CN111108626B - 电池单元安装设备及其方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种电池单元安装设备。根据本发明的一个实施方式，该电池单元安装设备用于将电池单元层叠体安装在框架上，该框架具有基盖和分别从基盖的两个端部延伸的一对侧盖，该电池单元安装设备包括支撑构件，该支撑构件支撑所述电池单元层叠体，其中膜的一侧附接到框架的所述一对侧盖中的每个侧盖，并且膜的另一侧附接到电池单元层叠体的侧面，所述支撑构件紧密靠近所述框架，所述膜移动到所述框架中，并且所述电池单元层叠体沿着所述膜移动并安装在所述框架上。
Description
技术领域
本公开涉及一种用于安装电池单元的设备和方法，并且更具体地，涉及这样一种用于安装电池单元的设备和方法：其允许将电池单元层叠件安装到框架而不致使框架变形。
背景技术
随着技术的发展和对移动设备的需求的增加，对作为能量源的二次电池的需求快速增加。传统上，已将镍镉电池或氢离子电池作为二次电池使用。然而，近来锂二次电池被广泛使用，这是因为与镍基二次电池相比由于很少有记忆效应而使得充电和放电是自由的、自放电率非常低并且能量密度高。
锂二次电池主要分别使用氧化锂和碳质材料作为正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括电极组件和外部构件，在该电极组件中在分别涂覆有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板之间布置有隔膜，所述外部构件是电池壳体，该电池壳体密封并容纳所述电极组件以及电解质溶液。
锂二次电池包括正极、负极、介于它们之间的隔膜以及电解质。取决于将哪种材料用于正极活性材料和负极活性材料，锂二次电池分为锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLIB)。通常，锂二次电池的电极是通过将正极或负极活性材料施加到由铝或铜片、网、膜、箔等制成的集流体上然后将其干燥而制备的。
在二次电池中，电池单元层叠件可以被安装到各种形状的框架。在此，如果框架具有U形形状，则不容易将电池单元层叠件安装到框架上。
图1的(a)和(b)是用于说明将电池单元层叠件插入U形框架中的方法的图。
参考图1的(a)，U形框架1的内部长度L1与电池单元层叠件2的整体长度L2相同或非常近似，即，基本上没有间隙。在此，在通过对U形框架1的侧盖4向外施加外力而使框架1的侧盖4变形而向外张开的状态下，将电池单元层叠件2插入U形框架1中。然而，在该方法中，U形框架1可能永久变形，并且U形框架1可能扭曲。
参考图1的(b)，由于U形框架1的内部长度L1比电池单元层叠件2的整体长度L2长，所以在U形框架1和电池单元层叠件2之间形成预定空间5。这样，可以容易地将电池单元层叠件2安装到U形框架1上。但是，由于U形框架1和电池单元层叠件2之间的空间5，不容易将电池单元层叠件2固定到U形框架1，并且由于电池模块的总体积增加，所以电池模块的空间利用率低。
发明内容
技术问题
本公开旨在解决现有技术的问题，因此，本公开旨在提供一种用于安装电池单元的设备和方法，其可以允许将电池单元层叠件安装到框架而不致使框架变形或扭曲。
另外，本公开旨在提供一种用于安装电池单元的设备和方法，其可以防止电池的空间利用率降低。
另外，本公开旨在提供一种用于安装电池单元的设备和方法，其可以允许将电池单元层叠件安装到框架而不会损坏电池单元层叠件。
技术方案
在本公开的一个方面，提供了一种用于安装电池单元的设备，所述设备将电池单元层叠件安装到框架，所述框架包括基盖和分别从所述基盖的两端延伸的一对侧盖，所述设备包括：支撑构件，所述电池单元层叠件被支撑于所述支撑构件，其中，膜的一侧附接到所述框架的所述一对侧盖的每一侧盖中的对应侧盖，并且所述膜的另一侧附接到所述电池单元层叠件的侧面，并且其中，所述支撑构件和所述框架移动靠近彼此，所述膜移动到所述框架中，并且所述电池单元层叠件沿着所述膜移动以安装到所述框架。
