流排夹紧板5，支撑组件包括托盘底板1、电芯支撑件11、基准固定底板12和定位座14，所述电芯支撑件11设有包括第一电芯支撑件和第二电芯支撑件，所述电芯支撑件11、基准固定底板12和定位座14固定连接于托盘底板1上。第一电芯支撑件和第二电芯支撑件并排设置，所述基准固定底板12处于第一电芯支撑件和第二电芯支撑件之间，所述端板压紧组件包括端板基准块3和端板压紧机构4，所述端板基准块3和/或端板压紧机构4以可拆卸方式固定连接于基准固定底板12上，具体地，基准固定底板12上设有多排定位孔，相应地，端板基准块3和端板压紧机构4上也设有固定孔，端板基准块3和/或端板压紧机构4的固定孔与基准固定底板12上的定位孔通过螺杆固定连接。可根据实际操作时电芯模块6的长度调整端板基准块3和端板压紧机构4在基准固定底板12的上的位置。端板压紧机构4上设有可朝向端板基准块3滑动的推板42。侧板夹紧组件2设有两个，侧板夹紧组件2均固定连接于托盘底板1上，两个侧板夹紧组件2相对设置且分别位于两个电芯支撑件11的前后两侧。所述汇流排压紧件5处于托盘底板1上方，且所述汇流排压紧件5上设有定位座54，且定位座54上设有卡接部55，定位座54设有四个，四个定位座54分别位于汇流排压紧件5的四角处，所述支撑组件上的定位座14与汇流排压紧件15上的定位座14位置相对应，定位座14上也设有卡接部15，所述汇流排压紧件5上的定位座54与支撑组件上的定位座14相插接，且所述汇流排压紧件5上的卡接部55与所述定位座14上的卡接部15相卡接，使得汇流排压紧件5与托盘底板1以可拆卸方式相连接。

实施例1

如图2所示，另设有多个防呆结构件13，所述防呆结构件13呈块状，且各个防呆结构件13的宽度与电池模块中单个电芯的宽度相匹配，且与各个电芯位置相对应，防呆结构件13上表面高于电芯支撑件11上表面，所述防呆结构件13均以可拆卸方式连接于基准固定底板12上，各个所述防呆结构件13平行排列且位于第一电芯电芯支撑件和第二电芯支撑件之间。防呆结构件13的端部靠近第一支撑件或第二支撑件。具体地，防呆结构件13上也设有固定孔，防呆结构件13通过螺杆与基准固定底板12固定连接。如图2和图15所示，防呆结构的工作原理如下：使用方形电池模块夹紧工装时，将电芯倒置然后置于第一电芯支撑件和第二电芯支撑件上，电芯的极柱分别支撑于第一电芯支撑件和第二电芯支撑件上表面边沿处，方形电芯的极柱具有正极短，负极长的特点，每个电芯下方均对应一个防呆结构13，可根据电芯串并联排布的实际情况，调整防呆结构件13在基准固定底板12上的位置，使得防呆结构件的端部13靠近电芯正极端所在的电芯支撑件，使得电芯可以支撑于防呆结构件13上，填补电芯正极极柱与负极极柱之间的差，因此，当放置电芯时，若电芯保持水平状态则说明放置朝向正确，若电芯无法保证水平，则说明电芯放置方向反向，转动180°放置即可。

实施例2

如图1至图6所示，侧板夹紧组件2包括压头21、后板22、前板23、推板24、肘夹25、弹簧26和导杆27，后板22固定连接于托盘底板1上，前板23处于后板22前侧，且前板23与后板22之间通过导杆27相连接，导杆27贯穿后板22，弹簧26套于导杆27外周且限位于导杆27后端与后板22之间。肘夹25连接于后板22上，且肘夹推杆251位于前板22和后板之间，所述压头21和推板24均设有两个，两个压头21分别通过两个推板24与前板23的左右两端相连接。当扳动肘夹25直至肘夹5到位锁定时，肘夹推杆251向前运动抵住前板22并推动前板22向前移动，并带动导杆27向前运动挤压弹簧26。即可使得两个相对设置的侧板夹紧组件2的压头21同时朝向电池模块侧板的方向挤压。当将肘夹解除锁定并扳动至初始位置时，导杆27在弹簧26作用下复位。优选地，导杆27设有两个，且导杆27位于肘夹25左右两侧。

具体地，如图5和图6所示，压头21包括压头前板211、压头固定板212、压头导杆213和弹簧214，压头前板211处于压头固定板212前侧，所述压头前板211和压头固定板212之间通过压头导杆213相连接，所述压头导杆213设有四个，四个压头导杆213分别连接于压头前板211和压头固定板212的四角处，压头导杆213与压头前板211之间呈非紧固连接。所述弹簧214套于压头导杆213外周且限位于压头前板211和压头固定板212之间。压头前板211上设有焊接口2112，压头固定板212上设有焊接口2121，激光焊接头压头固定板212后端经压头固定板212和压头前板211上的焊接口穿过，从而将电池模块的端板及侧板相焊接。

