CN111919309B - 电池组制造设备和方法、以及电池组 - Google Patents

Abstract

公开了一种电池组制造设备和方法，更具体地，公开了一种允许自动化生产并且具有最小制造缺陷率的电池组制造设备。电池组制造设备制造具有组外壳和电池模块的电池组，并且包括提升机构和模块支座，提升机构具有配置成安装组外壳的框架和配置成移动框架以使得电池模块插入到组外壳的内部空间中的移动单元，模块支座配置成支撑电池模块。

Description

电池组制造设备和方法、以及电池组

技术领域

本公开内容涉及一种电池组制造设备和方法、以及电池组，更具体地，涉及一种允许自动化生产并且具有最小制造缺陷率的电池组制造设备。

本申请要求于2019年2月26日在韩国提交的韩国专利申请第10-2019-0022699号的优先权，通过引用将该韩国专利申请的公开内容并入本文。

背景技术

目前市售的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂二次电池。在这些二次电池之中，由于锂二次电池因与镍基二次电池相比几乎不具有记忆效应而进行自由充电和放电、并且具有非常低的放电速率和高能量密度，因此锂二次电池备受关注。

锂二次电池主要分别使用锂基氧化物和碳材料作为正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括：其中分别涂布有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板在它们之间插置隔膜的情况下进行设置的电极组件；和用于将电极组件与电解质一起密封地容纳的壳体，即，电池袋壳体。

近来，二次电池不仅广泛用在诸如便携式电子装置之类的小型装置中，而且还用在诸如车辆和储能系统之类的中型和大型装置中。当用在中型或大型装置中时，大量二次电池进行电连接，以增加容量和输出。特别是，袋型二次电池由于其可容易堆叠而经常用于中型或大型装置。

另外，除了用作能量储存源以外，随着近来对于大容量结构的需求增加，对包括串联和/或并联电连接的多个二次电池、用于将二次电池容纳在其中的模块壳体以及电池管理系统(BMS)的电池组的需求逐渐增加。

此外，一般来说，电池组进一步包括：电池模块，电池模块具有模块壳体和容纳在模块壳体中的多个二次电池；和外壳，外壳由金属制成以容纳或保护电池模块免受外部冲击。此外，容纳在外壳中的模块壳体需要固定地结合在外壳内部，使得在其中不存在流动。这是为了防止外部冲击在电池组的内部部件(模块壳体、汇流条、二次电池等)之间导致二次内部碰撞，或者防止发生电短路。

此外，在常规的电池组制造方法中，执行用于将电池模块插入和固定到外壳的内部空间中的工序。然而，人工非常难以执行该工序，因为外壳内部的电池模块与外壳之间的间隙很窄并且电池模块对于人来说抬起和移动太重。

此外，工人在将电池模块插入到外壳的内部空间中的过程中会容易将电池模块掉落到地上，并且在电池模块与外壳之间会容易发生诸如震动或短路之类的缺陷。此外，插入电池模块的过程需要大量时间，这增加了制造成本。

发明内容

技术问题

设计本公开内容来解决相关技术的问题，因此本公开内容旨在提供一种可允许自动化生产并且具有最小制造缺陷率的电池组制造设备。

本公开内容的这些和其他目的和优点将从以下的详细描述理解到并且将从本公开内容的示例性实施方式变得更加显而易见。此外，将容易理解到，可通过所附权利要求及其组合中示出的手段实现本公开内容的这些目的和优点。