此外，用于安装电池单元的设备还可以包括按压构件，所述按压构件被配置为在与所述支撑构件间隔开的位置处朝向所述支撑构件移动，以按压所述电池单元层叠件的附接有所述膜的所述另一侧的所述侧面。
另外，按压构件可以包括：可动杆，所述可动杆被配置为能够移动并且基于所述电池单元层叠件被所述支撑构件支撑的方向所述可动杆所具有的高度与所述电池单元层叠件的高度对应；至少一个旋转辊，所述至少一个旋转辊联接至所述可动杆并且被配置为在所述电池单元层叠件的所述侧面处与所述膜接触；以及驱动力传递源，所述驱动力传递源联接至所述可动杆以将驱动力传递至所述可动杆。
此外，所述膜可以是绝缘膜。
另外，所述膜可以通过双面胶带附接到所述框架或所述电池单元层叠件。
此外，用于安装电池单元的设备还可以包括推动构件，所述推动构件被配置为朝向所述支撑构件推动所述框架。
另外，用于安装电池单元的设备还可以包括联接到所述电池单元层叠件的导热构件。
同时，在本公开的另一方面中，还提供了一种用于安装电池单元的方法，该方法将电池单元层叠件安装到框架，所述框架包括基盖和分别从所述基盖的两端延伸的一对侧盖，所述方法包括：将膜的一侧附接到所述框架的所述一对侧盖的每一侧盖中的对应侧盖；提供支撑构件以支撑所述电池单元层叠件；将与所述框架附接的所述膜的另一侧附接到所述电池单元层叠件的侧面；使所述支撑构件和所述框架移动靠近彼此；以及使所述电池单元层叠件沿着所述膜移动以插入到所述框架中。
此外，该方法还可以包括：在与所述支撑构件间隔开的位置处将按压构件朝向所述支撑构件移动，以按压所述电池单元层叠件的附接有所述膜的所述另一侧的所述侧面。
有益效果
在本公开的实施方式中，由于电池单元层叠件沿着膜被安装到框架，所以电池单元层叠件可以被安装到框架而不致使框架变形或扭曲。
此外，由于在框架与电池单元层叠件之间没有形成空间，因此可以防止电池的空间利用率降低。
另外，由于电池单元层叠件在沿着膜滑动的同时被插入到框架中，因此电池单元层叠件可以被安装到框架而不被损坏。
附图说明
图1的(a)和(b)是用于说明将电池单元层叠件插入U形框架中的方法的图。
图2是示出了电池单元层叠件与框架分离的示意性立体图。
图3是示出将膜附接到框架的示意性侧视图。
图4是示出根据本公开的实施方式的用于安装电池单元的设备的示意性侧视图。
图5和图6是用于说明通过根据本公开的实施方式的用于安装电池单元的设备将电池单元层叠件安装到框架的过程的图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施方式。在描述之前，应该理解的是，说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为限于一般含义和词典含义，而应在允许发明人为最佳解释而适当定义术语的原则的基础上基于与本发明的技术方面相对应的含义和概念来解释。因此，本文提出的描述仅是出于说明目的的优选示例，而无意限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其做出其他等同替换和修改。
在附图中，为了便于描述和清楚起见，每个元件或元件的特定部分的尺寸可以被放大、省略或示意性地示出。因此，每个元件的大小不能完全反映该元件的实际大小。如果与本公开相关联的公知功能或元件的详细描述不必要地模糊了本公开的主题，则将省略其详细描述。
这里使用的术语“组合”或“连接”不仅可以指一个构件和另一构件直接组合或直接连接的情况，还可以指一个构件经由连接构件与另一构件间接组合或间接连接的情况。
