CN114784354A - 电池装置及其装配方法、装配设备、电池组件定位工装 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池技术领域，公开一种电池装置及其装配方法、装配设备、电池组件定位工装。电池装置包括梁、箱体底板、箱体边框和电池，梁、箱体底板和箱体边框围成箱体，电池设置在箱体内；装配方法包括以下步骤：将梁、箱体底板和箱体边框按照设定顺序分别与电池连接装配，设定顺序中，箱体底板或者至少部分箱体边框在梁之后进行装配。本申请提供的电池装置的装配方法，不易产生影响电池装置良率的因素，可以避免焊接导致的箱体一致性差、焊渣焊缝等导致的装配不良和绝缘失效等问题；并且，装配流程和工艺更加简单，且能够实现整个装配工序无缝衔接，有利于打造全自动化产线，提高生产效率，实现高速制造，高良率制造。

Description

电池装置及其装配方法、装配设备、电池组件定位工装

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池装置及其装配方法、装配设备、电池组件定位工装。

背景技术

现有设计中，电池包的装配方法为将电池箱体组装好，再将电池成组放入箱体内，即先进行箱体组装，再完成电池组装配，因此电池包的装配工序比较复杂，效率低，难以实现自动化生产，并且，在箱体和电池转运过程也会带来一系列不稳定因素，导致良率降低。

发明内容

本发明提供一种电池装置及其装配方法、装配设备、电池组件定位工装，用于改善电池装置的装配工序，提高生产效率。

第一方面，本申请提供一种电池装置的装配方法，所述电池装置包括梁、箱体底板、箱体边框和电池，所述梁、所述箱体底板和所述箱体边框围成箱体，所述电池设置在所述箱体内；所述装配方法包括以下步骤：

将梁、箱体底板和箱体边框按照设定顺序分别与电池连接装配，所述设定顺序中，所述箱体底板或者至少部分所述箱体边框在梁之后进行装配。

本申请提供的电池装置的装配方法，无需提前组装电池装置的箱体，而是将电池的装配工序与箱体的组装步骤集成，首先将电池与用于组成箱体的部分结构(梁、箱体边框或者箱体底板)连接，然后再将用于组成箱体的其余部分进行安装以形成完整的箱体，在装配完电池之后，才组装形成完整的箱体，这样，整个装配工序无缝衔接，不易产生影响电池装置良率的因素；例如，装配电池时仅需要将电池与部分箱体结构相连，电池无需采用过压并垂直插入箱体的方式装配，不受箱体结构限制，有利于提高装配效率和良率；而且，先后安装的各部分箱体结构之间可以采用粘接和/或紧固件连接等非焊接形式，相对于事先采用焊接拼成箱体再装配电池的方式，可以避免焊接导致的箱体一致性差、焊渣焊缝等导致的装配不良和绝缘失效等等问题；并且，本申请的装配方法，通过电池到电池装置集成装配方式的创新，打破了传统箱体独立制造的模式，把箱体制造工艺和系统装配工艺高度集成，装配流程和工艺更加简单，且能够实现整个装配工序无缝衔接，有利于打造全自动化产线，提高生产效率，实现高速制造，高良率制造，并且有利于降低制备成本。另外，若通过箱体边框和箱体底板围成箱体，且电池已经装配至箱体中，之后再装配梁，此时由于存在装配公差，可能会导致梁无法装配至箱体内，如果硬塞进去，可能会导致箱体变形，如果挤压到电池还会导致电池变形或破损，影响电池寿命；本申请的装配方案中，将梁放在箱体底板或者至少部分箱体边框之前进行装配，不最后装配梁，即在装配梁之前，没有形成完整的箱体，这样可以减小箱体结构对梁的装配空间限制，可以避免发生上述装配问题，从而可以进一步提高装配效率和良率。

第二方面，本申请提供一种电池装置，该电池装置采用如上述电池装置的装配方法制备而成；所述电池装置包括由梁、箱体边框和箱体底板拼装而成的箱体，以及位于所述箱体内的电池。

具体的，本申请提供的电池装置，用于组成箱体的不同部分结构(梁、箱体边框或者箱体底板)是直接与电池集成装配的，因此，整个装配工序无缝衔接，装配流程和工艺简单，自动化程度高，不易产生影响电池装置产品良率的因素，可以提高电池装置装配的一致性和良率；并且，装配电池时仅需要将电池与部分箱体结构相连，电池无需采用过压并垂直插入箱体的方式装配，不受箱体结构限制，有利于提高装配效率和良率；而且先后安装的各部分箱体结构之间采用粘接和/或紧固件连接等非焊接形式，相对于事先采用焊接拼成箱体再装配电池的方式，可以避免焊接导致的箱体一致性差、焊渣焊缝等导致的装配不良和绝缘失效等问题，能够进一步提高电池装置的良率。

第三方面，本申请提供一种电池装置的装配设备，所述电池装置的装配设备用于执行上述电池装置的装配方法中的步骤；所述装配设备包括：

第一装配机构，被配置为将梁与电池装配固定；

第二装配机构，被配置为在梁与电池装配形成的组件上装配箱体底板和/或至少部分箱体边框。

本实施例提供的电池装置的装配设备，用于执行上述电池装置装配方法中的工序，可以实现整个电池装置的全流程装配操作的自动化，有效提高电池装置的生产效率，提高电池装置的装配良率。

第四方面，本申请提供一种电池组件定位工装，所述电池组件定位工装用于在电池装置装配过程中对组成电池装置的至少部分部件进行定位；所述电池装置包括梁、箱体底板、箱体边框和电池，所述梁、所述箱体底板和所述箱体边框围成箱体，所述电池设置在所述箱体内；

所述电池组件定位工装包括承载板以及位于所述承载板上的定位结构，所述承载板用于承载所述箱体边框、所述梁和所述电池中的至少一者，所述定位结构用于对所述箱体边框、所述梁和所述电池中的至少一者进行定位。