技术方案

在本公开内容的一个方面中，提供了一种制造电池组的电池组制造设备，所述电池组具有组外壳和电池模块，所述电池组制造设备包括：

提升机构，所述提升机构具有配置成安装所述组外壳的框架和配置成移动所述框架以使得所述电池模块插入到所述组外壳的内部空间中的移动单元；以及

模块支座，所述模块支座配置成支撑所述电池模块。

此外，所述框架可具有通过将其一部分开口而形成的贯通部，使得所述模块支座穿过所述贯通部。

此外，所述框架可具有错误插入检测器，所述错误插入检测器配置成检测所述组外壳是否插入在准确位置。

此外，所述电池组制造设备可进一步包括：配置成允许所述电池模块可分离的可分离机构。

此外，所述可分离机构包括：

抓取单元，所述抓取单元包括固定构件，所述固定构件配置成结合至所述电池模块或与所述电池模块分开；和

操控单元，所述操控单元配置成控制所述抓取单元的位置，使得操控所述固定构件结合至所述电池模块或与所述电池模块分开。

此外，所述抓取单元可进一步包括：

至少两个夹具，所述至少两个夹具设置成彼此面对，使得所述固定构件装载到所述至少两个夹具；

安装有所述夹具的至少两个安装部，所述至少两个安装部配置成使得所述至少两个夹具彼此靠近或远离移动；和

其上装载所述安装部的基板，所述基板具有配置成引导所述安装部的移动的移动杆。

此外，所述操控单元可包括：

操纵杆，所述操纵杆配置成操作所述安装部朝向所述电池模块或者远离所述电池模块移动；和

连接杆，所述连接杆具有与所述安装部连接的一端和与所述操纵杆连接的另一端，所述连接杆配置成根据所述操纵杆的操控给所述安装部传输移动力。

此外，所述电池组制造设备可进一步包括：供应机构，所述供应机构配置成允许所述可分离机构在固定所述电池模块的状态下移动。

此外，所述供应机构可包括：

其上装载所述可分离机构的供应托盘，所述供应托盘具有供所述组外壳穿过的开口部；和

传送机，所述传送机配置成提供所述供应托盘，使得将所述电池模块定位在所述模块支座上，或者将所述供应托盘排出到外部。

此外，在本发明的另一个方面中，还提供了一种制造电池组的电池组制造方法，所述电池组具有组外壳和电池模块，所述电池组制造方法包括：

准备步骤，将所述组外壳装载到提升机构上；

提供步骤，提供其上装载可分离机构的供应托盘，使得通过使用所述可分离机构将所述电池模块定位在模块支座上；

装载步骤，将所述电池模块装载在所述模块支座上；

分开步骤，将装载在所述模块支座上的所述电池模块与所述可分离机构分开；

提升步骤，通过所述提升机构移动所述组外壳，使得所述电池模块插入到所述组外壳的内部空间中；

紧固步骤，将所述电池模块和所述组外壳彼此紧固；

安装步骤，将与所述组外壳紧固的所述电池模块安装到所述可分离机构；和

排出步骤，在其上装载所述可分离机构的状态下将所述供应托盘运送至下一工序，所述可分离机构安装有与所述组外壳紧固的所述电池模块。

此外，在本发明的另一个方面中，还提供了一种使用所述电池组制造设备制造的电池组。

有益效果

根据本公开内容一实施方式，由于电池组制造设备包括具有配置成安装组外壳的框架和用于移动框架的移动单元的提升机构、以及配置成支撑电池模块的模块支座，因此仅通过简单地沿垂直方向运送组外壳就可容易地将电池模块插入到组外壳中，由此能够进行自动化工序。由于该原因，可显著提高制造效率。此外，与其中电池模块通过人手动地插入到组外壳中的常规情形相比，可将在插入工序过程中可能发生的、由于电池模块的掉落或组外壳与电池模块之间的碰撞而导致的缺陷的发生最小化。

此外，根据本公开内容一实施方式，由于框架具有通过将其一部分开口而形成的贯通部，使得模块支座可穿过该贯通部，所以在电池模块装载在模块支座上的状态下，仅通过移动装配有组外壳的提升机构就可容易将电池模块插入到组外壳中。此外，由于制造工序简单且自动化，所以本发明可降低组装缺陷率。

此外，根据本公开内容另一实施方式，由于框架包括用于检测组外壳的中间壳体是否插入在准确位置的错误插入检测器，因此可在电池模块插入到组外壳中时防止发生缺陷。此外，由于仅通过简单将组外壳装载在提升机构上就可立即确定错误的插入，因此可快速修正组外壳的位置，从而提高了工序效率。

此外，根据本公开内容另一实施方式，由于电池组制造设备进一步包括配置成允许电池模块可分离的可分离机构，因此电池模块可沿垂直方向与模块支座的上部分隔开。因而，在将电池模块装载在模块支座上之前，电池模块可容易且准确地定位在模块支座上。此外，在电池模块插入到组外壳中之后，电池模块可结合并固定至可分离机构，使得模块支座与电池模块分开并返回其原始位置。因此，本发明可防止诸如电池模块的掉落之类的事故，并且因为电池模块没有被损坏，所以可稳定地执行制造工序。

