CN112567565A - 电池组制造装置和电池组的制造方法 - Google Patents

电池组制造装置和电池组的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于制造电池组的设备，该设备包括：传送单元，所述传送单元用于传送多个单元单体；调节单元，所述调节单元用于调节其中容纳有单元单体的电池组框架的位置；和竖直挤压单元，所述竖直挤压单元竖直地挤压容纳在电池组框架中的单元单体，其中，传送单元包括其上安置有单元单体的安置部分，并且当安置部分的打开和关闭部分打开时，单元单体竖直地下落，并被安装在框架的容纳部分中。

Description

电池组制造装置和电池组的制造方法
技术领域
对相关申请的交叉引用
本申请要求2019年3月7日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0026500号的利益，其全部内容通过引用结合于此。
本公开涉及一种电池组制造装置和一种电池组制造方法。
背景技术
随着能源价格由于化石燃料的枯竭而上涨，并且人们越来越关注环境污染，对环境友好型可替代能源的需求成为未来生活必不可少的因素。因此，正在进行对用于产生各种电力诸如核能、太阳能、风能和潮汐能的技术的研究，并且用于更有效地使用所产生的能量的电力存储设备也正在受到大量关注。
而且，随着移动装置技术的不断发展和对这种移动装置的需求的继续增长，对作为能源的电池的需求正在快速增加。因此，已经对满足各种需求的电池进行了大量研究。特别地，就用于电池的材料而言，对具有诸如高能量密度、放电电压和输出稳定性的优点的锂二次电池(诸如锂离子电池和锂离子聚合物电池)的需求非常高。
另外，可以基于电极组件的结构对二次电池进行分类，该电极组件具有这样的结构：在分隔件被置于正电极和负电极之间的状态下，对正电极和负电极进行堆叠。例如，电极组件可以被构造为果冻卷(卷绕)型结构或堆叠型结构，在所述果冻卷(卷绕)型结构中，在分隔件被设置长片型正电极和长片型负电极之间的状态下，卷绕长片型正电极和长片型负电极，在所述堆叠型结构中，在分隔件被分别设置在均具有预定尺寸的正电极和负电极之间的状态下，顺序地堆叠多个正电极和负电极。近年来，为了解决由果冻卷型电极组件和堆叠型电极组件引起的问题，已经开发了一种堆叠/折叠型电极组件，所述堆叠/折叠型电极组件是果冻卷型电极组件和堆叠型电极组件的组合，其具有如下改进的结构：在分隔件被分别地设置在正电极和负电极之间的状态下，预定数目的正电极和负电极被顺序地堆叠，以构成单元单体，在此之后，在多个单元单体已经被放置在分离膜上的状态下，顺序地折叠多个单元单体。
取决于用于生产电池的用途，这些电极组件被容纳在袋形壳体、圆柱形罐、棱柱形壳体等中。
其中，圆柱形电池具有易于制造并且单位重量的能量密度高的优点，因此被用作从便携式计算机到电动车辆范围内的各种装置的能源。
图1是示出使用传统的圆柱形电池组制造装置将圆柱形单元单体容纳在电池组框架中的概略图。
参考图1，传统的圆柱形电池组制造装置10通过使用移动钳11将圆柱形单元单体30安装在电池组框架61的容纳部62中来制造圆柱形电池组60。通常，圆柱形电池组60包括多个圆柱形单元单体30，因此，当使用移动钳11来移动单元单体30以安装在容纳部62中时，存在如下问题：消耗大量时间，进而在移动钳11和圆柱形单元单体30之间的接触部分处产生摩擦，从而损坏了圆柱形单元单体30的外观。
发明内容
技术问题
已经作出本公开以解决以上问题和尚待解决的其它技术问题。
作为反复深入研究和各种实验的结果，本申请的发明人已经发现，如下文所述，由输送部输送的多个单元单体竖直地下落，并被容纳在电池组框架的容纳部中，从而防止损坏单元单体的外观并减少制造时间。已经基于这样的发现完成了本公开。
技术解决方案
根据用于实现以上目的的本公开，提供了一种电池组制造装置，该电池组制造装置包括：输送部，所述输送部用于输送多个单元单体；调节部，所述调节部用于调节其中容纳有单元单体的电池组框架的位置；和竖直挤压部，所述竖直挤压部竖直地挤压被容纳在电池组框架中的单元单体，其中，输送部包括其上安置有单元单体的安置部，并且在安置部的打开和关闭部打开时，单元单体可以竖直地下落并被安装在框架的容纳部中。
单元单体可以被同时地安装在电池组框架的容纳部中。
安置部可以具有与单元单体的外部形状对应的凹陷形状。
打开和关闭部可以形成在安置部的底表面上。
安置部可以沿长度大于宽度的输送部的纵向方向形成。
安置部之间的间隔可以被形成为等于容纳部之间的间隔。
输送部可以在竖直下落点处停止。
电池组框架可以位于调节部中。
电池组框架可以在竖直下落点处位于输送部下方。
调节部可以调节电池组框架的位置，使得位于竖直下落点处的单元单体竖直地下落，并被容纳在电池组框架的容纳部中。
根据本公开的一种电池组制造方法可以包括以下步骤：将多个单元单体定位在形成于输送部中的安置部中；将电池组框架定位在调节部中；将安置在输送部上的单元单体输送到竖直下落点；以及打开安置部的打开和关闭部，并且使得单元单体竖直地下落，以被容纳在容纳部中。
电池组制造方法可以进一步包括以下步骤：通过调节部调节电池组框架的位置，使得在竖直下落点处的单元单体竖直地下落并被容纳在电池组框架的容纳部中。
电池组制造方法可以进一步包括以下步骤：使用竖直挤压部挤压容纳在电池组框架中的单元单体的上表面。
有利效果
