CN114497679A - 电池包装配工艺及电池包 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池包装配工艺及电池包，电池包装配工艺包括，将多个电芯的极柱朝下排列成电芯组，箱体朝下扣向电芯组，电芯组入箱，翻转箱体与电芯组，向箱体与电芯组之间的间隙注胶；电池包由上述的电池包装配工艺制成。本申请中，电芯组以倒装的方式入箱，并且注胶设置于电芯组入箱之后，通过将多个电芯排布成电芯组，以箱体扣向电芯组的方式，实现多个电芯同时入箱，提高了电芯向箱体装配的效率，另一方面，由于注胶设置于电芯入箱之后，电芯入箱过程不会影响布胶，直接向电芯组与箱体之间的间隙注胶，可以使胶体充分填充二者间隙，布胶更为均匀。

Description

电池包装配工艺及电池包

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种电池包装配工艺及电池包。

背景技术

CTP电池包的电芯放置于箱体与上盖形成的内腔中，并通过注胶粘接的形式固定，相关技术中，在箱体内布胶后，将电芯逐个放置于箱体内进行粘接，装配效率低，电芯入箱的过程中，容易剐蹭箱体的内壁，将胶体推至箱体底部，造成胶体分布不均，电芯的固定效果差，严重降低了电池包的装配质量。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种电池包装配工艺，能够降低电芯装配对布胶的影响，并提高电池包的装配效率。

本申请还提出一种采用上述电池包装配工艺制备的电池包。

根据本申请的第一方面实施例的电池包装配工艺，包括：

将多个电芯的极柱朝下排列成电芯组；

箱体朝下扣向所述电芯组，所述电芯组入箱；

翻转所述箱体与所述电芯组，向所述箱体与所述电芯组之间的间隙注胶。

根据本申请实施例的电池包装配工艺，至少具有如下有益效果：

本申请第一方面实施例中提供的电池包装配工艺，电芯组以倒装的方式入箱，并且注胶设置于电芯组入箱之后，一方面，电芯向箱体的装配，无需受电芯重量的影响，而必须逐个入箱，通过将多个电芯排布成电芯组，以箱体扣向电芯组的方式，实现多个电芯同时入箱，提高了电芯向箱体装配的效率，另一方面，由于注胶设置于电芯入箱之后，电芯入箱过程不会影响布胶，直接向电芯组与箱体之间的间隙注胶，可以使胶体充分填充二者间隙，布胶更为均匀。

根据本申请的一些实施例，所述电芯组的成型过程中，沿所述电芯排列的长度方向，在相邻的所述电芯之间设置泡棉。

根据本申请的一些实施例，所述电芯组成型后，执行对所述电芯组的长度限位操作。

根据本申请的一些实施例，注胶前，微调所述电芯与箱体侧部之间的间距。

根据本申请的一些实施例，所述电芯组入箱前，在所述箱体内腔的底部布胶，所述电芯组入箱后，与所述箱体底部的胶体接触。

根据本申请的一些实施例，通过注胶工装，于所述箱体的顶部从上向下注胶，使胶体填充所述箱体与所述电芯组之间的间隙。

根据本申请的一些实施例，通过注胶工装，于所述箱体的底部从下向上注胶，使胶体填充所述箱体与所述电芯组之间的间隙。

根据本申请的一些实施例，注胶区域包括所述电芯组底部与所述箱体之间的间隙，和/或，所述电芯组侧部与所述箱体之间的间隙。

根据本申请的一些实施例，注胶后，持续压持所述电芯组顶部。

根据本申请的第二方面实施例的电池包，由第一方面实施例中的电池包装配工艺制成。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请第一方面实施例提供的电池包装配工艺的流程图；

图2为图1中电芯组成型的流程图；

图3为电芯组长度调整的示意图；

图4为图1中电芯组入箱的示意图；

图5为图1中电芯组与箱体翻转后的示意图；

图6为注胶后插入绝缘片的示意图；

图7为注胶后加压的示意图；

图8为电芯排列与组合的示意图。

附图标记：

电芯组100，电芯110，泡棉120，绝缘片130；箱体200。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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，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。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1所示，本申请第一方面的实施例中提供了一种电池包装配工艺，包括如下步骤：