此外，根据本公开内容另一实施方式，由于可分离机构的抓取单元包括至少两个夹具、至少两个安装部、以及基板，从而结合至电池模块或与电池模块分开，因此抓取单元可牢固地固定电池模块。此外，由于可分离机构可通过滑动杆使抓取单元滑动，因此可将电池模块容易且稳定地分开。因此，电池组制造设备可容易且稳定地执行组装工序，由此将电池组的缺陷率最小化。

此外，根据本公开内容另一实施方式，由于供应机构包括传送机，传送机配置成提供装配有可分离机构的供应托盘或者排出供应托盘，所以可稳定地运送电池模块、或者组外壳和电池模块。此外，由于供应托盘具有以可使组外壳穿过的尺寸开口的开口部，因此仅通过运送供应托盘使得将电池模块定位在模块支座上，就可开始结合组外壳的工序。因此，可简化制造工序由此大大提高制造效率。

附图说明

附图图解了本公开内容的优选实施方式并且与前述公开内容一起用于提供对本公开内容的技术特征的进一步理解，因而，本公开内容不解释为限于这些附图。

图1是示意性示出其中一些部件被分开的根据本发明实施方式的电池组的分解透视图。

图2是图解使用根据本发明实施方式的电池组制造设备制造电池组的示例的透视图。

图3是示出图2的电池组制造设备的一部分的局部放大透视图。

图4是图解使用根据本发明实施方式的电池组制造设备制造电池组的另一示例的透视图。

图5是图解使用根据本发明实施方式的电池组制造设备制造电池组的再一示例的透视图。

图6是图解使用根据本发明实施方式的电池组制造设备制造电池组的再一示例的透视图。

图7是示意性示出根据本发明实施方式的电池组制造设备的一部分的局部正视图。

图8是图解使用根据本发明实施方式的电池组制造设备制造电池组的再一示例的透视图。

图9是图解使用根据本发明实施方式的电池组制造设备制造电池组的再一示例的透视图。

图10是图解使用根据本发明实施方式的电池组制造设备制造电池组的再一示例的透视图。

图11是图解使用根据本发明实施方式的电池组制造设备制造电池组的再一示例的透视图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述本公开内容的优选实施方式。在描述之前，应当理解，说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般含义和字典含义，而是应在允许发明人适当地定义术语以获得最佳解释的原则的基础上基于与本公开内容的技术方面对应的含义和概念来解释。

因此，本文提出的描述仅是用于说明目的的优选示例，并非旨在限制本公开内容的范围，因此应当理解，在不背离本公开内容的范围的情况下，可以对其做出其他等同和修改。

图1是示意性示出其中一些部件被分开的根据本发明实施方式的电池组200的分解透视图。此外，图2是图解使用根据本发明实施方式的电池组制造设备100制造电池组200的示例的透视图。

参照图1和图2，本发明涉及一种制造具有组外壳250和电池模块230的电池组200的设备。

在此，电池组200可包括组外壳250和电池模块230。此外，电池模块230可包括多个二次电池、汇流条220和模块壳体210，模块壳体210配置成将多个二次电池容纳在其中，并且汇流条220装载到模块壳体210。此外，可在模块壳体210中形成至少两个紧固孔210d，至少两个紧固孔210d配置成通过螺栓150结合至组外壳250。例如，如图1中所示，电池组200可包括组外壳250和容纳在组外壳250内部的电池模块230。此时，设置于电池模块230的模块壳体210可具有配置成通过螺栓150紧固组外壳250的四个紧固孔210d。

此外，组外壳250可包括顶盖252、中间壳体254和底部支撑件253。具体地，中间壳体254可结合至顶盖252的下部，并且底部支撑件253可结合至中间壳体254的下部。更具体地，顶盖252可具有上壁和侧壁，以覆盖容纳在组外壳250内部的模块壳体210的上部。此外，中间壳体254可具有在垂直方向上开口的矩形管形状。此外，底部支撑件253可以是顶部开口的盒的形式，并且具有侧壁253a和下壁253b。更具体地，形成在模块壳体210中的紧固孔210d可配置成通过螺栓150结合至设置在中间壳体254的内表面的紧固槽254h。

例如，如图1中所示，可在中间壳体254的内表面设置四个紧固槽254h，四个紧固槽254h位于与模块壳体210的紧固孔210d对应的位置处。此外，电池组200可包括用于将模块壳体210的紧固孔210d与中间壳体254彼此紧固的四个紧固螺栓150。