本实施例提供的电池组件定位工装，可以在电池装置装配过程中用于承载和定位装配部件，有利于定位梁、箱体边框和各电池的相对位置，进而提高装配效率，并可以保证装配形成的组件的一致性和良率。

附图说明

为了更好地理解本发明，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且有些相关的部件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。

图1为本发明实施例提供的电池装置的装配方法流程图；

图2为本发明实施例提供的电池装置的第一梁的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的电池装置的装配方法中以一根普通结构梁为基准装配电池的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的电池装置的装配方法中在电池组的另一侧装配换热功能型梁的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的电池装置的装配方法中以换热功能型梁为基准继续装配电池的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的电池装置的装配方法中安装第二根普通结构梁的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的电池装置的装配方法中将第一梁与电池安装到位后的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的电池装置的装配方法中将第二梁安装到位后的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的电池装置的装配方法中将前后边框安装到位后的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的电池装置的装配方法中将左右边框安装到位后的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的电池装置的装配方法中将底板安装到位后的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的电池装置的装配方法中将汇流排安装到位后的结构示意图；

图13为本发明实施例提供的电池装置的装配方法中将电器件安装到位后的结构示意图；

图14为本发明实施例提供的电池装置的装配方法中将盖板安装到位后的结构示意图；

图15为本发明实施例提供的电池装置中左右边框与前后边框连接部位的爆炸结构示意图；

图16为本发明实施例提供的电池装置中左右边框与前后边框连接部位的结构示意图；

图17为本发明一个实施例提供的电池装置的装配方法中电池与第一梁装配过程的结构示意图；

图18为本发明另一实施例提供的电池装置的装配方法中电池与第一梁装配过程的结构示意图；

图19为本发明另一实施例提供的电池装置的装配方法中电池与第一梁装配过程的结构示意图；

图20为本发明实施例提供的电池组件的定位工装在装配电池与第一梁时的结构示意图。

附图标记：

1-电池；2-梁；21-第一梁；22-第二梁；20-转接件；

211-普通结构梁；212-换热功能型梁；200-流道进出口；

3-边框；31-前后边框；32-左右边框；310-型腔开口；4-底板；

5-汇流排；6-电器件；7-盖板；8-密封胶；9-紧固件；10-发泡胶；

11-承载板；111-滑槽；12-第一定位件；121-电池极柱定位部；

13-第二定位件；131-卡扣。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

目前，随着电动汽车的兴起，用于电动汽车领域的新能源电池装置发展迅速，该电池装置一般包括外部密封箱体以及位于箱体内的电池组，电池组由方型电池排列组成，例如方型锂离子电池。电池装置的箱体一般作为一个独立的产品，由第三方装配集成后供货给电池厂商，电池厂商完成电池装箱操作以组装形成电池装置产品；因此，电池装置的生产周期较长，效率较低，生产工序不利于自动化生产，且在箱体集成初期阶段和电池装配阶段质量问题频发，不利于提高电池装置的制备良率；另外，目前的电池装置箱体，其组装形式主要为焊接，易引发尺寸热变形偏差、一次气密通过率低、二次补焊材料性能下降、焊后框架产生金属残留难以清除、焊渣/焊缝致系统绝缘失效等一系列影响质量的问题。

鉴于此，本申请发明人设计了一种电池装置及其装配方法、装配设备、电池组件定位工装，用以改善电池装置的装配工序，提高电池装置的装配效率和良率。

第一方面，本申请提供一种电池装置的装配方法，参考图2至图11，电池装置包括梁2、箱体底板4、箱体边框3和电池1，梁2、箱体底板4和箱体边框3围成箱体，电池1设置在箱体内；‘围成箱体’是指围成箱体的形状，该箱体并一定是完整的密封结构，例如，箱体边框3可以包括前后边框31和左右边框32，梁2可以包括第一梁21和第二梁22；由梁2、箱体底板4和箱体边框3所围成的箱体是指上方开口没有盖子的箱体形式。具体的，本申请提供的电池装置的装配方法包括以下步骤：

将梁2、箱体底板4和箱体边框3按照设定顺序分别与电池1连接装配，该设定顺序中，箱体底板4或者至少部分箱体边框3在梁2之后进行装配；例如，如图2至图10所示，可以首先将梁2以及箱体边框3与电池1连接，然后进一步将未与电池1连接的箱体底板4进行安装，如图11所示；或者，先将梁2、箱体底板4与电池1连接，然后进一步将未与电池1连接的箱体边框3进行安装。

本申请提供的电池装置的装配方法，无需提前组装电池装置的箱体，而是将电池1的装配工序与箱体的组装步骤集成，首先将电池1与用于组成箱体的部分结构(梁2、箱体边框3或者箱体底板4)连接，然后再将用于组成箱体的其余部分进行安装以形成完整的箱体，在装配完电池1之后，才组装形成完整的箱体，这样，整个装配工序无缝衔接，不易产生影响电池装置良率的因素；例如，装配电池1时仅需要将电池1与部分箱体结构相连，电池1无需采用过压并垂直插入箱体的方式装配，不受箱体结构限制，有利于提高装配效率和良率；而且，先后安装的各部分箱体结构之间可以采用粘接和/或紧固件连接等非焊接形式，相对于事先采用焊接拼成箱体再装配电池1的方式，可以避免焊接导致的箱体一致性差、焊渣焊缝等导致的装配不良和绝缘失效等等问题；并且，本申请的装配方法，通过电池1到电池装置集成装配方式的创新，打破了传统箱体独立制造的模式，把箱体制造工艺和系统装配工艺高度集成，装配流程和工艺更加简单，且能够实现整个装配工序无缝衔接，有利于打造全自动化产线，提高生产效率，实现高速制造，高良率制造，并且有利于降低制备成本。另外，若通过箱体边框3和箱体底板4围成箱体，且电池1已经装配至箱体中，之后再装配梁2，此时由于存在装配公差，可能会导致梁2无法装配至箱体内，如果硬塞进去，可能会导致箱体变形，如果挤压到电池1还会导致电池1变形或破损，影响电池1寿命；本申请的装配方案中，将梁2放在箱体底板4或者至少部分箱体边框3之前进行装配，不最后装配梁2，即在装配梁2之前，没有形成完整的箱体，这样可以减小箱体结构对梁2的装配空间限制，可以避免发生上述装配问题，从而可以进一步提高装配效率和良率。