图2是示出了电池单元层叠件与框架分离的示意性立体图。图3是示出膜被附接到框架的示意性侧视图。图4是示出根据本公开的实施方式的用于安装电池单元的设备的示意性侧视图。
在本说明书中，电池单元层叠件600可以安装到框架500以形成电池模块。框架500可以具有各种形状，并且为了便于解释，如图2所示，框架500将被描述为包括基盖510和从基盖510的两端延伸的一对侧盖520。例如，框架500可以形成为具有近似“U”形。在此，近似“U”形不必一定与“U”形相同，而是包括与“U”形相似的所有形状。
参考图4，根据本公开的实施方式的用于安装电池单元的设备10包括支撑构件100。此外，膜700的一侧附接到框架500，并且膜700的另一侧附接到电池单元层叠件600。
支撑构件100支撑电池单元层叠件600。即，参考图4，电池单元层叠件600可以放置在支撑构件100的上侧并由其支撑。这里，电池单元层叠件600可以通过以各种方式联接多个电池单元来制备。例如，多个电池单元可以通过双面胶带彼此附接以形成电池单元层叠件600，并且如上配置的电池单元层叠件600被放置在支撑构件100的上侧，基于图4。支撑构件100可以移动靠近框架500。也就是说，支撑构件100可以在电池单元层叠件600放置在该支撑构件上的状态下朝向框架500移动，或者框架500可以朝向支撑构件移动。在这点上，可以将预定动力源联接到支撑构件100，以使支撑构件100朝向框架500移动。可替代地，可以将支撑构件100固定，并且可以将框架500向支撑构件100移动。然而，为了便于说明，下面的描述将基于其中支撑构件100朝向框架500移动的情况。
同时，参考图3，两个膜700的一侧分别附接到框架500的一对侧盖520。这里，膜700可以以各种方式附接到框架500的侧盖520。例如，可以通过使用双面胶带将膜700附接到侧盖520。然而，附接膜700的方法不限于此。另外，参考图4，膜700的另一侧附接到电池单元层叠件600的侧面。
如上所述，膜700可以以各种方式附接到电池单元层叠件600，并且例如，膜700可以通过使用双面胶带附接到电池单元层叠件600。然而，附接膜700的方法不限于此。即，膜700的一侧附接到框架500的侧盖520，并且膜700的另一侧附接到电池组600的侧面。
如果支撑构件100在膜700分别附接到框架500的侧盖520和电池单元层叠件600的状态下朝向框架500移动，则例如如果支撑构件100基于图4向上移动，则膜700也移动到框架500中。另外，电池单元层叠件600可以沿着膜700移动以安装到框架500。也就是说，由于电池单元层叠件600在沿着具有低摩擦系数的膜700滑动的同时被顺利地插入到框架500中，所以电池单元层叠件600可以被安装到框架500而不被损坏。
在此，膜700可以被设置为绝缘膜700。如稍后所解释的，在将膜700与电池单元层叠件600一起插入框架500中之后，膜700保留在框架500中并与电池单元层叠件600接触，而不被移除。另外，由于膜700被设置为绝缘膜700并且保留在框架500内部，因此不需要在框架500的侧盖520上单独执行绝缘涂覆。因此，排除了框架500的绝缘涂覆过程，从而缩短了总体处理时间并降低了成本。
按压构件200在与支撑构件100间隔开的位置处朝向支撑构件100移动，以按压电池单元层叠件600的与膜700的另一侧附接的侧面。即，按压构件200按压电池单元层叠件600的侧面，使得电池单元层叠件600被顺利地插入到框架500中。