另外，根据本发明实施方式的电池组制造设备100可配置成执行将电池模块230插入到中间壳体254中的工序。此外，电池组制造设备100可配置成执行通过螺栓150将电池模块230和组外壳250结合的工序。

图3是示出图2的电池组制造设备的一部分的局部放大透视图。

与图1和图2一起参照图3，电池组制造设备100可包括提升机构110和模块支座120。具体地，提升机构110可包括框架112和移动单元114。更具体地，框架112可配置成使得组外壳250安装至其上部。框架112可以是中央开口的矩形框架112。就是说，可以以其中四个杆(bar)沿水平方向彼此垂直连接的方式构成矩形框架112。

此外，框架112可配置成使得中间壳体254的下端放置在其上表面上。此外，框架112可具有固定部112f，使得中间壳体254的下端可固定至固定部112f。例如，如图3中所示，可在框架112的上表面设置四个固定部112f。四个固定部112f可具有与中间壳体254的下端的外周的一部分对应的结构。就是说，四个固定部112f可配置成与形成在中间壳体254的下端的外周上的四个角部紧密接触。固定部112f可具有从水平方向垂直地延伸的L形状。

此外，移动单元114可配置成使得框架112至少沿垂直方向是可移动的。移动单元114可包括提升装置(未示出)，提升装置用于移动框架112，使得电池模块230插入到组外壳250的内部空间中。提升装置可具有致动器。致动器可以是用于精确移动框架112的部件。致动器可以是伺服电机、步进电机、液压马达、液压缸或气压缸。例如，如图2中所示，致动器可以是气压缸。此时，气压缸115a的顶端可配置成连接至框架112的底端。

此外，模块支座120可具有宽板状的主体，以支撑电池模块230。此外，模块支座120可具有致动器。致动器可以是精确移动模块支座120的部件。致动器可以是伺服电机、步进电机、液压马达、液压缸或气压缸。例如，如图2中所示，致动器可以是气压缸。此时，气压缸115b的顶端可配置成连接至模块支座120的底端。

因而，根据本发明的该配置，由于电池组制造设备100包括具有配置成安装组外壳250的框架112和用于移动框架112的移动单元114的提升机构110、以及配置成支撑电池模块230的模块支座120，因此仅通过简单地沿垂直方向运送组外壳250就可容易地将电池模块230插入到组外壳250中，由此能够进行自动化工序。由于该原因，可显著提高制造效率。此外，与其中电池模块230通过人手动地插入到组外壳250中的常规情形相比，可将在插入工序过程中可能发生的、由于电池模块230的掉落或组外壳250与电池模块230之间的碰撞而导致的缺陷的发生最小化。

图4是图解使用根据本发明实施方式的电池组制造设备制造电池组的另一示例的透视图。图5是图解使用根据本发明实施方式的电池组制造设备制造电池组的再一示例的透视图。

与图2一起参照图4和图5，框架112可具有通过将其一部分开口而形成的贯通部112P，使得模块支座120可穿过贯通部112P。就是说，模块支座120可具有能够穿过框架112的贯通部112P的尺寸。因而，通过移动装载在框架112上的组外壳250，可将装载在模块支座120上的电池模块230插入到组外壳250中。

模块支座120可配置成穿过贯通部112P。例如，如图5中所示，框架112可通过移动单元114向下移动，使得模块支座120从底部到顶部穿过贯通部112P。相反，如图2中所示，框架112可通过移动单元114向上移动，使得模块支座120从顶部到底部穿过贯通部112P。

因而，根据本发明的该配置，由于框架112具有通过将其一部分开口而形成的贯通部112P，使得模块支座120可穿过贯通部112P，因此在电池模块230装载在模块支座120上的状态下，仅通过移动装配有组外壳250的提升机构110就可容易将电池模块230插入到组外壳250中。此外，由于制造工序简单且自动化，因此本发明可降低组装缺陷率。

此外，框架112可包括用于检测组外壳250的中间壳体254是否插入在准确位置的错误插入检测器112S。错误插入检测器112S可固定至框架112的底端。错误插入检测器112S可包括发射激光L1的激光传感器S1。此外，可在组外壳250内部形成从组外壳250的内表面向内突出的突起P1，使得错误插入检测器112S可确定组外壳250是否错误地插入。例如，如图4中所示，错误插入检测器112S可包括激光传感器S1。错误插入检测器112S可通过使用激光传感器S1检测形成在组外壳250的内表面上的突起P1是否位于准确位置，由此确定组外壳250是否位于准确位置。

