CN116315001A - 电池包的装配方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池包的装配方法，属于电池制造技术领域。电池包的装配方法，包括：将多个电芯、隔热垫、弹性垫和侧板按目标顺序在堆叠工装上堆叠成预制电池模组，且多个电芯同侧的极柱共面；通过夹紧工装沿堆叠方向将预制电池模组夹紧，并转运至翻转工装；通过翻转工装将预制电池模组及夹紧工装翻转至电芯的极柱朝上的位置，将集成母排焊接于朝上的极柱上，得到电池模组；通过吊装工装和夹紧工装运转电池模组，将电池模组放入下箱体的安装区域；将多个电池模组的集成母排进行电连接；装配电器件及上盖，得到电池包，通过上述步骤的设计，解决了电芯无模组框架方案中的装配问题，保障了电池模组从起吊到入箱整个过程中的平衡稳定。

Description

电池包的装配方法

技术领域

本申请属于电池制造技术领域，尤其涉及一种电池包的装配方法。

背景技术

一些电池包会采用短刀电芯CTP方案，即无模组框架框架装配方案，但是发明人研究发现，第一方面，上述方案需要对电芯堆叠实施及控制有一定经验；第二方面，无模组框架的装配方案在装配入箱时容易损伤到电芯，并且容易对电池模组的平面度造成影响；第三方面，装配入箱后，电池模组与电池模组之间的连接也存在一定技术难度。

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的装配方法，解决了电芯无模组框架方案中的装配问题，保障了电池模组及夹紧工装从起吊到入箱整个过程中的平衡稳定。

第一方面，本申请提供了一种电池包的装配方法，包括：

将多个电芯、隔热垫、弹性垫和侧板按目标顺序在堆叠工装上堆叠成预制电池模组，且所述多个电芯同侧的极柱共面；

通过夹紧工装沿堆叠方向将所述预制电池模组夹紧，并转运至翻转工装；

通过翻转工装将所述预制电池模组及所述夹紧工装翻转至电芯的极柱朝上的位置，将集成母排焊接于朝上的极柱上，得到电池模组；

通过吊装工装和夹紧工装运转所述电池模组，将所述电池模组放入所述下箱体的安装区域；

将多个所述电池模组的集成母排进行电连接；

装配电器件及上盖，得到电池包。

根据本申请的电池包的装配方法，通过上述步骤的设计，实现了电芯的堆叠、电池模组的挤压夹取、电池模组的变位翻转焊接以及电池模组的挤压入箱，解决了电芯无模组框架方案中的装配问题，保障了电池模组及夹紧工装从起吊到入箱整个过程中的平衡稳定。

根据本申请的一个实施例，所述将夹持有所述电池模组的所述夹紧工装吊装于吊装工装，包括：

将夹持有所述电池模组的所述夹紧工装吊装于吊装工装，通过所述吊装工装移动所述夹紧工装和所述电池模组至所述夹紧工装与下箱体定位配合。

根据本申请的一个实施例，所述将所述电池模组放入所述下箱体的安装区域，包括：

降低所述夹紧工装的夹紧力；

通过所述夹紧工装的推板，从所述电池模组的上表面将所述电池模组推离所述夹紧工装。

根据本申请的一个实施例，所述通过所述夹紧工装的推板，从所述电池模组的上表面将所述电池模组推离所述夹紧工装，包括：

通过与所述电池模组的而所有电芯的上表面均接触的推板，将所述电池模组推离所述夹紧工装，在所述电池模组脱离所述夹紧工装时，所述弹性垫回弹以使所述下箱体的横梁止抵所述电池模组的外侧面。

根据本申请的一个实施例，所述通过翻转工装将所述预制电池模组及所述夹紧工装翻转至电芯的极柱朝上的位置，将集成母排焊接于朝上的极柱上，得到电池模组，包括：

通过翻转工装将所述预制电池模组及所述夹紧工装翻转至电芯的第一极极柱朝上的位置，将第一极集成母排焊接于第一极极柱上；

通过翻转工装将所述预制电池模组及所述夹紧工装翻转至电芯的第二极极柱朝上的位置，将第二极集成母排焊接于第二极极柱上，得到电池模组。

根据本申请的一个实施例，所述通过夹紧工装沿堆叠方向将所述预制电池模组夹紧，并转运至翻转工装，包括：

将所述夹紧工装与所述堆叠工装定位；

通过所述夹紧工装施加夹紧力，至所述预制电池模组的压力值达到目标值，锁定所述夹紧工装。

根据本申请的一个实施例，所述预制电池模组包括：

多个电芯，所述多个电芯沿厚度方向并排设置；

隔热垫，相邻的所述电芯之间夹设有所述隔热垫；

侧板，所述侧板位于最外侧的两个所述电芯的外侧面；

弹性垫，所述侧板与所述最外侧的所述电芯的外侧面之间夹持有所述弹性垫。

根据本申请的一个实施例，所述将多个所述电池模组的集成母排进行电连接，包括：

在在非焊接区域布置防护装置；

将相邻的所述电池模组的集成母排的汇流排进行焊接；

去除所述防护装置。

根据本申请的一个实施例，所述下箱体的底壁内表面涂有导热结构胶，所述电池模组的下表面通过导热结构胶与所述下箱体粘接。

根据本申请的一个实施例，所述装配电器件及上盖，得到电池包，包括：

将BMS和低压线束安装于下壳体，并与所述电池模组电连接；

在所述电池模组的上表面涂导热结构胶，并安装上冷却板；

安装上盖，得到电池包。

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

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例提供的电池包的装配方法的流程示意图；

图2是本申请实施例提供的电池包的装配方法中使用的堆叠工装的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的电池包的装配方法中使用的夹紧工装的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的电池包的装配方法中使用的夹紧工装的装配示意图；