按压构件200可包括可动杆210、旋转辊220和驱动力传递源230。可动杆210接触电池单元层叠件600的侧面并按压电池单元层叠件600(见图5)。为此，基于电池单元层叠件600被支撑构件100支撑的方向，可动杆210可以具有与电池单元层叠件600的高度对应的高度。即，可动杆210可以设置成具有与电池单元层叠件600的高度相等的长度，但不限于此。另外，可动杆210被设置为在与电池单元层叠件600间隔开的位置处朝向电池单元层叠件600移动。至少一个旋转辊220被设置为联接至可动杆210。另外，在电池单元层叠件600的侧面处，旋转辊220接触附接到电池单元层叠件600的侧面的膜700。另外，如果支撑构件100在膜700和电池单元层叠件600被按压构件200按压的状态下朝向框架500移动，则电池单元层叠件600和膜700也朝向框架500移动，并且旋转辊220随着膜700的移动而旋转。通过这样做，可以缓和按压构件200与膜700之间的摩擦力。驱动力传递源230联接至可动杆210，以将驱动力传递至可动杆210。可动杆210可通过从驱动力传递源230传递的驱动力而朝向电池单元层叠件600移动或远离电池单元层叠件600移动。驱动力传递源230可以以各种方式设置，并且例如可以包括各种马达或气缸。
推动构件300可以采用适于将框架500推向支撑构件100以向框架500提供压力的各种夹具、机构或装置。例如，推动构件300接触并按压框架500的基盖510(见图6)。即，如果放置在支撑构件100上的电池单元层叠件600移动到框架500从而电池单元层叠件600被插入到框架500中，则推动构件300按压框架500以将电池单元层叠件600完全安装到框架500。例如，如果电池单元层叠件600在被放置在支撑构件100上的状态下朝向框架500移动从而电池单元层叠件600被插入到框架500中，则推动构件300推动框架500的基盖510，从而将电池单元层叠件600完全安装到框架500。
导热构件400可以联接到电池单元层叠件600。参考图4，例如导热构件400可以基于图4联接至电池单元层叠件600的上侧。如果将导热构件400安装到电池单元层叠件600，则可以将导热构件400插置于框架500与电池单元层叠件600之间。也就是说，由于不需要单独安装导热构件400，所以组装工作变得容易并且组装过程被简化。在此，导热构件400可以包括能够排放在电池单元层叠件600处产生的热量的各种构件，并且包括各种散热构件。
图5和图6是用于说明通过根据本公开的实施方式的用于安装电池单元的设备将电池单元层叠件安装到框架的过程的图。
在下文中，将参照附图描述根据本公开的实施方式的用于安装电池单元的方法。
如上所述，将供安装电池单元层叠件600的框架500描述为包括基盖510和分别从基盖510的两端延伸的一对侧盖520。
首先，参考图3，将膜700的一侧附接到框架500的一对侧盖520的每一侧盖中的对应侧盖。即，两个膜700分别附接到所述一对侧盖520。在此，膜700可以以各种方式附接，并且例如，可以通过使用双面胶带将膜700附接到侧盖520。
接下来，参考图4，将电池单元层叠件600放置在支撑构件100的上侧并由其支撑。这里，支撑构件100被设置为能够朝向框架500移动。
接下来，参考图4，将附接到框架500的膜700的另一侧附接到电池单元层叠件600。因此，膜700的一侧附接到框架500的侧盖520，并且膜700的另一侧附接到电池单元层叠件600。
接下来，参考图5，联接到按压构件200的驱动力传递源230的可动杆210在与支撑构件100间隔开的位置处朝向支撑构件100移动，从而按压构件200的旋转辊220按压电池单元层叠件600的附接有膜700的另一侧的侧面。由于按压构件200按压电池单元层叠件600的侧面，所以电池单元层叠件600可以顺利地插入框架500中。
接下来，参考图6，支撑构件100和框架500移动靠近彼此。即，支撑构件100朝向框架500移动。
接下来，参考图6，电池单元层叠件600沿着膜700移动并插入框架500中。这里，推动构件300接触框架500的基盖510并按压框架500，从而电池单元层叠件600被完全安装在框架500内部。