电芯110的极柱朝下，将多个电芯110排列成电芯组100；

箱体200朝下扣向电芯组100，电芯组100入箱；

翻转电芯组100与箱体200，向箱体200与电芯组100之间的间隙注胶。

如图2所示，电芯110的个数、排列长度与宽度，与箱体200的内腔匹配，便于电芯组100快速入箱。如图4所示，借助夹具或者工装，箱体200以开口向下的状态被提升，或者箱体200提升后，通过翻转，使箱体200的开口向下，随着箱体200的不断下降，电芯110从箱体200的下方进入箱体200内腔；电芯组100入箱前，可以对箱体200及电芯组100进行定位，确保电芯组100能够准确入箱。电芯组100入箱后，借助工装同时翻转箱体200与电芯组100，如图5所示，直接向箱体200与电芯组100之间的间隙注胶，胶体填充二者之间的间隙，使电芯组100固定于箱体200内。

由此，本申请第一方面实施例中提供的电池包装配工艺，电芯组100以倒装的方式入箱，并且注胶设置于电芯组100入箱之后，一方面，电芯110向箱体200的装配，无需受电芯110重量的影响，而必须逐个入箱，通过将多个电芯110排布成电芯组100，以箱体200扣向电芯组100的方式，实现多个电芯110同时入箱，提高了电芯110向箱体200装配的效率，另一方面，由于注胶设置于电芯110入箱之后，电芯110入箱过程不会影响布胶，直接向电芯组100与箱体200之间的间隙注胶，可以使胶体充分填充二者间隙，布胶更为均匀，从而提高电芯110与箱体200之间的连接强度。

需要说明的是，电芯110应排布于一平整平面上，使电芯组100具有较高的平面度，便于电芯组100与箱体200配合，电芯110排布的方式不做限制。如，设置一加工平台，该加工平台的表面平整，借助机械手或夹具夹取电芯110，加工平台上配备有预先设置的定位区域，机械手或夹具根据预先设定的移动路径，将电芯110逐个或者单次多个放置于定位区域，使电芯110具有较高的排列精度，有利于提高电池包的装配质量。

另外，如图3所示，加工平台集成有夹紧工装，在电芯组100成型后，夹紧工装执行对电芯组100的长度限位操作；长度限位是指，调整相邻电芯110在长度方向上的间隙，使电芯组100能够与箱体200的内腔匹配，避免出现电芯组100不能入箱的情况。具体的，夹紧工装夹紧电芯组100长度方向上相对的两侧，并沿长度方向施加一定的约束力，对电芯组100进行挤压，相邻电芯110之间的间隙发生变化，实现对电芯组100长度的调整。

可以想到的是，通常电芯组100排列有多行多列，以电芯组100的长度方向为行，宽度方向为列，为避免不同行的电芯110受到的夹持力不均，夹紧工装应能覆盖电芯组100在宽度上的整个侧面，使不同行的电芯110可以同时受压，保证电芯组100在不同行上长度的一致性。

另外，如图8所示，电芯组100成型过程中，沿电芯110排列的长度方向上，在相邻的电芯110之间设置泡棉120，泡棉120起到隔离相邻电芯110的作用，并且泡棉120受压可收缩，电芯组100在进行长度限位操作时，泡棉120吸收电芯110因受夹紧作用产生的挤压力，并收缩变形，泡棉120的厚度缩减，达到调整电芯组100长度的目的，另外，通过设置泡棉120，可以防止电芯110在调整电芯组100长度过程中相互挤压而变形，并且，泡棉120可以在电池包使用过程中，吸收电芯110因过度充放电等原因而出现的膨胀，使电芯组100具有较优的排列距离。

进一步的，泡棉120的两侧分别与相邻电芯110的侧面粘接，泡棉120可以封堵相邻电芯110在电芯组100长度方向上的间隙，并且向电芯110提供一定的束缚，减轻电芯110的晃动。需要说明的是，在注胶过程中，随着胶体的流动，胶体不断填充于电芯组100与箱体200之间的间隙内，通过泡棉120封堵相邻电芯110之间的间隙，可以防止胶体进入相邻电芯110之间，影响注胶，或者导致泡棉120位置发生变化，而影响电芯组100排列精度。