图5是本申请实施例提供的电池包的装配方法中使用的翻转工装的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的电池包的装配方法中使用的吊装工装的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的电池包的装配方法中使用的三轴工作台的结构示意图。

附图标记：

底盘200；

三轴操作台300，第一方向梁310，支撑柱320，第二方向梁330；

吊装工装350，伺服气缸351，升降轴352，中间支撑板353，中心轴承354，防护盒355，下压板356，连接柱357，吊环358；

电池模组410，下箱体420，下箱体运输车430；

堆叠工装500，底板510，挡板520，限位条530，阶梯540，限位块550；

夹紧工装600，主控制箱610，悬挂柱611，夹爪620，定位槽321，定位柱322，操作部630，压力传感器640，位移控制器650；

翻转工装700，支撑座710，承托架730，驱动机构750。

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。

本申请公开了一种电池包的装配方法。

下面参考图1-图7描述根据本申请实施例的一种电池包的装配方法

在一些实施例中，如图1-图7所示，电池包的装配方法包括：步骤110、步骤120、步骤130、步骤140、步骤150和步骤160。

步骤110、将多个电芯、隔热垫、弹性垫和侧板按目标顺序在堆叠工装500上堆叠成预制电池模组410，且多个电芯同侧的极柱共面。

堆叠工装500限定出在水平方向三面限位的电芯堆叠空间。

堆叠工装500可以用于堆叠多个电芯，堆叠工装500可以是塑料材质或者金属材质，比如，在一些实施例中，堆叠工装500为金属材质，金属材质可以包括但不限于铝合金、钣金或者不锈钢等。

如图2所示，堆叠工装500可以包括底板510、挡板520、限位条530、阶梯540以及限位块550。

底板510可以用于支撑待堆叠的电芯。

底板510可以作为堆叠工装500的最底层部件，多个堆叠的电芯可以放置于底板510上。

挡板520安装于底板510，且位于与电芯堆叠空间的开口处相对的位置，挡板520用于与电芯的侧面正对，两个限位条530安装于底板510，且相对设置，限位条530用于与电芯的端面正对，挡板520和两个限位条530对电芯堆叠空间在水平方向上三面限位。

挡板520可以用于止抵电池模组410以及与夹紧工装600进行配合，挡板520可以设置为1个或者多个，其中，多个表示2个或2个以上，比如，在一些实施例中，底板510上安装有2个挡板520，挡板520的形状可以包括但不限于三角形、方形或者多边形等，比如，在一些实施例中，如图2所示，挡板520为方形挡板520。

挡板520可以止抵电芯的侧面，挡板520可以设置于底板510的一侧，或者挡板520可以设置于底板510的两侧，比如，在一些实施例中，如图2所示，底板510上布置有2个挡板520，且2个挡板520均布置于底板510的一侧。

挡板520与底板510的连接方式可以是一体成型、螺栓连接或者焊接连接等，比如，在一些实施例中，挡板520与底板510的连接方式为一体成型。

限位条530可以用于定位堆叠好的电池模组410，底板510也可以设置多个安装孔，对应地，限位条530可以设置多个安装孔，其中多个代表2个或2个以上，比如，在一些实施例中，底板510设置有4个安装孔，对应地，限位条530也设置有4个安装孔。

底板510和限位条530可以通过通孔配合进行连接，底板510和限位条530通孔配合的方式包括但不限于销轴连接、铆钉连接或者螺栓连接，比如，在一些实施例中，底板510和限位条530通过螺栓连接进行固定。

在实际的执行中，如图2所示，挡板520可以限制多个堆叠电芯与挡板520止抵的侧面的位置，而两个限位条530则可以限制多个堆叠电芯两个端面的位置，从而实现对多个堆叠电芯水平方向上三个面的位置限定。

阶梯540可以用于限位电池模组410的两个端面，阶梯540可设置于两个限位条530的整段长度之上，阶梯540可以设置为凸向挡板520一侧。

在实际的执行中，电池模组410的底面可以放置于堆叠工装500的底板510上，在堆放时电芯两个端面的注液孔比较靠近限位条530，两个限位条530上的阶梯540可以与堆叠的电芯的两个端面隔开一定距离，以免限位条530直接封堵住电芯的注液孔。

限位块550与限位条530可拆卸地连接，用于供堆叠工装500适配不同数量的电芯。

限位块550与限位条530的连接方式可以包括但不限于螺纹连接、卡扣连接或者铰链连接等，比如，在一些实施例中，限位块550与限位条530的连接方式为螺纹连接。

一个限位条530可以布置一个限位块550，限位条530可以设置多个连接点，限位块550安装在每一个连接点都代表一种规格的电池模组410。

可以理解的是，当堆叠的短刀电芯的数量较少时，可以将可拆卸的限位块550与靠近挡板520的连接点进行连接，从而满足小尺寸的电池模组410的需求；当堆叠的短刀电芯的数量较多时，可以将可拆卸的限位块550与远离挡板520的连接点进行连接，从而满足大尺寸的电池模组410的需求。