同时，膜700在被附接到框架500的侧盖520和电池单元层叠件600的状态下被插置于框架500的侧盖520与电池单元层叠件600之间，并且即使在将电池组600安装到框架500之后，也不移除膜700。这里，由于可以将膜700设置为绝缘膜700，因此不必在框架500的侧盖520上单独进行绝缘涂覆等。
已经详细描述了本公开。然而，应当理解，详细说明和具体示例虽然指示了本公开的优选实施方式，但是仅以说明的方式给出，因为通过以上详细描述在本公开的范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
工业实用性
本公开涉及用于安装电池单元的设备和方法，并且尤其适用于与二次电池相关的工业。
本申请要求于2018年5月30日在韩国提交的韩国专利申请10-2018-0061626的优先权，其公开内容通过引用合并于此。
Claims (11)
1.一种用于安装电池单元的设备，所述设备将电池单元层叠件安装到框架，所述框架包括基盖和分别从所述基盖的两端延伸的一对侧盖，所述设备包括：
支撑构件，所述电池单元层叠件被支撑于所述支撑构件，
其中，膜的一端附接到所述框架的所述一对侧盖的每一侧盖中的对应侧盖，并且所述膜的另一端附接到所述电池单元层叠件的侧面，并且
其中，所述支撑构件和所述框架移动靠近彼此，所述膜移动到所述框架中，并且所述电池单元层叠件沿着所述膜移动以安装到所述框架。
2.根据权利要求1所述的用于安装电池单元的设备，该设备还包括：
按压构件，所述按压构件被配置为在与所述支撑构件间隔开的位置处朝向所述支撑构件移动，以按压所述电池单元层叠件的附接有所述膜的所述另一端的所述侧面。
3.根据权利要求2所述的用于安装电池单元的设备，其中，
其中，所述按压构件包括：
可动杆，所述可动杆被配置为能够移动并且基于所述电池单元层叠件被所述支撑构件支撑的方向所述可动杆所具有的高度与所述电池单元层叠件的高度对应；
至少一个旋转辊，所述至少一个旋转辊联接至所述可动杆并且被配置为在所述电池单元层叠件的所述侧面处与所述膜接触；以及
驱动力传递源，所述驱动力传递源联接至所述可动杆以将驱动力传递至所述可动杆。
4.根据权利要求1所述的用于安装电池单元的设备，其中，
所述膜是绝缘膜。
5.根据权利要求1所述的用于安装电池单元的设备，其中，
所述膜通过双面胶带附接到所述框架或所述电池单元层叠件。
6.根据权利要求1所述的用于安装电池单元的设备，该设备还包括：
推动构件，所述推动构件被配置为朝向所述支撑构件推动所述框架。
7.根据权利要求1所述的用于安装电池单元的设备，该设备还包括：
联接到所述电池单元层叠件的导热构件。
8.根据权利要求7所述的用于安装电池单元的设备，其中，
所述导热构件插置于所述框架和所述电池单元层叠件之间。
9.一种用于安装电池单元的方法，该方法将电池单元层叠件安装到框架，所述框架包括基盖和分别从所述基盖的两端延伸的一对侧盖，所述方法包括：
将膜的一端附接到所述框架的所述一对侧盖的每一侧盖中的对应侧盖；
提供支撑构件以支撑所述电池单元层叠件；
将与所述框架附接的所述膜的另一端附接到所述电池单元层叠件的侧面；
使所述支撑构件和所述框架移动靠近彼此；以及
使所述电池单元层叠件沿着所述膜移动以插入到所述框架中。
10.根据权利要求9所述的用于安装电池单元的方法，该方法还包括：
在与所述支撑构件间隔开的位置处将按压构件朝向所述支撑构件移动，以按压所述电池单元层叠件的附接有所述膜的所述另一端的所述侧面。
11.根据权利要求9或10所述的用于安装电池单元的方法，其中
使所述支撑构件和所述框架移动靠近彼此的步骤包括利用推动构件朝向所述支撑构件推动所述框架。
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