如上所述，在根据本公开实施例的电池组制造装置中，由输送部输送的多个单元单体竖直地下落并被插入电池组框架的容纳部中，从而防止对单元单体造成损坏，并且减少制造时间以及简化制造过程。
附图说明
图1是示出使用传统的圆柱形电池组制造装置将圆柱形单元单体安装在电池组框架中的概略图；
图2是根据本公开的一个实施例的电池组制造装置的平面图；
图3是图2中的单元单体的概略图；
图4是沿图2中的虚线A截取的局部截面图；
图5是示出图2的实施例中的单元单体下落并被容纳在电池组框架中的概略图；
图6是图2中的电池组框架的概略图；并且
图7是示出在图2的实施例中竖直挤压部起作用的概略图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的各种实施例，从而本领域技术人员能够容易地实现它们。本公开可以以各种不同的方式修改，并且不限于本文阐述的实施例。
此外，在整个说明书中，当一个部分被称为“包括”某个构件时，除非另有说明，否则这意味着它可以进一步包括其它构件，而不排除其它构件。
此外，在整个说明书中，短语“在截面图中”意味着从侧面观察被竖直切割的物体部分的截面。
在整个说明书中，短语“在平面图中”意味着从顶部观察物体部分。
图2是根据本公开的一个实施例的电池组制造装置的平面图。图3是图2中的单元单体的概略图。图4是沿图2中的虚线A截取的局部截面图。
参考图2到4，电池组制造装置100可以包括输送部101、调节部102和竖直挤压部103。调节部102可以位于输送部101的下方。更具体地，调节部102可以位于输送部101的竖直下落点112的下方。另外，竖直挤压部103可以邻近于调节部102定位。
输送部101可以连续地输送单元单体50，并且可以是例如传送机。输送部101可以包括能够在其上安置单元单体50的安置部111，并且在单元单体50位于安置部111中的状态下，单元单体50可以在第一移动方向B上移动。
单元单体50可以具有圆柱形形状，其具有这样的结构：侧表面51形成在上表面52和下表面53之间。单元单体50可以在直立状态下被定位在安置部111中，在所述直立状态，单元单体50的下表面53与安置部111相接触。此外，单元单体50可以在其下表面53与电池组框架21的容纳部22的底表面相接触的状态下被容纳。
图5是示出图2的实施例中的单元单体下落并被容纳在电池组框架中的概略图。
参考图4和5，安置部111可以被形成为对应于单元单体50的外部形状的一部分的凹陷形状，从而能够容纳单元单体50的一部分。例如，安置部111可以是对应于单元单体50的下表面51的圆柱形凹陷。多个安置部111可以沿着长度大于宽度的输送部101的纵向方向形成。当输送部101移动时，位于安置部111中的单元单体50不会偏离位置。因此，工人能够通过增加输送部101的移动速度来提高工作效率。根据电池组框架21的容纳部22的数目以及容纳部22之间的间隔，可以不同地确定安置部111之间的间隔和安置部111的数目。
图6是图2中的电池组框架的概略图。
参考图2、5和6，安置部111可以以与电池组框架21的一行D处的容纳部22之间的间隔F相同的间隔沿着输送部101的纵向方向形成。当将被容纳在电池组框架21的一行D中的单元单体50通过输送部101到达竖直下落点112时，输送部101可以停止。另外，单元单体50可以在对应于电池组框架21的一行D中的容纳部22的位置处停止。
电池组框架21可以被定位在输送部101的竖直下落点112的下方。在电池组框架21位于调节部102中的状态下，电池组框架21可以被定位成允许其上形成有容纳部22的表面面向位于竖直下落点112处的单元单体50。调节部102可以在X方向上和Y方向上调节电池组框架21的位置，从而单元单体50能够竖直地下落并被容纳在容纳部22中。这里，“竖直下落”的方向意味着垂直于X方向和Y方向并且重力所作用的方向。
当单元单体50被输送部101定位在竖直下落点112处，并且通过调节部102来使得单元单体50和位于一行D中的容纳部22的位置对准时，安置部111的打开和关闭部114被打开，并且单元单体50竖直地下落，使得它们能够被容纳在容纳部22中。
此外，当单元单体50再次由输送部101输送并被定位在竖直下落点112处时，电池组框架21的位置由调节部102调节，以对准另一行E处的容纳部22和单元单体50的位置；并且安置部111的打开和关闭部114被打开，并且单元单体50竖直地下落，使得它们能够被容纳在容纳部22中。
通过重复这样的过程，单元单体50能够被容纳在电池组框架21的容纳部22中。根据电池组框架21的容纳部22的布置和数目，可以不同地确定在打开和关闭部114被打开时一次容纳的单元单体50的数目。
图7是示出在图2的实施例中竖直挤压部起作用的概略图。
参考图2和7，当单元单体50全部被容纳在电池组框架21中时，调节部102可以将输送部101下方的电池组框架21移动到外侧。另外，竖直挤压部103沿着竖直下落方向在单元单体50的上表面52上挤压单元单体50，使得单元单体50的下表面53能够与容纳部22的底表面紧密接触。
通过这样的结构，能够在不损害单元单体50的外观的情况下将单元单体50快速地容纳在容纳部22中。
尽管已经出于示意性目的公开了本公开的示例性实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离如在所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、添加和替换都是可能的。