在实际的执行中，将处理好的多个电芯按照一定的堆叠顺序逐个的堆放在堆叠工装500，具体的堆叠顺序为先将一个侧板先放入堆叠工装500，侧板止抵堆叠工装500的挡板520，随后再放弹性垫，接着按设计好的数量堆放多个电芯，每两个电芯之间都要放置一个隔热垫，且电芯的正负极交替排布，电芯和隔热垫堆放完毕后，最后再先后放上弹性垫和侧板。

步骤120、通过夹紧工装600沿堆叠方向将预制电池模组410夹紧，并转运至翻转工装700。

夹紧工装600可以包括主控制箱610和夹爪620，夹爪620可以安装于主控制箱610，且夹爪620上可设有用于与堆叠工装500定位的定位结构。

夹紧工装600可以用于夹持多个电芯堆叠成的电池模组410，夹爪620可以作为夹紧工装600的夹持手臂，主控制箱610可以作为夹紧工装600的控制系统。

如图3-图4所示，夹爪620可以设置于主控制箱610的下方，并且夹爪620可以与主控制箱610固定连接，夹爪620可以设置多个，其中，多个表示2个或2个以上，比如，在一些实施例中，如图3-图4所示，主控制箱610的下方安装有2个夹爪620。下述均以主控制箱610的下方安装有2个夹爪620为例进行说明。

在实际的执行中，当上述短刀电芯通过堆叠工装500组合成电池模组410后，夹紧工装600将夹爪620摆放于电池模组410的两侧，其中一侧的夹爪620通过定位结构与堆叠工装500进行固定后，然后控制另一侧的夹爪620向靠近电池模组410的一侧移动，直至夹紧电池模组410。

如图3-图4所示，夹紧工装600还包括：操作部630。

操作部630用于驱动滑动安装于主控制箱610的夹爪620滑动。

操作部630的驱动方式可以包括但不限于人工驱动、电气驱动、液压驱动或者气压驱动等，比如，在一些实施例中，如图3-图4所示，操作部630的驱动方式为人工驱动，且操作部630通过设计为摇把来实现人工驱动。

在实际的执行中，当短刀电芯堆叠好之后，夹紧工装600就将其下的两个夹爪620摆放在堆叠好的电池模组410两侧，一端的夹爪620上的定位槽321与底板510上的挡板520相互固定，同时，夹爪620底面的多个定位柱322与底板510上的多个定位孔进行定位配合后，摇动操作部630，控制另一侧的夹爪620向靠近电池模组410的一侧移动，直至电池模组410被夹紧，再次摇动操作部630，将电池模组410吊起运至翻转工装700。

需要说明的是，夹紧工装600在下放的过程中需要控制好两个夹爪620的角度与速度，并且能够精准地将夹爪620与堆叠工装500的一侧挡板520完美匹配。

步骤130、通过翻转工装700将预制电池模组410及夹紧工装600翻转至电芯的极柱朝上的位置，将集成母排焊接于朝上的极柱上，得到电池模组410。

如图5所示，电池模组410的翻转工装700包括：支撑座710、承托架730和驱动机构750。

支撑座710可以用于支撑电池模组410的翻转工装700的主体框架，如图5所示，承托架730和驱动机构750均可以安装于支撑座710上。

支撑座710可以是塑料材质或者金属材质，比如，在一些实施例中，支撑座710为金属材质，金属材质可以包括但不限于铝合金、钣金或者不锈钢等。

承托架730绕水平方向的轴线可枢转地安装与支撑座710，承托架730设有用于与待焊接的电池模组410的夹紧工装600定位的定位结构。

承托架730可以用于承托待焊接的电池模组410，如图5所示，承托架730可以支承于支撑座710内，且承托架730以支承部件为轴进行旋转。

承托架730可以是塑料材质或者金属材质，比如，在一些实施例中，承托架730为金属材质，金属材质可以包括但不限于铝合金、钣金或者不锈钢等。

在实际的执行，夹紧工装600夹持电池模组410后，夹爪620向下插入承托架730的底板510，夹爪620上的定位结构与承托架730上的定位结构相互耦合，从而实现夹紧工装600、翻转工装700以及电池模组410三者之间的固定连接。

驱动机构750安装于支撑座710，驱动机构750的输出端与承托架730动力耦合连接。

驱动机构750可以为电池模组410的翻转工装700提供动力，驱动机构750的驱动方式可以包括但不限于人工驱动、电气驱动、液压驱动或者气压驱动等，比如，在一些实施例中，如图5所示，驱动机构750的驱动方式为人工驱动。

如图5所示，驱动机构750可以安装于支撑座710背离承托架730的外侧，且驱动机构750可以布置于支撑座710的任意一个外侧。

在实际的执行中，驱动机构750通过人工驱动为电池模组410的翻转工装700提供动力，同时将动力传输给承托架730，承托架730接收到动力开始转动，承托架730转至竖直位置后停止，此时，电池模组410内的多个电芯的极柱朝上，将支撑座710与承托板进行固定，然后通过焊接工装将多个电芯的极柱与汇流排进行压接，焊接完成后，解除固定。