因而，根据本发明的该配置，由于框架112包括用于检测组外壳250的中间壳体254是否插入在准确位置的错误插入检测器112S，因此可在电池模块230插入到组外壳250中时防止发生缺陷。此外，由于仅通过简单将组外壳250装载在提升机构110上就可立即确定错误的插入，因此可快速修正组外壳250的位置，从而提高了工序效率。

图6是图解使用根据本发明实施方式的电池组制造设备制造电池组的再一示例的透视图。

参照图6，电池组制造设备100可进一步包括配置成允许电池模块230可分离的可分离机构130。可分离机构130可结合至电池模块230的一部分，以使电池模块230沿垂直方向与模块支座120分隔开。

具体地，可分离机构130可包括抓取单元132和操控单元138。抓取单元132可包括固定构件133，固定构件133配置成结合至电池模块230或从电池模块230分离。操控单元138可控制抓取单元132的位置，使得固定构件133结合至电池模块230或与电池模块230分开。当电池模块230装载在模块支座120上时，可分离机构130可与电池模块230分开。相反，在可分离机构130结合至电池模块230的状态下，模块支座120可从电池模块230向下移动，以与电池模块230分隔开。

因而，根据本发明的该配置，由于电池组制造设备100进一步包括配置成允许电池模块230可分离的可分离机构130，因此电池模块230可沿垂直方向与模块支座120的上部分隔开。因而，在将电池模块230装载在模块支座120上之前，电池模块230可容易且准确地定位在模块支座120上。此外，在电池模块230插入到组外壳250中之后，电池模块230可结合并固定至可分离机构130，使得模块支座120与电池模块230分开并返回其原始位置。因此，本发明可防止诸如电池模块230的掉落之类的事故，并且因为电池模块230没有被损坏，所以可稳定地执行制造工序。

图7是示意性示出根据本发明实施方式的电池组制造设备的一部分的局部正视图。

与图1和图6一起参照图7，抓取单元132包括至少两个夹具134、安装有夹具134的至少两个安装部135、以及其上装载安装部135的基板136。具体地，至少两个夹具134可设置成彼此面对，使得固定构件133装载到至少两个夹具134。此外，电池模块230可装载在至少两个夹具134之间。可给至少两个夹具134的每一个设置多个固定构件133。在此，固定构件133可具有沿一个方向伸长的圆杆形状。

例如，如图6和图7中所示，在至少两个夹具134的每一个中，可设置四个固定构件133，四个固定构件133朝向电池模块230向内插入穿过夹具134并固定至夹具134。

此外，固定构件133可配置成插入到设置于电池模块230的穿孔槽210h(图1)中。穿孔槽210h可形成为在电池模块230的模块壳体210的左右外壁210c的每一个处朝向多个二次电池向内凹入。例如，基于图6的方向D，模块壳体210的左外壁210c可设置四个穿孔槽210h，并且模块壳体210的右外壁210c可设置四个穿孔槽210h。

另外，本申请中描述的指示方向的术语，诸如前、后、左、右、上和下方向可根据观看者的位置或目标放置的形式而变化。然而，在本申请中，为了便于描述，将以当沿方向D观看时为基准分出前、后、左、右、上和下方向。

此外，在至少两个安装部135的每一个中，夹具134可结合在朝向电池模块230(沿向内方向)的一侧。例如，安装部135可通过螺栓结合至夹具134。例如，如图6中所示，电池组制造设备100可包括分别与夹具134结合的两个安装部135。

此外，至少两个安装部135可配置成使得安装于至少两个安装部135的至少两个夹具134彼此靠近或彼此远离移动。至少两个安装部135可配置成在基板136上沿两个方向是可移动的。基板136可具有用于引导安装部135的移动的移动杆136b。移动杆136b可具有细长形状，使得安装部135沿其中至少两个夹具134彼此靠近或远离移动的方向是可移动的。安装部135的下部设置有具有凹入结构的滑动部135s，以沿着移动杆136b在两个方向上滑动。滑动部135s可具有与移动杆136b的一部分对应的形状的凹入结构，使得移动杆136b的上部插入到凹入结构中。