Claims (13)

1.一种电池组制造装置，包括：
输送部，所述输送部用于输送多个单元单体；
调节部，所述调节部用于调节其中容纳有所述单元单体的电池组框架的位置；和
竖直挤压部，所述竖直挤压部竖直地挤压被容纳在所述电池组框架中的所述单元单体，
其中，所述输送部包括安置部，所述单元单体被安置在所述安置部上，并且在所述安置部的打开和关闭部打开时，所述单元单体竖直地下落，并且被安装在所述框架的容纳部中。
2.根据权利要求1所述的电池组制造装置，其中，所述单元单体被同时地安装在所述电池组框架的所述容纳部中。
3.根据权利要求1所述的电池组制造装置，其中，所述安置部具有与所述单元单体的外部形状对应的凹陷形状。
4.根据权利要求3所述的电池组制造装置，其中，所述打开和关闭部形成在所述安置部的底表面上。
5.根据权利要求1所述的电池组制造装置，其中，所述安置部沿着长度大于宽度的所述输送部的纵向方向形成。
6.根据权利要求5所述的电池组制造装置，其中，所述安置部之间的间隔等于所述容纳部之间的间隔。
7.根据权利要求1所述的电池组制造装置，其中，所述输送部在竖直下落点处停止。
8.根据权利要求7所述的电池组制造装置，其中，所述电池组框架位于所述调节部中。
9.根据权利要求8所述的电池组制造装置，其中，所述电池组框架在所述竖直下落点处位于所述输送部的下方。
10.根据权利要求9所述的电池组制造装置，其中，所述调节部调节所述电池组框架的位置，使得位于所述竖直下落点处的所述单元单体竖直地下落，并且被安装在所述电池组框架的所述容纳部中。
11.一种电池组制造方法，包括以下步骤：
将多个单元单体定位在形成于输送部中的安置部中；
将电池组框架定位在调节部中；
将被安置在所述输送部上的所述单元单体输送到竖直下落点；并且
打开所述安置部的打开和关闭部，并且使得所述单元单体竖直地下落，以容纳在所述容纳部中。
12.根据权利要求11所述的电池组制造方法，进一步包括以下步骤：通过所述调节部调节所述电池组框架的位置，使得位于所述竖直下落点处的所述单元单体竖直地下落，并且被容纳在所述电池组框架的所述容纳部中。
13.根据权利要求11所述的电池组制造方法，进一步包括以下步骤：使用所述竖直挤压部来挤压被容纳在所述电池组框架中的所述单元单体的上表面。
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