集成母排可以包括第一热压膜、第一热防护层、多个汇流排、第二热压膜和第二热防护层。

第一热压膜可以用于绝缘、防护和支撑固定，第一热压膜可以设置于集成母排靠近电芯的一侧。

第一热防护层可以用于对多个母排的绝缘防护，第一热防护层可以设置与第一热压膜和多个汇流排之间。

多个汇流排可以用于实现多个电芯间的串联或者并联，汇流排可以是金属材料，金属材料可以包括但不限于铝、镍或者铜等，比如，在一些实施例中，多个汇流排的材质为铝。

第二热压膜可以用于绝缘、防护和支撑固定，第二热压膜可以设置于汇流排与第二热防护层之间。

第二热防护层可以用于对多个汇流排的绝缘防护，第二热防护层可以设置于集合母排背离电芯的最外侧。

在实际的执行中，将上述第一热压膜、第一热防护层、多个汇流排、第二热压膜和第二热防护层集合为一个整体，得到上述集合母排，随后将集成母排通过焊接连接安装至多个电芯的两端的端板上。

步骤140、通过吊装工装350和夹紧工装600运转电池模组410，将电池模组410放入下箱体420的安装区域。

如图6所示，吊装工装350可以包括：升降系统和防护座。

升降系统可以包括伺服气缸351、升降轴352、中间支撑板353以及中心轴承354。

防护座与升降系统相连，防护座安装有吊装装置，吊装装置用于吊装夹紧工装600。

防护座可以包括两个防护盒355和安装于其上的下压板356，下压板356上可以设置连接柱357，连接柱357用于挂载吊装装置。

吊装工装350通过第二滑块将中间支撑板353与第二皮带固定在一起，中间支撑板353与第二滑块的连接方式可以包括但不限于螺栓连接、销轴连接或者铆钉连接等，比如，在一些实施例中，中间支撑板353与第二滑块的连接方式为螺栓连接。

如图4所示，主控制箱610设有悬挂柱611，吊装装置包括吊环358，吊环358用于套设在悬挂柱611外；或者，防护座设有容纳槽，主控制箱610凸出于夹紧工装600的其他部件，主控制箱610用于伸入容纳槽。

在实际的执行中，吊环358可以布置于吊装工装350的下压板356上，下压板356上可以设置连接柱357，吊环358可以嵌套于下压板356的连接柱357上，吊环358的一端可与吊装工装350的下压板356连接，吊装工装350的另一端可与夹持有电池模组410的夹紧工装600连接，从而实现电池模组410与吊装工装350的固定连接。

可以理解的是，夹紧工装600的主控制箱610与防护盒355以及下压板356通过容纳槽实现了凹凸配合，并且吊装工装350上的连接柱357与夹紧工装600上的悬挂柱611保持一致，同时，吊环358的大小以及长度的设计刚好合适，使得防护座的最下方也不会碰到夹紧工装600所夹持的电池模组410。

步骤150、将多个电池模组410的集成母排进行电连接。

在实际的执行中，上述电池模组410安装进下箱体420后，将安装有多个电池模组410的下箱体420布置在焊接仪器的作业范围内，将相邻面为设置有集成母排的端面的两个电池模组410进行焊接，焊接时，将其中一个电池模组410靠近相邻面的集成母排与另一个电池模组410靠近相邻面的集成母排进行焊接连接。

步骤160、装配电器件及上盖，得到电池包。

在实际的执行中，将上述步骤完成后得到的装有多个电池模组410的下箱体420，上下表面涂覆导热结构胶后安装液冷板，同时下层液冷板的下方再装配底部护板，最后在上层液冷板的上方加设上盖，将上述上盖、液冷板、电池模组410以及下箱体420集合为一个整体，得到电池包。

本申请实施例提供的电池包的装配方法，通过上述步骤的设计，实现了电芯的堆叠、电池模组410的挤压夹取、电池模组410的变位翻转焊接以及电池模组410的挤压入箱，解决了电芯无模组框架方案中的装配问题，保障了电池模组410及夹紧工装600从起吊到入箱整个过程中的平衡稳定。

在一些实施例中，如图6所示，步骤140、通过吊装工装350和夹紧工装600运转电池模组410包括：

将夹持有电池模组410的夹紧工装600吊装于吊装工装350，通过吊装工装350移动夹紧工装600和电池模组410至夹紧工装600与下箱体420定位配合。

如图7所示，吊装工装350可以安装于三轴工作台，三轴工作台可以包括第一方向梁310、第二方向梁330和吊装工装350，第一方向梁310安装于底盘200，第二方向梁330沿第一方向滑动安装于第一方向梁310，吊装工装350沿第二方向滑动安装于第二方向梁330，第一方向梁310和第二方向梁330为沿水平方向相互垂直的两个方向。

三轴操作台300可以用于操纵电池模组410在X方向、Y方向以及Z方向上的移动，

可以理解的是，如图7所示，第一方向梁310的两端的朝向为X方向，则第一方向梁310可以控制电池模组410在X方向上的滑动；第二方向梁330的两端的朝向为Y方向，则第二方向梁330可以控制电池模组410在Y方向上的滑动；吊装工装350的两端的朝向为Z方向，则吊装工装350可以控制电池模组410在Z方向上的移动。