因而，根据本发明的该配置，由于可分离机构130的抓取单元132包括至少两个夹具134、至少两个安装部135、以及基板136，从而结合至电池模块230或与电池模块230分开，因此抓取单元132可牢固地固定电池模块230。此外，由于可分离机构130可通过滑动杆136b使抓取单元132滑动，因此可将电池模块230容易且稳定地分开。因此，电池组制造设备100可容易且稳定地执行组装工序，由此将电池组200的缺陷率最小化。

图8是图解使用根据本发明实施方式的电池组制造设备制造电池组的再一示例的透视图。

与图6和图7一起参照图8，操控单元138可包括操纵杆139，操纵杆139配置成操控安装部135朝向电池模块230移动或者远离电池模块230移动。此外，连接杆139t可具有与安装部135的下部连接的一端和与操纵杆139连接的另一端。连接杆139t可配置成根据操纵杆139的操控给安装部135传输移动力。

此外，连接杆139t可通过铰链G1结合至操纵杆139。当沿D方向看时，根据操纵杆139的旋转，铰链连接的连接杆139t可沿左方向或右方向移动。例如，两个连接杆139t可通过铰链G1结合至操纵杆139。连接杆139t可具有与安装部135连接的一端和与操纵杆139连接的另一端。当操纵杆139向左旋转时，两个连接杆139t可彼此靠近移动。相反，当操纵杆139向右旋转时，两个连接杆139t可彼此远离移动。

例如，如图7中所示，通过操控操纵杆139，两个安装部135可朝向电池模块230(沿向内方向)移动，使得电池模块230结合至夹具134。此时，操纵杆139可向左旋转。夹具134的固定构件133可插入到模块壳体210的穿孔槽210h中。

相反，如图8中所示，通过操控操纵杆139，两个安装部135可远离电池模块230(沿向外方向)移动，使得电池模块230与夹具134分开。此时，操纵杆139可向右旋转。此外，夹具134的固定构件133可与模块壳体210的穿孔槽210h分开。

图9是图解使用根据本发明实施方式的电池组制造设备制造电池组的再一示例的透视图。

与图1和图8一起参照图9，当电池模块230与可分离机构130分开时，提升机构110可向上移动组外壳250，使得电池模块230插入到组外壳250中。此时，模块支座120可位于提升机构110的框架112的贯通部112P(图4)内部。

例如，如图9中所示，操纵杆139可向右旋转，从而远离电池模块230移动两个夹具134。此时，提升机构110可向上移动框架112，使得模块支座120位于框架112的贯通部112P内部。此外，设置于中间壳体254的内表面的紧固槽254h和模块壳体210的紧固孔210d可定位成彼此连通。电池组制造设备100可装配有单独的螺栓安装机(电驱动装置，未示出)，使得模块壳体210的紧固孔210d(图1)和中间壳体254的紧固槽254h通过螺栓150彼此结合。

图10是图解使用根据本发明实施方式的电池组制造设备制造电池组的再一示例的透视图。

与图3和图9一起参照图10，可在组外壳250中形成开口250h，使得夹具134的固定构件133通过开口250h插入。例如，如图3中所示，可在组外壳250的左外壁210c形成供固定构件133插入的两个开口250h。此外，可在组外壳250的右外壁210c形成供固定构件133插入的两个开口250h。

此外，通过操控单元138(图6)的操纵杆139，安装部135可再次朝向电池模块230(沿向内方向)移动，使得位于电池模块230两侧的两个夹具134的每一个中设置的固定构件133通过组外壳250的开口250h插入。此时，固定构件133在通过开口250h插入的同时还可插入并固定到模块壳体210的穿孔槽210h。

图11是图解使用根据本发明实施方式的电池组制造设备制造电池组的再一示例的透视图。

与图10一起参照图11，电池组制造设备100可进一步包括供应机构140，供应机构140配置成允许可分离机构130在固定电池模块230的状态下是可移动的。供应机构140可包括供应托盘142和用于运送供应托盘142的传送机144。供应托盘142可配置成使得可分离机构130装载在其上。

此外，可在供应托盘142中形成开口部142h，使得组外壳250可通过开口部142h移动。可分离机构130可位于供应托盘142的开口部142h周围。例如，如图9中所示，供应机构140可具有矩形框形式的供应托盘142。开口部142h可形成在供应托盘142的中央，使得组外壳250可通过开口部142h移动。此外，可分离机构130可位于供应托盘142的开口部142h周围。