电芯组100入箱后，为便于后续注胶，同时翻转电芯组100与箱体200，使电芯组100的极柱与箱体200的开口朝上。需要说明的是，可以在加工平台上集成翻转机构，翻转机构夹持电芯组100与箱体200，使电芯组100与箱体200保持位置的相对固定，并带动二者进行180度翻转；在一个实施例中，翻转机构可以同时带动加工平台、电芯组100与箱体200翻转，翻转后，翻转结构将电芯组100与箱体200放置于另一载物平台上，并将加工平台取下，便于对箱体200与电芯组100进行后续工序；在另一实施例中，翻转结构具有夹持电芯组100与箱体200的夹爪，夹爪转动并带动电芯组100与箱体200翻转，翻转后，夹爪将电芯组100与箱体200放置于另一载物平台。

电芯组100入箱后，存在电芯组100与箱体200的侧部之间的间距过大或过小的情况，为克服由于间距过大，导致电芯组100容易晃动，或者由于间距过小，导致注胶困难的问题，在注胶前，需对电芯110与箱体200侧部之间的间距进行微调，以提高电芯110的排列精度；通过间距微调，可以使电芯110与箱体200侧部之间的间隙均匀，便于后期注胶，使胶体能够接触箱体200侧部与电芯110之间的任一区域，保证胶体对电芯110的粘接强度。

上述的间距微调，可以通过在电芯110与箱体200侧部之间插入调节片的方式实现。具体的，若电芯110的位置存在偏移，则其在宽度方向上的两侧中，其中一侧与箱体200侧部的间距过大，另一侧与箱体200侧部的间距过小，可以通过在电芯110与箱体200侧部间距过小的区域插入调节片的方式进行间距调节，通过插入调节片，电芯110一侧与箱体200侧部之间的间距加大，电芯110的另一侧与箱体200侧部之间的间距减小，使电芯110两侧与箱体200侧部之间的间隙趋于均匀。

需要说明的是，调节片需在间距调节后取出，另外，电芯110与箱体200的侧部之间可插入多个的调节片，多个调节片配合使用，可达到对间距进行快速调节的目的。

另外，上述箱体200的侧部是指，箱体200在沿电芯组100长度方向上设置的侧板或者间隔板的侧部，侧板设置于箱体200的外侧，间隔板设置于箱体200的内腔中，并用于隔开相邻行的电芯110，从而，当电芯组100设置有多行时，电芯110分别位于侧板与间隔板之间，或者两个间隔板之间，通过对间距的调整，使电芯110与侧板之间的间距，以及电芯110与侧板之间的间距均匀化，使电芯110能够与侧板与间隔板稳定粘接。

在一个实施例中，注胶时，通过注胶工装，于箱体200的顶部从上到下注胶，胶体被注入箱体200与电芯110之间的间隙内，在重力作用下，胶体在间隙内不断流动，直至完全填充该间隙，使电芯110侧部与箱体200侧部的每一区域均与胶体接触。

需要说明的是，由于箱体200与电芯110之间的间距较小，为使胶体能够顺畅进入注胶间隙内，并在注胶间隙内流动，注胶工装应具有一定的注胶压力，使胶体注入电芯110与箱体200之间的间隙后，以一定的流速在注胶间隙内快速流动，保证注胶质量。

从箱体200的顶部向下注胶时，由于箱体200与电芯110之间存在原始空气，原始空气所产生的气压形成胶体向下流动的阻力，胶体从箱体200顶部流动至箱体200底部的路径较长，实现注胶所需的时间较长，影响装配效率；基于此，在一个实施例中，在电芯组100入箱前，先在箱体200内腔的底部进行布胶，此时电芯110还未入箱，便于布胶，电芯组100入箱后，与箱体200底部的胶体接触，从而，在后续注胶时，胶体只需填充电芯110与箱体200侧部之间的间隙即可，可以有效提高电芯110向箱体200的装配效率。

需要说明的是，由于胶体的粘稠度较高，且需要一定的固化时间才能实现粘接，因此，即使箱体200以倒装的形式扣向电芯110，胶体也不会从箱体200内流出，并且，在注胶过程中，箱体200底部的胶体还未固化，可以与注胶过程中流向底部的胶体融合，两部分的胶体可以共同进行固化，并对电芯110的底部与侧部进行粘接。