一些实施例中，将梁2、箱体底板4和箱体边框3按照设定顺序分别与电池1连接装配，具体可以包括以下步骤，如图1所示：

步骤101，如图2至图10所示，将梁2和箱体边框3与电池1装配固定；

步骤102，如图11所示，然后装配箱体底板4。

将箱体边框3和梁2与电池1装配固定所形成的组件的稳定性更好，并且先确定各电池1与箱体框架之间的相对位置，有利于后续其余部分结构(例如箱体底板4、汇流排)的安装操作，有利于提高最终电池装置的整体组装良率和效率。

一些实施例中，步骤101，将梁2和箱体边框3与电池1装配固定，具体包括：如图10和图11所示，将电池1的极柱所在一侧朝向地面以与箱体边框3和梁2装配固定。示例性的，电池1可以为锂离子方型电池1，具体为六面体，电池1的极柱所在一侧背离箱体底板4，面向电池装置的盖板，用于布置汇流排5并通过汇流排5与线束板组件相连。

进一步的，步骤102，装配箱体底板4，可以包括以下实施方式：

如图10和图11所示，将箱体底板4粘接固定至电池1背离极柱的一侧。

进一步的，电池装置的装配方法还可以包括以下步骤：

步骤103，如图11和图12所示，将装配完箱体底板4的模块整体翻转，并在电池1设有极柱的一侧装配汇流排5。

本实施例中，电池1极柱所在一侧朝向地面以与箱体框架装配，即电池1与箱体框架倒置进行连接装配。这样，在将电池1与箱体框架连接装配之后，无需移动电池1与箱体框架所组成的组件，直接即可以进行箱体底板4的装配，然后再将组件翻转以装配汇流排5、线束板组件以及箱体盖板7等结构；由于装配箱体底板4时电池1与箱体框架倒置，使得箱体底板4装配操作简单，例如在箱体底板4一侧安装锁紧件等操作非常方便。

一些实施例中，步骤101，将梁2和箱体边框3与电池1装配固定，具体包括：

提供定位工装，将箱体边框3、梁2与电池1在定位工装上进行装配连接，定位工装上设有定位结构，通过定位结构定位箱体边框3、和/或梁2、和/或电池1的位置。

本实施例中，定位工装既可以承载装配部件，又可以对装配部件进行定位，例如，通过定位工装可以定位梁2、箱体边框3和各电池1的相对位置，进而提高装配效率，并可以保证装配形成的组件的一致性和良率。

例如，如图2至图10所示，首先在定位工装上进行箱体框架与电池1的装配；进一步的，如图10和图11所示，箱体底板4的装配步骤也可以在定位工装上进行，即在箱体框架与电池1在定位工装上进行装配连接之后，无需移动或翻转箱体框架与电池1，直接将箱体底板4粘接固定至电池1背离极柱的一侧，至此完成箱体的组装，如图12至图14所示，之后可以翻转箱体以使得箱体开口一侧朝上，以便于进一步装配汇流排5、线束板组件、电器件6和盖板7等结构。

一些实施例中，将梁2、箱体边框3与电池1装配固定后，在垂直于电池大面的方向上，各电池1的至少一侧大面与相邻结构之间具有间隙，电池1为六面体，电池大面即相对的两个面积最大的表面。这样，可以避免电池受挤压，并能够缓解电池在工作时由于膨胀变形而导致的进一步相互挤压，从而可以提高电池的安全性能。示例性的，可以是相邻的两个电池大面之间具有间隔，或者，电池大面与相邻的分隔件之间具有间隔，或者，电池大面与相邻的箱体框架之间具有间隔。

目前，常规装配工序为事先拼成箱体再将电池入箱，一般需要采用夹持工装将电池组沿垂直于电池大面方向上加压然后将过压的电池组放入箱体的不同腔室内，装配过程以及装配后各电池在垂直于电池大面的方向会受到一定的挤压力，而电池在充放电过程中容易发生膨胀变形尤其是在垂直于电池大面方向，进而，采用常规方法制备的电池装置在使用过程中很容易由于受力和形变的变化较大而产生不良甚至出现安全性问题。本实施例的装配工序，将电池的装配工序与箱体的组装步骤集成，无需电池组过压入箱操作，并且装配过程可以采用定位工装保证各电池组与箱体框架的相对位置，进而保证在垂直于电池大面方向各电池不受挤压力，因此，本实施例提供的电池装置装配工序，可以减小或者避免装配过程以及装配后各电池在垂直于电池大面的方向受到挤压力，从而可以提高电池装置使用寿命，减少电池装置出现安全性问题的概率。

示例性的，步骤101，将梁2、箱体边框3与电池1装配固定，具体可以包括：

在至少部分电池1的一侧大面上设置分隔件，然后将电池1沿垂直于电池大面的方向依次装配，在后装配的电池1与其相邻的在先装配的电池1之间具有间隙。这样，可以使得各电池1沿垂直于电池大面方向排列，每个电池1与其相邻的电池1之间、或者与其相邻的分隔件之间均具有一定间隔，例如，在每个电池1的一侧大面均设置分隔件，则任意相邻的两个电池1之间具有分隔件，分隔件一侧与一个电池大面粘接，另一侧与另一个电池大面之间设有间隔，因此相邻电池1之间无挤压，且上述间隔和分隔件可以在电池1工作时为电池的膨胀变形提供缓冲，避免由于电池1的形变较大而导致挤压不良或者其它安全性问题。