此外，传送机144可配置成提供供应托盘142，使得将电池模块230定位在模块支座120上。相反，传送机144可配置成将供应托盘142排出到外部。

此外，传送机144可以是带式传送机或链式传送机。例如，如图10中所示，供应机构140可包括链式传送机144，链式传送机144配置成提供供应托盘142，使得将电池模块230定位在模块支座120上。

此外，如图10中所示，链式传送机144的链条144c可配置成接触供应托盘142的左右两端的下表面。供应托盘142可配置成随着链条144c移动而移动。例如，如图11中所示，传送机144可运送装配有与组外壳250和电池模块230结合的可分离机构130的供应托盘142，从而将其排出到外部。

因而，根据本发明的该配置，由于供应机构140包括传送机144，传送机144配置成提供装配有可分离机构130的供应托盘142或者排出供应托盘142，因此可稳定地运送电池模块230、或者组外壳250和电池模块230。此外，由于供应托盘142具有以可使组外壳250穿过的尺寸开口的开口部142h，因此仅通过运送供应托盘142使得将电池模块230定位在模块支座120上，就可开始结合组外壳250的工序。因此，可简化制造工序由此大大提高制造效率。

另外，再次参照图2和图5至图11，可提供一种根据本发明实施方式的制造具有组外壳250和电池模块230的电池组200的方法。

根据本发明实施方式的制造电池组200的电池组制造方法可包括：准备步骤、提供步骤、装载步骤、分开步骤、提升步骤、紧固步骤、安装步骤和排出步骤。具体地，在准备步骤中，如图2中所示，可将组外壳250装载到设置于提升机构110的框架112上。此时，组外壳250的下端可被与框架112结合的固定部112f临时固定。如图4中所示，错误插入检测器112S可确定组外壳250是否准确定位。此外，如图5中所示，提升机构110可向下移动框架112，使得模块支座120插入到组外壳250中。

此外，在提供步骤中，可通过传送机144提供和运送供应托盘142，使得将电池模块230定位在模块支座120上。此时，可分离机构130可装载在供应托盘142上。此外，可分离机构130可配置成借助固定构件133结合至电池模块230或与电池模块230分开。例如，如图6中所示，电池模块230可通过固定构件133结合至可分离机构130。

此外，在装载步骤中，如图7中所示，模块支座120可向上移动，使得将电池模块230装载在模块支座120上。此时，模块支座120可通过致动器向上移动。

此外，在分开步骤中，可将装载在模块支座120上的电池模块230与可分离机构130分开。此时，可通过操控单元138将可分离机构130的抓取单元132与电池模块230分开。在分开步骤中，电池模块230可处于装载在模块支座120上的状态。如图8中所示，通过操控操纵杆139，两个安装部135可彼此远离移动。这样，固定构件133可与模块壳体210的穿孔槽210h分开。

此外，在提升步骤中，提升机构110可移动组外壳250，使得电池模块230插入到组外壳250的内部空间中。如图9中所示，提升机构110可向上移动框架112，使得模块支座120位于框架112的贯通部112P内部。

此外，在紧固步骤中，可在电池模块230插入到组外壳250中的状态下将电池模块230和组外壳250彼此紧固。如图9中所示，在设置于组外壳250的中间壳体254的内表面的紧固槽254h(图1)和模块壳体210的紧固孔210d(图1)定位成彼此连通的状态下，可使用四个螺栓150将模块壳体210的紧固孔210d和中间壳体254的紧固槽254h彼此结合。

此外，在安装步骤中，可将与组外壳250紧固的电池模块230再次安装到可分离机构130。例如，如图10中所示，通过操控单元138，安装部135可再次朝向电池模块230移动，使得位于电池模块230两侧的两个夹具134的每一个中设置的固定构件133通过组外壳250的开口250h(图3)插入。此时，固定构件133在通过开口250h插入的同时还可插入到模块壳体210的穿孔槽210h(图1)中。

此外，在排出步骤中，可将装配有可分离机构130的供应托盘142运送至下一工序，可分离机构130安装有与组外壳250紧固的电池模块230。例如，如图11中所示，链式传送机144可运送装配有组外壳250和电池模块230的供应托盘142，从而将其排出到外部。

另外，使用电池组制造设备100制造根据本发明实施方式的电池组200。此外，电池组200可进一步包括用于控制多个二次电池的充电和放电的各种装置(未示出)，例如电池管理系统(Battery Management System，BMS)、电流传感器和熔断器。