在另一实施例中，通过注胶工装于箱体200的底部从下向上注胶，使胶体填充箱体200与电芯组100之间的间隙。需要说明的是，箱体200的底部应设有与内腔连通的注胶孔，注胶工装内的胶体，通过注胶孔注入内腔中，胶体从下到上沿电芯110与箱体200之间的间隙流动，并对间隙进行不断填充；以此种方式注胶，胶体在自重下，从下到上蔓延，胶体的流动更为平稳，并且能够在流动过程中排出电芯110与箱体200之间的空气，避免在胶体内产生气泡，并且克服了由于电芯110与箱体200之间间隙过小，导致以从上到下的方式注胶时，胶体易卡滞的缺陷。

需要说明的是，从下到上的注胶方式，可以同时对箱体200底部与电芯110之间的间隙，以及箱体200侧部与电芯110之间的间隙进行注胶。具体的，箱体200底部与电芯110之间的间隙，和箱体200侧部与电芯110之间的间隙连通，在注胶时，胶体首先经过箱体200底部与电芯110之间的间隙，胶体能够同时沿电芯组100的宽度方向流动，并逐渐填充箱体200底部与电芯110之间的间隙，以及沿竖直方向流动，并逐渐填充箱体200侧部与电芯110之间的间隙，完成向箱体200底部与电芯110之间，以及箱体200侧部与电芯110之间的注胶。

胶体应选择绝缘胶，注胶完成后，胶体填充箱体200侧部与电芯110之间的间隙，以及箱体200底部与电芯110之间的间隙，实现箱体200底部与电芯110之间，以及箱体200侧部与电芯110之间的绝缘。如图6所示，注胶后，在电芯组100与箱体200端板之间插入绝缘片130，实现箱体200端部与电芯110之间的绝缘；绝缘片130可以选用泡棉120、硅胶材质，一方面，保证箱体200端部与电芯110之间的绝缘，使电芯组100在不同方向上均得到限位，另一方面，吸收电芯组100在长度方向上距离偏差，并实现缓冲。

在注胶以及位置调整完成后，对胶体进行固化，使箱体200与电芯110之间稳定粘接。如图7所示，固化过程中，在预设时间内，以一定压力持续压持电芯110顶部，使电芯组100和箱体200保持与胶体的充分接触，优化固化效果，并使箱体200与电芯110紧密连接。

需要说明的是，电池包还包括上盖，上盖扣合于箱体200的上方，以将电芯组100密封于箱体200内。胶体固化后，电芯组100完全粘接于箱体200内，此后，可通过螺纹连接的方式将上盖固定于箱体200顶部。

本申请第二方面的实施例中，还提供了一种电池包，该电池包采用第一方面任一实施例中提供的电池包装配工艺制成；通过上述电池包装配工艺制成的电池包，具有电芯110与箱体200粘接稳定，以及装配效率高的特点。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.电池包装配工艺，其特征在于，包括：

电芯的极柱朝下，多个电芯排列成电芯组；

箱体朝下扣向所述电芯组，所述电芯组入箱；

翻转所述箱体与所述电芯组，向所述箱体与所述电芯组之间的间隙注胶。

2.根据权利要求1所述的电池包装配工艺，其特征在于，所述电芯组的成型过程中，沿所述电芯排列的长度方向，在相邻的所述电芯之间设置泡棉。

3.根据权利要求1或2所述的电池包装配工艺，其特征在于，所述电芯组成型后，执行对所述电芯组的长度限位操作。

4.根据权利要求1所述的电池包装配工艺，其特征在于，注胶前，微调所述电芯与箱体侧部之间的间距。

5.根据权利要求1所述的电池包装配工艺，其特征在于，所述电芯组入箱前，在所述箱体内腔的底部布胶，所述电芯组入箱后，与所述箱体底部的胶体接触。

6.根据权利要求1或5所述的电池包装配工艺，其特征在于，通过注胶工装，于所述箱体的顶部从上向下注胶，使胶体填充所述箱体与所述电芯组之间的间隙。

7.根据权利要求1所述的电池包装配工艺，其特征在于，通过注胶工装，于所述箱体的底部从下向上注胶，使胶体填充所述箱体与所述电芯组之间的间隙。

8.根据权利要求1或7所述的电池包装配工艺，其特征在于，注胶区域包括所述电芯组底部与所述箱体之间的间隙，和/或，所述电芯组侧部与所述箱体之间的间隙。

9.根据权利要求1所述的电池包装配工艺，其特征在于，注胶后，持续压持所述电芯组顶部。

10.电池包，其特征在于，由权利要求1至9中任一项所述的电池包装配工艺制成。

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