一些实施例中，步骤101，将梁2、箱体边框3与电池1装配固定，可以包括以下步骤：

步骤201，如图2至图8所示，首先将电池1与梁2粘接固定；

步骤202，如图9和图10所示，然后将箱体边框3与梁2连接以组成箱体框架。

采用本实施例中的装配方式，可以通过梁2将各电池1预先固定，这样方便后续边框3、箱体底板4等其它结构的安装。

一些实施例中，步骤201，将电池1与梁2粘接固定，可以包括：

如图2至图7所示，将电池1的第一侧面与第一梁21粘接固定，电池1的第一侧面与电池大面垂直。

在制备成型的电池装置中，电池1以成组的形式容置在箱体的腔室内，电池组中的各电池1沿垂直于电池大面的方向排列，通过将各电池1的第一侧面与第一梁21粘接固定，可以使得各电池1以第一梁21为基准，沿第一梁21延伸方向排列以形成电池组，并使得各电池组中的电池1均可以与相邻的第一梁21连接固定，从而方便后续其它结构的安装，并提高电池装置的整体稳定性。

具体的，电池组中的各电池1可以是依次分别粘接至第一梁21上，也可以是将各电池1先排列成组然后统一粘贴至第一梁21上，具体可根据实际需求而定。

示例性的，如图2至图7所示，将电池1的第一侧面与第一梁21粘接固定，具体可以包括以下实施方式：第一梁21包括普通结构梁211与换热功能型梁212，普通结构梁211仅用作于结构框架，换热功能型梁212被配置为液冷板，除了用作结构框架，内部还可以流通换热介质以用于电池1的热交换。沿垂直于第一梁21的方向上，将普通结构梁211与换热功能型梁212交替设置；电池1包括两个相对的第一侧面，将一个第一侧面与普通结构梁211粘接固定，将另一个第一侧面与换热功能型梁212粘接固定。

由于普通结构梁211结构强度大，且内部不具有换热流道，不存在液体泄漏等安全风险，所以有利于加强箱体框架的强度和稳定性，例如，普通结构梁211可以通过紧固件与箱体底板4或者边框3连接；而换热功能型梁212可以对与其相邻的电池1进行热交换，从而提高电池1的工作效率和良率；本实施例中，通过在各电池组的一侧设置普通结构梁211，另一侧设置换热功能型梁212，可以同时改善电池装置的结构强度以及工作性能，有益效果显著。当然，对于在垂直于第一梁21方向上位于端部的电池组，其一个第一侧面与第一梁21粘接，另一个第一侧面可以不与第一梁21粘接，而是直接与箱体边框3接触，即位于垂直于第一梁21方向上的端部的电池组，仅一侧与普通结构梁211或者换热功能型梁212粘接，优选的，该端部的电池组一侧与换热功能型梁212粘接。

进一步的，步骤201，将电池1与梁2粘接固定，还包括：如图8所示，在将电池1的第一侧面与第一梁21粘接固定之后装配第二梁22，第二梁22与第一梁21垂直，且第二梁22与第一梁21卡接配合。

具体的，第二梁22与电池组中各电池1的排列方向垂直，与电池1的大面平行，通过第二梁22与第一梁21交叉垂直，可以分隔形成多个区域，以使得不同的电池组被分隔在不同的区域内。

一些实施例中，步骤202，将箱体边框3与梁2连接以组成箱体框架的步骤，具体包括以下实施方式：

如图8、图9和图10所示，先装配前后边框31，再装配左右边框32，前后边框31分别位于第一梁21的两端，左右边框32与第一梁21的延伸方向相同。

示例性的，左右边框32朝向箱体内侧的表面与前后边框31的端面粘接。

左右边框32用于包覆前后边框31的端面，可以将前后边框31的端部密封；如果先安装左右边框32，则前后边框31需要塞进左右边框32限定的间距内，这样不易装配，且由于前后边框31的端部与左右边框32之间设有密封胶，后安装前后边框容易出现刮胶的情况，而先安装前后边框31之后再安装左右边框32既可以避免刮胶，又有利于沿垂直于两者接触面方向上实现挤压溢胶的操作，有利于两者的粘接固定强度和密封良率。

示例性的，步骤202，将箱体边框3与梁2连接以组成箱体框架，具体包括：

如图15所示，前后边框31的端部设有胶槽，胶槽内设置密封胶8；这样便于容纳密封胶8，并限定密封胶8的粘接区域；例如，前后边框31内设有型腔，用于减重，前后边框31的端部设有型腔开口310，胶槽可以围绕型腔开口310设置，这样可以通过密封胶8将前后边框31的型腔开口310密封，提高电池装置的气密性。

进一步的，安装左右边框32时，将左右边框32朝向箱体内侧的表面与前后边框31的端面通过密封胶8粘接，并通过紧固件9锁紧。这样，通过紧固件9可以进一步保证前后边框31和左右边梁2的连接强度，进而保证整个电池装置的结构强度。

示例性的，将边框3与梁2连接以组成箱体框架，还包括：

如图16所示，左右边框32的端面设有型腔开口，通过胶将左右边框32的端面处的型腔开口密封，以提高电池装置的气密性，且可以避免电池装置应用在行车环境中产生风鸣等现象。

例如，具体可以采用发泡胶10封堵左右边框32的端面的型腔开口。

示例性的，装配前后边框31的步骤，具体可以包括以下情况：

如图2和图9所示，第一梁21的两端设有转接件20，前后边框31设有用于与转接件20插接配合的凹槽，将第一梁21两端的转接件20插接至前后边框31的凹槽中。

示例性的，转接件20可以与第一梁21的主体部插接并通过锁紧件锁紧；例如，转接件20可以呈T字型，其中T字型的一竖结构插接至第一梁21主体部的型腔内，T字型的一横结构用于插接至前后边框31的凹槽中。