优选地，如图5所示，焊接开口2121呈长条形，压头前板211前侧面上且位于压头前板211焊接口2112边缘形成有凸起部2111，便于压紧侧板，压头前板211焊接口2112边沿还设有缺口2113，便于观察焊接情况。固定板212背面2122且靠近焊接口2121的位置设有定位点2122，定位点2122可选用黑色螺母，便于焊接头图像识别，从而找到焊接口2121，便于进行焊接工作。压头固定板212其中一侧边沿形成有弯折部2123，该弯折部2123弯折段表面与所述推板24固定连接。所述压头导杆213为直角沉头螺丝。

实施例3

如图7和图8所示，本实施例与实施例2的区别在于，本实施例中不再设有缺口2113。此外，由于压头21处于侧板夹紧组件2的两侧，其最外边沿受力内侧，因此处于左侧的压头21其处于左侧的凸起部2111凸出于处于右侧的凸起部211，处于右侧的压头21，其处于右侧的凸起部2111凸出于处于左侧的凸起部211。

实施例4

如图9至图11所示，汇流排夹紧件5包括压块51、盖板52、肘夹53、定位座54、卡接部55、和压块固定板56，所述盖板52上设有开口，所述压块固定板56固定连接于盖板52上且所述压块固定板56处于所述开口处，所述压块51设有多个，所述压块51并排排列，使得所述压块与电池模块的汇流排位置相对应，压块51上设有供焊接头穿过的焊接孔514。盖板52上设有定位座54，所述定位座54与所述托盘底板1上的定位座14位置相对应，且所述定位座54上均设有一肘夹53，各个所述肘夹53上均连接卡接部55。

压块51包括压块本体511、导杆512和弹簧513，压块本体511其截面呈T形，压块本体511的左右两端支撑于压块固定板56上，压块本体511下端凸出于压块固定板56的下表面，焊接孔514贯穿压块本体511，所述导杆512贯穿压块本体511。压块固定板56上设有固定孔，所述导杆512下端连接于压块固定板56上的固定孔内。弹簧513套于导杆512外周且弹簧513限位于导杆512上端与压块本体511上表面之间。优选地，压块本体511下沿向下延伸形成有凸出部515。导杆512优选为直角沉头螺丝。

实施例5

如图12和图13所示，本实施例与实施例4的区别在于，本实施例中压块本体511呈块状结构，压块本体511处于压块固定板56下方，所述导杆512贯穿所述压块固定板56上固定孔，所述弹簧套于导杆512外周，且限位于压块固定板56底面与压块本体511顶面之间。

实施例6

如图1及图14所示，端板压紧组件包括端板基准块3和端板压紧机构4，端板基准块3和端板压紧机构4分别位于电芯支撑件11左右两端。端板基准块3呈直角弯折状，包括水平板状部和垂直板状部，水平板状部上设有固定孔，水平板状部上的固定孔和端板基准块3上的定位孔通过螺杆固定连接。端板压紧机构4包括端板夹板41、推板42、固定板43、丝杆44、转盘45和连杆47，固定板43呈包括水平板状部和垂直板状部，水平板状部连接于垂直板状部底部，水平板状部与垂直板状部之间连接有加强件，水平板状部上设有固定孔，水平板状部上的固定孔和端板基准块3上的定位孔通过螺杆固定连接，推板42处于固定板43前侧，端板夹板41处于推板42前侧，推板42和固定板43之间通过丝杆44相连接，且推板42和固定板43之间连接有导杆46，端板夹板41处于推板42前侧，端板夹板41与推板42通过连杆47相连接。具体地，连杆47连接于端板夹板41和推板42的四角处。优选地，端板夹板41与推板42之间设有压力传感器48，丝杆44的端部连接有转盘45。可通过手动转动转盘45带动丝杆44转动使得推板42向前运动，使得端板夹板41向前运动。当然也可将转盘45换成电机，也可实现端板41向前运动。

本发明所述的方形电池模块夹紧工装的使用方法如下：如图15所示，将电池模块56倒置，使得电池模块6的电芯的正负极极柱处于第一电芯支撑件和第二电芯支撑件的边沿，并将两块侧板置于电芯模块6的前后两侧，将两块端板放置于电芯模块6的左右两端，通过转动转盘45使得端板夹板41朝向电池模块6运动，使得电池模块6被夹于端板基准块3和端板压紧机构4之间，通过压力传感器48可使得操作人员了解目前压力，防止压力过大损坏电池模块6。然后通过扳动肘夹，使得两个侧板夹紧组件2的压头21朝向电池模块6运动，并且使得电池模块6被夹与两个侧板夹紧组件2之间。压头前板21和压头固定板23通过定位杆213相连接，且定位杆213与压头前板21之间呈非紧固连接状态，且定位杆213外周设有弹簧214，可以实现压头21小角度自由偏转，适应端板与侧板之间的压接环境，即使端侧板平整度并未达到理想状态，也可实现自动调整，满足小于0.15mm间隙的要求。焊接头可通过压头21上压头前板211的焊接口2112以及压头固定板212的焊接口2121将端板和侧板焊接。