另外，尽管在本申请中使用了表示方向的术语，诸如上、下、左、右、前和后方向，但对于本领域技术人员来说很显然，这些术语仅是为了说明方便而提出的相对位置，这些术语可根据观看者或目标的位置而变化。

已经详细描述了本公开内容。然而，应当理解的是，详细描述和具体示例虽然表明了本公开内容的优选实施方式，但仅以说明的方式给出，因为根据该详细描述，在本公开内容范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员而言将变得显而易见。

[参考标记]

100：电池组制造设备 110：提升机构

112：框架 114：移动单元

120：模块支座 112P：贯通部

112S：错误插入检测器 130：可分离机构

132：抓取单元 138：操控单元

133：固定构件 134：夹具

135：安装部 136：基板

136b：移动杆 135s：滑动部

139：操纵杆 139t：连接杆

140：供应机构 142：供应托盘

144：传送机

200：电池组 230：电池模块

210：模块壳体

210c：外壁 250：组外壳

254：中间壳体

工业实用性

本公开内容涉及一种电池组制造设备和方法、以及电池组。此外，本公开内容可应用于制造电池组的制造领域、以及与包括至少一个电池组的车辆相关的工业。

Claims (5)

1.一种制造电池组的电池组制造设备，所述电池组具有组外壳和电池模块，所述电池组制造设备包括：

提升机构，所述提升机构具有配置成安装所述组外壳的框架和配置成移动所述框架以使得所述电池模块插入到所述组外壳的内部空间中的移动单元；

模块支座，所述模块支座配置成支撑所述电池模块；

配置成允许所述电池模块可分离的可分离机构；以及

供应机构，所述供应机构配置成允许所述可分离机构在固定所述电池模块的状态下移动，

其中所述框架具有通过将其一部分开口而形成的贯通部，使得所述模块支座穿过所述贯通部，

其中所述可分离机构包括：

抓取单元，所述抓取单元包括固定构件，所述固定构件配置成结合至所述电池模块或与所述电池模块分开；和

操控单元，所述操控单元配置成控制所述抓取单元的位置，使得操控所述固定构件结合至所述电池模块或与所述电池模块分开，并且

其中所述供应机构包括：

其上装载所述可分离机构的供应托盘，所述供应托盘具有供所述组外壳穿过的开口部；和

传送机，所述传送机配置成提供所述供应托盘，使得将所述电池模块定位在所述模块支座上，或者将所述供应托盘排出到外部。

2.根据权利要求1所述的电池组制造设备，

其中所述框架具有错误插入检测器，所述错误插入检测器配置成检测所述组外壳是否插入在准确位置。

3.根据权利要求1所述的电池组制造设备，

其中所述抓取单元进一步包括：

至少两个夹具，所述至少两个夹具设置成彼此面对，使得所述固定构件装载到所述至少两个夹具；

安装有所述夹具的至少两个安装部，所述至少两个安装部配置成使得所述至少两个夹具彼此靠近或远离移动；和

其上装载所述安装部的基板，所述基板具有配置成引导所述安装部的移动的移动杆。

4.根据权利要求3所述的电池组制造设备，

其中所述操控单元包括：

操纵杆，所述操纵杆配置成操作所述安装部朝向所述电池模块或者远离所述电池模块移动；和

连接杆，所述连接杆具有与所述安装部连接的一端和与所述操纵杆连接的另一端，所述连接杆配置成根据所述操纵杆的操控给所述安装部传输移动力。

5.一种通过使用根据权利要求1至4中任一项所述的电池组制造设备来制造电池组的电池组制造方法，所述电池组具有组外壳和电池模块，所述电池组制造方法包括：

准备步骤，将所述组外壳装载到提升机构上；

提供步骤，提供其上装载可分离机构的供应托盘，使得通过使用所述可分离机构将所述电池模块定位在模块支座上；

装载步骤，将所述电池模块装载在所述模块支座上；

分开步骤，将装载在所述模块支座上的所述电池模块与所述可分离机构分开；

提升步骤，通过所述提升机构移动所述组外壳，使得所述电池模块插入到所述组外壳的内部空间中；

紧固步骤，将所述电池模块和所述组外壳彼此紧固；

安装步骤，将与所述组外壳紧固的所述电池模块安装到所述可分离机构；和

排出步骤，在其上装载所述可分离机构的状态下将所述供应托盘运送至下一工序，所述可分离机构安装有与所述组外壳紧固的所述电池模块。

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