例如，如图7和图9所示，第一梁21包括普通结构梁211与换热功能型梁212，在普通结构梁211的两端设有转接件20，以与前后边框31连接；换热功能型梁212的两端设有流道进出口200，以用于与换热介质管道相连。

需要说明的是，本申请中，前后边框31包括位于腔体框架前后两端且相对设置的两侧边框，同理，左右边框32包括位于腔体框架左右两端且相对设置的两侧边框。

一些实施例中，步骤201，将电池1与梁2粘接固定，具体可以包括以下实施方式：

如图17所示，首先在定位工装上布置梁2，然后将电池1安装在由梁2围成的区域内并使得电池1与相邻的梁2粘接。例如，首先布置第一梁21和第二梁22以围成多个区域，然后在每一个区域内安装电池1。这样，可以便于快速定位，有利于进一步提高工作效率。

另一些实施例中，步骤201，将电池1与梁2粘接固定，具体可以包括以下实施方式：

如图18所示，首先在定位工装上布置电池1，然后将梁2安装在电池1之间并与相邻的电池1粘接固定。例如，首先在定位工装上布置多组电池1，然后将第一梁21和第二梁22布置在电池组之间，以将不同的电池组之间分隔开。这样，方便电池组的安装，有利于实现各电池1在垂直大面方向上不受挤压。并且，通常梁相对的两侧都会涂胶，以和不同的电池组粘接，如果将梁两侧的电池组先后安装，安装后面的电池组时可能会由于胶层已经固化而导致粘接不良；采用本实施例的装配方法，可以将梁的两面同时与两侧的电池组粘接，从而避免上述问题。

另一些实施例中，步骤201，将电池1与梁2粘接固定，具体可以包括以下实施方式：

如图19所示，在定位工装上交替布置电池1与梁2，并将相邻的电池1与梁2粘接固定。这样，电池1与梁2的安装操作都很方便，并且有利于提高电池1与梁2之间的粘接良率，加强整体的结构强度。

例如，首先在定位工装上布置第一梁21，然后以第一梁21为基准布置与第一梁21相邻的电池1，依次类推沿横向交替布置第一梁21与电池1直至达到预设要求的电池1数量，之后可以布置第二梁22以将纵向上不同电池组之间分隔开。

或者，首先在定位工装上布置一列电池1，该一列电池1可以为一个电池组也可以包括两个或多个电池组，然后以为该列电池1为基准布置与该列电池1相邻的第一梁21，依次类推沿横向交替布置电池1列和第一梁21直至达到预设要求的电池1数量，之后可以布置第二梁22以将各电池1列分隔为电池组。

当然，本申请实施例提供的电池装置的装配方法以及其具体实施方式并不限于上述实施例的举例。例如，也可以是首先将电池1粘接至箱体底板4上，然后再装配梁2以及箱体边框3等箱体框架结构，此时，箱体底板4上优选设有各电池1的定位部，电池1优选为正立放置并粘接至箱体底板4上；或者，也可以是首先将电池1与梁2以及部分箱体边框3(例如前后边框301)装配固定，然后装配箱体底板4，最后装配另外部分箱体边框3(例如左右边框302)。本申请的具体装配方式的选择可以根据实际操作需求而定。

第二方面，本申请还提供一种电池装置，该电池装置采用如上述任一项电池装置的装配方法制备而成。具体的，如图8、图9、图10和图11所示，该电池装置包括由梁2、箱体边框3和箱体底板4拼装而成的箱体，以及位于箱体内的电池1。

示例性的，箱体边框3与箱体底板4之间、以及箱体边框3和梁2之间均采用非焊接方式相连。

具体的，本申请提供的电池装置，用于组成箱体的不同部分结构(梁2、箱体边框3或者箱体底板4)是直接与电池1集成装配的，因此，整个装配工序无缝衔接，装配流程和工艺简单，自动化程度高，不易产生影响电池装置产品良率的因素，可以提高电池装置装配的一致性和良率；并且，装配电池1时仅需要将电池1与部分箱体结构相连，电池1无需采用过压并垂直插入箱体的方式装配，不受箱体结构限制，有利于提高装配效率和良率；而且先后安装的各部分箱体结构之间采用粘接和/或紧固件连接等非焊接形式，相对于事先采用焊接拼成箱体再装配电池1的方式，可以避免焊接导致的箱体一致性差、焊渣焊缝等导致的装配不良和绝缘失效等问题，能够进一步提高电池装置的良率。

第三方面，基于本申请提供的电池装置的装配方法，本申请还提供一种电池装置的装配设备，该装配设备用于执行如上述任一项电池装置的装配方法中的步骤；该装配设备包括：

第一装配机构，被配置为将梁与电池装配固定；

第二装配机构，被配置为在梁与电池装配形成的组件上装配箱体底板和/或至少部分箱体边框。

具体的，本实施例提供的电池装置的装配设备，用于执行上述电池装置装配方法中的工序，可以实现整个电池装置的全流程装配操作的自动化，有效提高电池装置的生产效率，提高电池装置的装配良率。

例如，第一装配机构，可以被配置为在定位工装上依次将梁和箱体边框与电池粘接固定；第二装配机构，可以被配置为在电池背离极柱的一侧安装箱体底板。或者，第一装配机构，可以被配置为在定位工装上将梁和部分箱体边框与电池粘接固定；第二装配机构，可以被配置为安装箱体底板以及另外部分箱体边框。当然，本申请中，第一装配机构和第二装配机构执行的具体操作流程和装配工艺还可以包括很多实施方式，并不限于上述实施例，具体可以根据实际情况而定。