如图7所示，第一方向梁310可以与第二方向梁330进行连接，且第二方向梁330可以沿第一方向梁310的长度上进行滑动，第二方向梁330可以与吊装工装350进行连接，且吊装工装350可以沿第二方向梁330的长度上进行滑动，从而实现第一方向梁310、第二方向梁330以及吊装工装350三者之间的连接。

三轴工作台可以安装于底盘200之上，底盘200限定出用于定位下箱体运输车430的容纳空间。

底盘200可以用于支撑三轴工作台，底盘200的材质可以是金属材质或者塑料材质，比如，在一些实施例中，底盘200的材质为金属材质，金属材质包括但不限于铝、镍或者铁等。

如图7所示，底盘200可以与三轴操作台300进行连接，底盘200和三轴工作台的连接方式可以包括但不限于销轴连接、螺栓连接或者铆钉连接等，比如，在一些实施例中，底盘200和三轴工作台通过螺栓连接进行通孔配合。

如图7所示，将吊装工装350搭载在两个第二方向梁330上，且中间支撑板353作为搭载面和固定面，使用伺服气缸351以及升降轴352向下伸缩吊装工装350，到达电池模组410时，将吊环358挂在夹紧工装600上相应的悬挂柱611上，确认全部套好之后，即可通过控制伺服气缸351以及升降轴352升起夹紧工装600。

三轴操作台300还包括：支撑柱320。

第一方向梁310通过支撑柱320安装于底盘200上。

支撑柱320可以用于支撑整个三轴操作台300，支撑柱320可以设置多个，其中，多个表示2个或2个以上，比如，在一些实施例中，如图7所示，三轴操作台300设置有4个支撑柱320。

支撑柱320可以布置于第一方向梁310上，或者支撑柱320可以布置于第二方向梁330上，又或者支撑柱320可以布置于第一方向梁310和第二方向梁330上，比如，在一些实施例中，如图7所示，两个第一方向梁310分别布置2个支撑柱320，且一个第一方向梁310上的2个支撑柱320间隔开布置。

如图1-图2所示，底盘200上可以布置多个固定孔，其中，多个表示2个或2个以上，比如，在一些实施例中，底盘200上设置16个固定孔。

可以理解的是，底盘200上的固定孔与第一方向梁310上的多个支撑柱320位置相对应，第一方向梁310上的多个支撑柱320可以与底盘200上的多个固定孔进行通孔配合，第一方向梁310与底盘200的连接方式可以包括但不限于销轴连接、螺栓连接或者铆钉连接等，比如，在一些实施例中，第一方向梁310与底盘200的连接方式为螺栓连接。

在实际的执行中，如图7所示，当进行电池模组410的装配过程时，下箱体运输车430运载下箱体420到达电池包装配设备的底盘200，底盘200对下箱体运输车430进行固定限位，与吊装工装350相连接的夹持装置夹持电池模组410，吊装工装350在第二方向梁330上进行滑动，从而带动其下的电池模组410在Y方向上移动，第二方向梁330在第一方向梁310上进行滑动，从而带动其下的电池模组410在X方向上移动，与此同时，当移动到与箱体安装位置合适时，通过外部遥控操纵吊装工装350，驱使伺服气缸351下压，从而带动其下的电池模组410在Z方向上移动，通过上述方式调整好电池模组410的位置后，将电池模组410装配进下箱体420中。

这样，通过上述吊装工装350带动夹紧工装600进行移动，在保证吊装工装350与夹持有电池模组410的夹紧工装600的连接可靠性的前提下，实现了电池模组410装配入箱时在X、Y、Z三个方向的移动，便于调整入箱的位置。

在一些实施例中，如图7所示，步骤140、将电池模组410放入下箱体420的安装区域包括：

降低夹紧工装600的夹紧力，通过夹紧工装600的推板，从电池模组410的上表面将电池模组410推离夹紧工装600。

在实际的执行中，夹持有电池模组410的夹紧工装600入箱后，转动夹紧工装600的操作部630，驱使其中一个夹爪620朝向背离电池模组410的方向缓慢运动，缓慢增大两个夹爪620之间的距离，以此降低两个夹爪620对电池模组410的夹持力，同时，夹紧工装600的推板向下运动，对电池模组410施加向下的压力，以此将电池模组410推离夹紧工装600。

这样，通过减小夹紧力，配合推板对电池模组410向下的压力，可以实现电池模组410脱离夹紧工装600进入下箱体420，在保证不影响电池模组410平面度的情况下，减小了电池模组410与夹爪620之间的摩擦，从而间接保护了电池模组410。

在一些实施例中，如图7所示，通过夹紧工装600的推板，从电池模组410的上表面将电池模组410推离夹紧工装600，包括：

通过与电池模组410的而所有电芯的上表面均接触的推板，将电池模组410推离夹紧工装600，在电池模组410脱离夹紧工装600时，弹性垫回弹以使下箱体420的横梁止抵电池模组410的外侧面。

在实际的执行中，夹持有电池模组410的夹紧工装600入箱时，电池模组410内的弹性垫为压缩状态，此时，电池模组410与下箱体420之间形成间隙配合，然后夹紧工装600的推板将两个夹爪620之间的电池模组410推离两个夹爪620，直到整个夹紧工装600完全从下箱体420中撤走，电池模组410内被挤压的弹性垫回弹，直到电池模组410的两个侧板止抵下箱体420，此时，电池模组410与下箱体420之间形成过盈配合。