如图16所示，待端板和侧板焊接完成后，将电池模块6翻转，使得电芯极柱朝上，并在电芯极柱上盖上汇流排，使用汇流排夹紧件5时，将汇流排夹紧5的定位座54和托盘底板1上的定位座14相插接，并将汇流排夹紧5的定位座54和托盘底板1上的定位座14相插接，而后扳动肘夹53使得定位座54上的卡接部55和定位座14上的卡接部15锁定卡接。焊接头通过压块51上的焊接孔514将汇流排与电芯进行焊接。焊接头的导杆512外周设有弹簧513，使得各个压块51独立悬挂于压块固定板56上，适应汇流排的压接环境，即使汇流排表面平整度并未达到理想状态，也可实现自动调整，满足小于0.15mm间隙的要求。

通过以上描述可以看出，本发明可以满足单种电芯的不同数量和不同串并联的组合方式，兼容多种规格的产品；侧板夹紧组件的压头可以小角度自由偏转，适应端板与侧板之间的压接环境，即使端板或侧板平整度并未达到理想状态，也可实现自动调整，满足小于0.15mm间隙的要求，便于焊接；汇流排夹紧组件的各个压块独立悬挂于压块固定板上，可实现自动适应不同高度电芯的压接工作，便于焊接；防呆机制可以充分防止人员将端板或电芯正负极摆反，提高产品合格率并降低短路风险，提高生产安全，且保证电芯倒置可以尽量做到电芯引出极平整度一致，减小汇流排与电芯间的间隙，提高产品合格率。

当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种方形电池模块端板及侧板夹紧工装，其特征在于：包括支撑组件、侧板夹紧组件和端板压紧组件，所述支撑组件包括托盘底板和电芯支撑件，所述电芯支撑件设有包括第一电芯支撑件和第二电芯支撑件，所述电芯支撑件固定连接于托盘底板上，所述端板压紧组件包括端板基准块和端板压紧机构，所述端板基准块和端板压紧机构分别位于支撑组件的左右两侧，所述侧板夹紧组件设有两个，侧板夹紧组件均固定连接于托盘底板上，两个侧板夹紧组件相对设置且分别位于两个电芯支撑件的前后两侧。

2.根据权利要求1所述的方形电池模块端板及侧板夹紧工装，其特征在于：另设有一基准固定底板，所述基准固定底板固定连接于托盘底板上，且基准固定底板处于两个电芯支撑件之间，所述端板基准块和/或端板压紧机构以可拆卸方式固定连接于基准固定底板上。

3.根据权利要求2所述的方形电池模块端板及侧板夹紧工装，其特征在于：另设有多个防呆结构件，所述防呆结构件呈块状，所述防呆结构件均以可拆卸方式连接于基准固定底板上，各个所述防呆结构件位于第一电芯电芯支撑件和第二电芯支撑件之间，且各个防呆结构件与电池模块中各个电芯的位置相对应，所述防呆结构件上表面高于电芯支撑件上表面，所述防呆结构件的端部靠近第一支撑件或第二支撑件。

4.根据权利要求1所述的方形电池模块端板及侧板夹紧工装，其特征在于：所述侧板夹紧组件包括压头、后板、前板、推板、肘夹、弹簧和导杆，所述后板固定连接于托盘底板上，所述前板处于后板前侧，且前板与后板之间通过导杆相连接，所述导杆贯穿后板，所述弹簧套于导杆外周且限位于导杆后端与后板之间，所述肘夹连接于后板上，且肘夹推杆的端部位于前板和后板之间，所述压头和推板均设有两个，两个压头分别通过两个推板与前板的左右两端相连接。

5.根据权利要求4所述的方形电池模块端板及侧板夹紧工装，其特征在于：所述压头包括压头前板、压头固定板、压头导杆和弹簧，所述压头前板处于压头固定板前侧，所述压头前板和压头固定板之间通过压头导杆相连接，所述压头导杆设有四个，四个压头导杆分别连接于压头前板和压头固定板的四角处，压头导杆与压头前板之间呈非紧固连接，所述弹簧套于压头导杆外周且限位于压头前板和压头固定板之间，压头前板上和压头固定板上均设有焊接口。

6.根据权利要求5所述的方形电池模块端板及侧板夹紧工装，其特征在于：所述焊接开口呈长条形，所述压头前板前侧面上且位于压头前板焊接口边缘形成有凸起部。

7.根据权利要求6所述的方形电池模块端板及侧板夹紧工装，其特征在于：所述处于外侧的凸起部凸出于处于内侧的凸起部。

8.根据权利要求2所述的方形电池模块端板及侧板夹紧工装，其特征在于：所述端板压紧机构包括端板夹板、推板、固定板、丝杆和连杆，所述固定板与端板基准块以可拆卸方式相连接，所述推板处于固定板前侧，所述端板夹板处于推板前侧，所述推板和固定板之间通过丝杆相连接，所述端板夹板与推板通过连杆相连接。

9.根据权利要求8所述的方形电池模块端板及侧板夹紧工装，其特征在于：所述端板夹板与推板之间设有压力传感器。

10.根据权利要求8所述的方形电池模块端板及侧板夹紧工装，其特征在于：所述丝杆尾端连接有转盘或电机。