另外，本申请提供的电池装置的装配设备，并不限于上述结构，例如，该装配设备还可以包括第三装配机构，用于在安装完箱体和电池之后，进一步执行装配汇流排、盖板等操作。

具体的，本申请提供的电池装置以及电池装置的装配设备，与本申请提供的电池装置的装配方法为相同的发明构思，具有相同或相对应的实施例和有益效果，本申请此处不再赘述。

第四方面，基于本申请提供的电池装置的装配方法，本申请提供一种电池组件定位工装，电池组件定位工装用于在电池装置装配过程中对组成电池装置的至少部分部件进行定位；如图20所示，电池装置包括梁2、箱体底板、箱体边框和电池1，梁2、箱体底板和箱体边框围成箱体，电池1设置在箱体内。电池组件定位工装包括承载板11以及位于承载板11上的定位结构，承载板11用于承载箱体边框、梁2和电池1中的至少一者，定位结构用于对箱体边框、梁2和电池1中的至少一者进行定位。

本实施例提供的电池组件定位工装，在电池装置装配过程中可以用于承载和定位梁2、箱体边框和/或电池1等装配部件，有利于定位梁2、箱体边框和各电池1的相对位置，进而提高装配效率，并可以保证装配形成的组件的一致性和良率。

一些实施例中，如图20所示，定位结构包括第一定位件12，第一定位件12用于承载并定位电池1。电池1是电池装置的重要组成部分，电池装置中一般包括多组电池1，每组电池1中包括多个电池1，将电池装置中各电池1的位置定位好，是提高电池装置装配效率和良率的关键；本实施例中，通过设置第一定位件12，有利于将电池1与电池1之间以及电池1与箱体边框、梁之间的相对位置固定，进而提高装配效率和良率。

示例性的，第一定位件12包括电池极柱定位部121，电池极柱定位部121用于定位电池1的极柱。例如，电池极柱相对于电池1表面凸起，电池极柱定位部121可以为与极柱凸出部分相匹配的凹槽，通过将各电池1的极柱凸出部分插入对应的凹槽内，即可以将各电池1预定位。

具体的，电池装置装配过程中，将电池1设有极柱的一侧朝下放置在第一定位件12上，电池1、梁2、箱体边框可以采用倒置的形式装配，这样，有利于在装配完电池1、梁2和箱体边框之后，直接将箱体底板粘接固定至电池1背离极柱的一侧，由于此时电池1、梁2、箱体边框均倒置，箱体底板直接在这些结构的上方进行安装，有利于安装操作，例如可以方便采用锁紧件将箱体底板与梁2锁紧。

一些实施例中，如图20所示，梁2包括第一梁21，电池1沿第一梁21的延伸方向排列成组；定位结构包括至少一个第一定位件12，每个第一定位件12用于承载一个电池组，并对电池组中的电池1进行定位，这样，每个第一定位件12可以将一个电池组中各电池1之间的相对位置确定下来，之后再将各第一定位件12的相对位置固定好，即可以完成整个电池装置中所有电池1的定位。需要说明的是，在电池组件定位工装的实施例中，电池组是指沿第一梁21的延伸方向排列的一排电池1所形成的电池组，而不是常规技术中对电池装置箱体内的电池划分所形成的电池组。

示例性的，定位结构包括沿第一方向x排列的至少两个第一定位件12，至少两个第一定位件12相互间隔设置，相邻的第一定位件12之间的间隔允许放置第一梁21。

示例性的，第一梁21可以包括普通结构梁与换热功能型梁，普通结构梁与换热功能型梁交替设置，具体设置方式可以参考电池装置装配方法实施例相关部分的描述，此处不再赘述。

具体的，第一梁21和电池组交替设置，相邻电池组之间通过第一梁21分隔，在电池装置装配过程中，可以首先通过第一定位件12将各电池组定位，然后在相邻的第一定位件12之间插入第一梁21，使得第一梁21位于相邻的电池组之间，从而实现电池组与第一梁21的装配定位。

示例性的，定位结构还包括第一驱动机构，第一驱动机构用于驱动第一定位件12沿第一方向x滑动，具体的，第一方向x与第一梁21的延伸方向垂直，通过驱动第一定位件12沿第一方向x滑动，可以调节相邻第一定位件12之间的间距或者相邻第一梁21与电池组之间的距离，这样便于装配操作，有利于提高装配效率和良率。例如，在安装电池组和第一梁21时，为了避免电池组和第一梁21之间的胶层剐蹭，可以首先将相邻的电池组与第一梁21之间预留一定间隙地放置在承载板11上，然后通过驱动电池组下方的第一定位件12移动，以调节电池组与第一梁21之间的距离，完成电池组与第一梁21之间的粘接操作。

示例性的，第一驱动机构为气缸，气缸设置在承载板11的背离第一定位件12的一侧，并与第一定位件12传动连接。即气缸位于承载板11的下方，这样，可以节省承载板11上方空间，有利于在承载板11上方进行装配操作。

一些实施例中，如图20所示，定位结构还包括第二定位件13，第二定位件13用于对第一梁21的延伸方向的两端进行卡合定位。例如，第二定位件13可以包括一对卡扣131，一对卡扣131对称设置以用于分别与第一梁21的两端卡合。通过第二定位件13对第一梁21定位，有利于进一步提高电池装置的装配效率和良率。

示例性的，定位结构包括至少两个第二定位件13，其中，至少部分第二定位件13可沿第一方向x滑动地装配于承载板11上，例如，承载板11上设有与一对卡扣131配合的一对滑槽111，一对卡扣131可沿一对滑槽111滑动。第二定位件13可滑动，能够便于调节电池组与第一梁21之间的距离，有利于电池组与第一梁21之间的装配操作。