通过上述可挤压入箱的装配方案，配合弹性垫可压缩的材质，加强了电池模组410在安装框架内的纵向固定，减小电芯在电池模组410的位移浮动，在减少了电芯的成组装配部件的同时，提升了整个电池包的刚度。

在一些实施例中，如图5所示，步骤130、通过翻转工装700将预制电池模组410及夹紧工装600翻转至电芯的极柱朝上的位置，将集成母排焊接于朝上的极柱上，得到电池模组410包括：

通过翻转工装700将预制电池模组410及夹紧工装600翻转至电芯的第一极极柱朝上的位置，将第一极集成母排焊接于第一极极柱上；通过翻转工装700将预制电池模组410及夹紧工装600翻转至电芯的第二极极柱朝上的位置，将第二极集成母排焊接于第二极极柱上，得到电池模组410。

在实际的执行中，驱动机构750通过人工驱动为翻转工装700提供动力，同时将动力传输给承托架730，承托架730接收到动力开始向第一方向转动，承托架730转至竖直位置后停止，此时，电芯的第一极极柱朝上，将支撑座710与承托板进行固定，然后通过焊接工装将第一极极柱与汇流排进行压接，焊接完成后，解除固定，驱动机构750开始驱动承托架730绕水平方向的轴线朝第二方向开始旋转，直至第二极极柱朝上，将支撑座710与承托板进行固定，然后通过焊接工装将第二极极柱与汇流排进行压接，焊接完成后，解除固定。

这样通过上述两次不同方向的翻转固定，确保了电池模组410在整个焊接过程中不会随意摇晃，提高了电池模组410在焊接过程中的稳定性，从而保障了焊接的效果。

在一些实施例中，如图3-图4所示，步骤120、通过夹紧工装600沿堆叠方向将预制电池模组410夹紧，并转运至翻转工装700，包括：

将夹紧工装600与堆叠工装500定位，通过夹紧工装600施加夹紧力，至预制电池模组410的压力值达到目标值，锁定夹紧工装600。

如图3所示，夹爪620设有定位槽321，定位槽321用于与挡板520定位配合。

定位槽321的形状可以包括但不限于三角形、方形或者多边形等，比如，在一些实施例中，如图3-图4所示，挡板520为方形挡板520，对应地，定位槽321为方形门孔。

定位槽321的数量可以为1个或者多个，其中，多个表示2个或2个以上，比如，在一些实施例中，底板510上设置有2个挡板520，对应地，那一侧的夹爪620上也设置有2个定位槽321。

在实际的执行中，当短刀电芯堆叠好之后，夹紧工装600就将其下的两个夹爪620摆放在堆叠好的电池模组410两侧，一端的夹爪620上的定位槽321与底板510上的挡板520相互固定后，控制另一侧的夹爪620向靠近电池模组410的一侧移动，直至另一侧的夹爪620停止运动，此时，堆叠工装500上的电池模组410处于夹紧状态。

需要说明的是，虽然夹紧工装600与堆叠工装500只在一侧进行固定，但是夹紧工装600上的两个夹爪620上都需要设置定位槽321，这样，及时夹爪620反装也不影响夹紧工装600与堆叠工装500的固定。

如图3所示，夹爪620的底面设有定位柱322，底板510设有定位孔，定位柱322用于与定位孔配合。

定位柱322可以设置为多个，定位孔也可以设置为多个，其中，多个表示2个或2个以上，比如，在一些实施例中，夹爪620的底面设置有4个定位柱322，对应地，底板510上也设置有4个定位孔。

在实际的执行中，当短刀电芯堆叠好之后，夹紧工装600就将其下的两个夹爪620摆放在堆叠好的电池模组410两侧，一端的夹爪620上的定位槽321与底板510上的挡板520相互固定，同时，夹爪620底面的多个定位柱322与底板510上的多个定位孔进行定位配合后，控制另一侧的夹爪620向靠近电池模组410的一侧移动，直至另一侧的夹爪620停止运动，此时，堆叠工装500上的电池模组410处于夹紧状态。

夹紧工装600还包括：压力传感器640和位移控制器650。

压力传感器640与主控制箱610电连接，用于测试夹爪620的夹持力。

如图3所示，压力传感器640可以设置于主控制箱610的下方，同时，主控制箱610的工作面可以设置位移显示器以及压力显示器，压力传感器640与主控制箱610的位移显示器以及压力显示器进行电连接，并将信号传输给位移显示器以及压力显示器。

位移控制器650与主控制箱610电连接，位移控制器650用于在压力传感器640的检测值达到目标值的情况，锁止夹爪620。

位移控制器650可以布置于主控制箱610的外侧，位移控制器650可以与主控制箱610的位移显示器以及压力显示器进行电连接，并发出信号对夹紧工装600的夹爪620下达锁止命令。

在实际的执行中，当短刀电芯堆叠好之后，夹紧工装600就将其下的两个夹爪620摆放在堆叠好的电池模组410两侧，一端的夹爪620上的定位槽321与底板510上的挡板520相互固定，同时，夹爪620底面的多个定位柱322与底板510上的多个定位孔进行定位配合后，摇动操作部630，控制另一侧的夹爪620向靠近电池模组410的一侧移动，同时主控制箱610上面的位移显示器以及压力显示器能够显示此时夹爪620的位移和此时电池模组410所承受的压力值，当压力值以及位移量符合设计要求时，位移控制器650锁定，夹紧工装600下方的电池模组410处于夹紧状态。

需要说明的是，夹紧工装600在下放的过程中需要控制好两个夹爪620的角度与速度，并且能够精准地将夹爪620与堆叠工装500的一侧挡板520完美匹配。

通过上述压力传感器640和位移控制器650的设置，实现了夹紧工装600对堆叠好的多个电芯进行夹持操作，一方面，避免了夹持力过大，使电芯发生形变，影响安全性能；另一方面，减少了电芯在空间上位置的变化，提升了电芯装配过程中的平面度以及一致性。

在一些实施例中，如图1-图7所示，预制电池模组410包括：多个电芯、隔热垫、侧板和弹性垫。

多个电芯沿厚度方向并排设置。

电芯可以采用长薄化设计，长度为L，高度为H，厚度为T，满足：500mm≤L≤620mm，70mm≤H≤130mm，14mm≤T≤25mm。

多个电芯可以用于存储电能以及提供动力，其中，多个表示2个或2个以上。

在实际的执行中，多个电芯在厚度方向上堆叠，组装成电池模组410，多个电芯通过将内部的化学能转化为电能并输出，以此为电池模组410所在的结构提供动力。

相邻的电芯之间夹设有隔热垫。

隔热垫可以用于防火隔热以及缓冲，隔热垫的材质可以是气凝胶、防火硅橡胶或者其他材质，比如，在一些实施例中，隔热垫的材质为防火硅橡胶。

隔热垫与电芯之间的连接方式可以包括但不限于胶粘接、卡扣卡接或者螺栓连接等，比如，在一些实施例中，隔热垫与电芯之间通过胶粘接相连，胶粘剂可以包括但不限于CMC(羧甲基纤维素钠)、SBR(丁苯橡胶)或者PVDF(聚偏二氟乙烯)等。

在实际的执行中，隔热垫的两个面涂覆胶粘剂，将涂覆好胶粘剂的隔热垫间隔放置于两个相邻的电芯之间，当电池模组410中其中一块电芯发生热失控时，隔热垫可以有效阻隔其热量向相邻的电芯传递，防止热量在整个电池模组410内大范围地扩散。

侧板位于最外侧的两个电芯的外侧面。

侧板可以用于固定多个电芯以及防火，侧板可以是防火塑料材质，防火塑料材质包括但不限于酚醛树脂、泡棉或者气凝胶等。

在实际的执行中，多个电芯的两个外侧面的侧板与其两个端部的端板相配合，共同围成一个电池模组410的内部区域，该内部区域限定出多个电芯的安装位置，当电芯发生热失控时，侧板辅助端板对其他相邻位置的电池模组410进行防护。

侧板与最外侧的电芯的外侧面之间夹持有弹性垫。

弹性垫可以用于缓冲、固定以及防火，弹性垫的材质可以是橡胶、泡棉或者气凝胶等，比如，在一些实施例中，弹性垫的材质为气凝胶。

电池模组410未装配进下箱体420时，弹性垫处于自由状态；电池模组410装配进下箱体420时，弹性垫处于压缩状态，装配进下箱体420后，被压缩的弹性垫将电池模组410在下箱体420内固定住。

在实际的执行中，当电池模组410受到撞击或者颠簸时，弹性垫通过其可压缩回弹的材质，将巨大的撞击力缓冲至较低的水平，减小撞击的作用对电池模组410内的多个电芯造成的伤害，同时，当内部电芯发生热失控时，弹性垫的防火材质阻止高温气流向电池模组410外部继续扩散。

通过上述多个电芯、侧板、隔热垫和弹性垫的设置，第一方面，将电芯在宽度方向上固定住，减小电芯在电池模组410内的位移浮动，提高电池模组410的结构可靠性，且减少了电芯的成组装配部件；第二方面，有效地避免了电芯热失控产生的多米诺效应；第三方面，隔热垫也有良好的压缩性能，还可作为缓冲材料，以抵消电芯在充放电过程中的膨胀和收缩变化。

在一些实施例中，步骤150、将多个电池模组410的集成母排进行电连接包括：

在非焊接区域布置防护装置，将相邻的电池模组410的集成母排的汇流排进行焊接，去除防护装置。

相邻的电池模组410的集成母排的焊接方式可以包括螺栓连接、激光焊接或者机械压接等，比如，在一些实施例中，相邻的电池模组410的集成母排的焊接方式为激光焊接。

在实际的执行中，将安装有多个电池模组410的下箱体420布置在激光焊机的作业范围内，焊接前，将防护装置覆盖于汇流排附近的部件的表面，然后用高能量密度的激光束对相邻的电池模组410的集成母排的汇流排进行焊接，焊接完成后，取走覆盖于汇流排附近的部件表面的防护装置，并且检查焊接效果。

通过上述集成母排的汇流排的焊接方式，实现了相邻电池模组410之间的电连接，一方面，保护了汇流排周围的装配部件，以免其受到激光照射发生损坏；另一方面，激光焊接的灵活性高，减少了汇流排焊接后的残余应力以及变形，从而加强了电池包的过流能力。