例如，用于固定中间第一梁21的第二定位件13是相对于承载板11固定的，其它第二定位件13是可相对于承载板11滑动的。这样，在装配电池组和第一梁21时，可以以该中间的第一梁21为定位基准，驱动电池组从两侧向中间的第一梁21移动，从而实现第一梁21和电池组的挤压粘接，使得第一梁21和电池组装配到位。

一种具体的实施方式中，利用本申请的电池组件定位工装装配电池装置的方法如下：如图20所示，将各电池1设有极柱的一侧朝下放置在第一定位件12上以形成电池组，在电池组之间的间隔内插入涂好胶的第一梁21，位于中间的第一梁21被第二定位件13固定，位置是固定不动的，其左右相邻的两个第一定位件12及其承载的电池组在气缸的带动下靠近中间的第一梁21，使得电池组与该第一梁21粘接，然后将靠外的两个第一定位件12及其承载的电池组向靠近中间第一梁21的方向移动，该两个第一定位件12移动的过程可以推动其内侧的第一梁21及第二定位件13向内侧移动直至挤压内侧的电池组，进而使得相对靠外的电池组与相邻的第一梁21之间粘接；依次类推，从内向外的顺序移动电池组，先移动内侧的电池组，然后依次移动相对靠近外侧的电池组，将每个电池组向内侧移动，以实现各电池组与相邻第一梁21之间的粘接，使得电池装置的电池组与第一梁21装配到位。

具体的，相对于先后安装第一梁21两侧的电池组的装配方式，本实施例的装配方式，可以避免由于两个电池组的安装时间差导致后安装电池组的一侧胶层提前固化，可以避免电池组与第一梁21之间的连接失效，提高装配良率；并且，本实施例的装配方式，可以采用气缸同时运作的方式，装配效率更高，连接良率更好。

下面，举例说明本申请电池装置的装配方法的一种具体的实施方式，该装配方法具体可以包括以下步骤：

步骤301，如图2至图7所示，在定位工装上布置第一梁21，然后以第一梁21为基准布置与第一梁21相邻的电池1，依次类推沿横向交替布置第一梁21与电池1直至达到预设要求的电池1数量；

步骤302，如图8所示，布置第二梁22，第二梁22与第一梁21垂直交叉且卡合连接，以将纵向上不同的电池组之间分隔开；

步骤303，如图8和图9所示，安装前后边框31，将前后边框31与第一梁21的两端连接；

步骤304，如图9和图10所示，安装左右边框32，将左右边框32与前后边框31的两端粘接并通过螺栓锁紧；

步骤305，如图10和图11所示，安装箱体底板4，将箱体底板4与电池1底部粘接，然后通过螺栓将底板4与箱体框架锁紧，从而形成箱体结构；

步骤306，如图11和图12所示，将已装配好的模块翻转，使得底板4朝下，箱体的开口朝上，同时暴露出电池1上方的极柱，在电池1上方装配汇流排5；

步骤307，如图13所示，在前后边框31围成的空间内布置电器件6；

步骤308，如图14所示，装配盖板7，将盖板7与下箱体密封连接以形成电池装置。

具体的，本实施例提供的电池装置可以为电池包。电池装置的底板可以包括液冷板和底护板。电池组与箱体框架之间胶粘固定，可以减小电池组对液冷板的压力，提高电池包的安全性和可靠性。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (31)

1.一种电池装置的装配方法，其特征在于，所述电池装置包括梁、箱体底板、箱体边框和电池，所述梁、所述箱体底板和所述箱体边框围成箱体，所述电池设置在所述箱体内；所述装配方法包括以下步骤：

将梁、箱体底板和箱体边框按照设定顺序分别与电池连接装配，所述设定顺序中，所述箱体底板或者至少部分所述箱体边框在梁之后进行装配。

2.如权利要求1所述的电池装置的装配方法，其特征在于，所述将梁、箱体底板和箱体边框按照设定顺序分别与电池连接装配，包括：

先将梁和箱体边框与电池装配固定，然后再装配箱体底板。

3.如权利要求2所述的电池装置的装配方法，其特征在于，所述将梁和箱体边框与电池装配固定，包括：将所述梁和所述箱体边框与所述电池装配固定后，在垂直于电池大面的方向上，各电池的至少一侧大面与相邻结构之间具有间隙。

4.如权利要求3所述的电池装置的装配方法，其特征在于，所述将梁和箱体边框与电池装配固定，包括：

在至少部分电池的一侧大面上设置分隔件，然后将电池沿垂直于电池大面的方向依次装配，在后装配的电池与其相邻的在先装配的电池之间具有间隙。

5.如权利要求2所述的电池装置的装配方法，其特征在于，所述将梁和箱体边框与电池装配固定，包括：

首先将电池与梁粘接固定，然后将箱体边框与梁连接以组成箱体框架。

6.如权利要求5所述的电池装置的装配方法，其特征在于，所述将电池与梁粘接固定，包括：

将电池的第一侧面与第一梁粘接固定，所述电池的第一侧面与电池大面垂直。

7.如权利要求6所述的电池装置的装配方法，其特征在于，所述将电池的第一侧面与第一梁粘接固定，还包括：

所述第一梁包括普通结构梁与换热功能型梁，所述换热功能型梁被配置为换热板，沿垂直于第一梁大面的方向上，将所述普通结构梁与所述换热功能型梁交替设置；所述电池包括两个相对的第一侧面，将一个第一侧面与普通结构梁粘接固定，将另一个第一侧面与换热功能型梁粘接固定。

8.如权利要求6所述的电池装置的装配方法，其特征在于，所述将电池与梁粘接固定，还包括：

在将电池的第一侧面与第一梁粘接固定之后装配第二梁，所述第二梁与所述第一梁垂直，且所述第二梁与所述第一梁卡接配合。

9.如权利要求6所述的电池装置的装配方法，其特征在于，所述将箱体边框与梁连接以组成箱体框架，包括：

先装配前后边框，再装配左右边框，所述前后边框分别位于所述第一梁的两端，所述左右边框与所述第一梁的延伸方向相同。

10.如权利要求9所述的电池装置的装配方法，其特征在于，先装配前后边框，再装配左右边框，具体包括：

所述左右边框朝向箱体内侧的表面与所述前后边框的端面粘接。

11.如权利要求10所述的电池装置的装配方法，其特征在于，所述将箱体边框与梁连接以组成箱体框架，包括：

所述前后边框的端部设有胶槽，在前后边框的端部的胶槽内设置密封胶；

安装左右边框时，将所述左右边框朝向箱体内侧的表面与所述前后边框的端面通过所述密封胶粘接，并通过紧固件锁紧。

12.如权利要求9所述的电池装置的装配方法，其特征在于，所述装配前后边框，具体包括：

所述第一梁的两端设有转接件，所述前后边框设有用于与所述转接件插接配合的凹槽，将所述第一梁两端的转接件插接至所述前后边框的凹槽中。

13.如权利要求10所述的电池装置的装配方法，其特征在于，所述将箱体边框与梁连接以组成箱体框架，还包括：

所述左右边框的端面设有型腔开口，通过胶将所述左右边框的端面处的型腔开口密封。

14.如权利要求5-13任一项所述的电池装置的装配方法，其特征在于，所述将梁和箱体边框与电池装配固定，包括：

将所述电池的极柱所在一侧朝向地面以与箱体边框和梁装配固定。

15.如权利要求14所述的电池装置的装配方法，其特征在于，所述将梁和箱体边框与电池装配固定，包括：

提供定位工装，将所述箱体边框、所述梁与所述电池在所述定位工装上进行装配连接，所述定位工装上设有定位结构，通过所述定位结构定位所述箱体边框、和/或所述梁、和/或所述电池的位置。

16.如权利要求15所述的电池装置的装配方法，其特征在于，所述将电池与梁粘接固定，包括：

首先在定位工装上布置梁，然后将电池安装在由梁围成的区域内并使得电池与相邻的梁粘接。

17.如权利要求15所述的电池装置的装配方法，其特征在于，所述将电池与梁粘接固定，包括：

首先在定位工装上布置电池，然后将梁安装在电池之间并与相邻的电池粘接固定。

18.如权利要求15所述的电池装置的装配方法，其特征在于，所述将电池与梁粘接固定，包括：

在定位工装上交替布置电池与梁，并将相邻的电池与梁粘接固定。

19.如权利要求15-18任一项所述的电池装置的装配方法，其特征在于，

所述装配箱体底板，具体包括：

将箱体底板粘接固定至电池背离极柱的一侧；

在装配箱体底板之后，还包括以下步骤：

将组装好的模块整体翻转，并在电池设有极柱的一侧装配汇流排。

20.一种电池装置，其特征在于，采用如权利要求1-19任一项所述电池装置的装配方法制备而成；所述电池装置包括由梁、箱体边框和箱体底板拼装而成的箱体，以及位于所述箱体内的电池。

21.如权利要求20所述的电池装置，其特征在于，所述箱体边框与所述箱体底板之间、以及所述箱体边框和梁之间均采用非焊接方式相连。

22.一种电池装置的装配设备，其特征在于，所述电池装置的装配设备用于执行如权利要求1-19任一项所述电池装置的装配方法中的步骤；所述装配设备包括：

第一装配机构，被配置为将梁与电池装配固定；

第二装配机构，被配置为在梁与电池装配形成的组件上装配箱体底板和/或至少部分箱体边框。

23.一种电池组件定位工装，其特征在于，所述电池组件定位工装用于在电池装置装配过程中对组成电池装置的至少部分部件进行定位；所述电池装置包括梁、箱体底板、箱体边框和电池，所述梁、所述箱体底板和所述箱体边框围成箱体，所述电池设置在所述箱体内；

所述电池组件定位工装包括承载板以及位于所述承载板上的定位结构，所述承载板用于承载所述箱体边框、所述梁和所述电池中的至少一者，所述定位结构用于对所述箱体边框、所述梁和所述电池中的至少一者进行定位。

24.如权利要求23所述的电池组件定位工装，其特征在于，所述定位结构包括第一定位件，所述第一定位件用于承载并定位电池。

25.如权利要求24所述的电池组件定位工装，其特征在于，所述第一定位件包括电池极柱定位部，所述电池极柱定位部用于定位电池的极柱。

26.如权利要求24或25所述的电池组件定位工装，其特征在于，所述梁包括第一梁，所述电池沿第一梁的延伸方向排列成组；

所述定位结构包括至少一个所述第一定位件，每个所述第一定位件用于承载一个电池组，并对所述电池组中的电池进行定位。

27.如权利要求26所述的电池组件定位工装，其特征在于，所述定位结构包括沿第一方向排列的至少两个第一定位件，所述至少两个第一定位件相互间隔设置，相邻的第一定位件之间的间隔允许放置第一梁。

28.如权利要求27所述的电池组件定位工装，其特征在于，所述定位结构还包括第一驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动所述第一定位件沿所述第一方向滑动。

29.如权利要求28所述的电池组件定位工装，其特征在于，所述第一驱动机构为气缸，所述气缸设置在所述承载板的背离所述第一定位件的一侧，并与所述第一定位件传动连接。

30.如权利要求27-29任一项所述的电池组件定位工装，其特征在于，所述定位结构还包括第二定位件，所述第二定位件用于对所述第一梁的延伸方向的两端进行卡合定位。

31.如权利要求30所述的电池组件定位工装，其特征在于，所述定位结构包括至少两个所述第二定位件，其中，至少部分所述第二定位件可沿所述第一方向滑动地装配于所述承载板上。

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