在一些实施例中，下箱体420的底壁内表面涂有导热结构胶，电池模组410的下表面通过导热结构胶与下箱体420粘接。

导热结构胶可以是导热凝胶、导热硅脂或者其他导热胶，比如，在一些实施例中，导热结构胶可以是导热硅脂。

通过上述导热胶的设置，一方面，减少了电池模组410与下箱体420的直接接触，避免低温环境下电池包内温度降低的速率加剧；另一方面，在传导热量的同时，对电池模组410和下箱体420进行粘接固定，提高其结构的牢靠性。

在一些实施例中，步骤160、装配电器件及上盖，得到电池包包括：

将BMS和低压线束安装于下壳体，并与电池模组410电连接，在电池模组410的上表面涂导热结构胶，并安装上冷却板，安装上盖，得到电池包。

在实际的执行中，将所有的需要连接的相邻的电池模组410之间焊接完成后，将BMS、低压线束安装于下箱体420，并且BMS、低压线束与电池模组410进行连接，电池模组410的上部涂导热结构胶并安装上部液冷板，电池模组410的下部涂导热结构胶并安装下部液冷板，并将上层液冷板、下层液冷板、电池模组410以及下箱体420进行固定，同时下层液冷板的下方再装配底部护板，检查好箱体内部各零部件的安装情况后，在上层液冷板的上方加设上盖，按照工艺规定的螺栓型号及扭矩对上盖进行安装固定，将上述上盖、液冷板、电池模组410以及下箱体420集合为一个整体，得到电池包。

这样，通过上述电池包的装配设计，一方面，提高了电池包热管理以及热防护的能力；另一方面，提升了电池包的集成度，从而增大了电池包整体的强度与刚度。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本申请的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，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。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池包的装配方法，其特征在于，包括：

将多个电芯、隔热垫、弹性垫和侧板按目标顺序在堆叠工装上堆叠成预制电池模组，且所述多个电芯同侧的极柱共面；

通过夹紧工装沿堆叠方向将所述预制电池模组夹紧，并转运至翻转工装；

通过翻转工装将所述预制电池模组及所述夹紧工装翻转至电芯的极柱朝上的位置，将集成母排焊接于朝上的极柱上，得到电池模组；

通过吊装工装和夹紧工装运转所述电池模组，将所述电池模组放入下箱体的安装区域；

将多个所述电池模组的集成母排进行电连接；

装配电器件及上盖，得到电池包。

2.根据权利要求1所述的电池包的装配方法，其特征在于，所述通过吊装工装和夹紧工装运转所述电池模组，包括：

将夹持有所述电池模组的所述夹紧工装吊装于吊装工装，通过所述吊装工装移动所述夹紧工装和所述电池模组至所述夹紧工装与下箱体定位配合。

3.根据权利要求1所述的电池包的装配方法，其特征在于，所述将所述电池模组放入下箱体的安装区域，包括：

降低所述夹紧工装的夹紧力；

通过所述夹紧工装的推板，从所述电池模组的上表面将所述电池模组推离所述夹紧工装。

4.根据权利要求3所述的电池包的装配方法，其特征在于，所述通过所述夹紧工装的推板，从所述电池模组的上表面将所述电池模组推离所述夹紧工装，包括：

通过与所述电池模组的而所有电芯的上表面均接触的推板，将所述电池模组推离所述夹紧工装，在所述电池模组脱离所述夹紧工装时，所述弹性垫回弹以使所述下箱体的横梁止抵所述电池模组的外侧面。

5.根据权利要求1所述的电池包的装配方法，其特征在于，所述通过翻转工装将所述预制电池模组及所述夹紧工装翻转至电芯的极柱朝上的位置，将集成母排焊接于朝上的极柱上，得到电池模组，包括：

通过翻转工装将所述预制电池模组及所述夹紧工装翻转至电芯的第一极极柱朝上的位置，将第一极集成母排焊接于第一极极柱上；

通过翻转工装将所述预制电池模组及所述夹紧工装翻转至电芯的第二极极柱朝上的位置，将第二极集成母排焊接于第二极极柱上，得到电池模组。

6.根据权利要求1所述的电池包的装配方法，其特征在于，所述通过夹紧工装沿堆叠方向将所述预制电池模组夹紧，并转运至翻转工装，包括：

将所述夹紧工装与所述堆叠工装定位；

通过所述夹紧工装施加夹紧力，至所述预制电池模组的压力值达到目标值，锁定所述夹紧工装。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的电池包的装配方法，其特征在于，所述预制电池模组包括：

多个电芯，所述多个电芯沿厚度方向并排设置；

隔热垫，相邻的所述电芯之间夹设有所述隔热垫；

侧板，所述侧板位于最外侧的两个所述电芯的外侧面；

弹性垫，所述侧板与所述最外侧的所述电芯的外侧面之间夹持有所述弹性垫。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的电池包的装配方法，其特征在于，所述将多个所述电池模组的集成母排进行电连接，包括：

在在非焊接区域布置防护装置；

将相邻的所述电池模组的集成母排的汇流排进行焊接；

去除所述防护装置。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的电池包的装配方法，其特征在于，所述下箱体的底壁内表面涂有导热结构胶，所述电池模组的下表面通过导热结构胶与所述下箱体粘接。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的电池包的装配方法，其特征在于，所述装配电器件及上盖，得到电池包，包括：

将BMS和低压线束安装于下壳体，并与所述电池模组电连接；

在所述电池模组的上表面涂导热结构胶，并安装上冷却板；

安装上盖，得到电池包。

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