CN218783067U - 一种电池模组堆叠焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池模组装配技术领域，具体涉及一种电池模组堆叠焊接装置。该电池模组堆叠焊接装置包括底座，底座上安装有相对布置的定位端板和活动端板，定位端板和活动端板之间设有第一夹紧机构，第一夹紧机构用于驱动活动端板向定位端板移动以将堆叠后的模组端板和电芯夹紧在一起；底座上还安装有相对布置的两个活动侧板，两个活动侧板之间设有第二夹紧机构，第二夹紧机构用于驱动两个活动侧板相对运动以将两个模组侧板贴紧在所述模组端板和电芯的侧部。本装置可实现电池模组的堆叠、夹紧，保证整个电池模组的外形尺寸基本固定；之后将本装置和电池模组一起搬运至焊接区进行侧缝焊接，实现堆叠和焊接完美融合。

Description

一种电池模组堆叠焊接装置

技术领域

本实用新型涉及电池模组装配技术领域，具体涉及一种电池模组堆叠焊接装置。

背景技术

随着软包电池模组在新能源行业的兴起，用户对其能量密度的要求也越来越高，因此需要使用堆叠装置将软包电池模组的电芯与电芯间的缓冲垫堆叠在一起并压缩至设定值。

申请公布号为CN112331897A的中国发明专利申请公开了一种电池模组的堆叠装置，包括底座，底座上滑动装配有相对布置的两个侧向夹紧机构和相对布置的两个端部夹紧机构，两个侧向夹紧机构和两个端部夹紧机构共同形成一个用于堆叠电池模组的方形空间。

上述电池模组堆叠完成后通常通过铆钉铆接，以保证整个电池模组的外形尺寸基本固定，再将电池模组下线流转到焊接工位，进行侧缝激光焊。上述工序中由于铆接工序的存在，导致电池模组的堆叠焊接效率较低，影响生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池模组堆叠焊接装置，以解决现有技术中的电池模组堆叠装置由于铆接工序的存在而导致电池模组堆叠焊接效率较低的问题。

为实现上述目的，本实用新型电池模组堆叠焊接装置的技术方案是：

电池模组堆叠焊接装置，包括底座，底座上安装有相对布置的定位端板和活动端板，定位端板和活动端板之间设有第一夹紧机构，第一夹紧机构用于驱动活动端板向定位端板移动以将堆叠后的模组端板和电芯夹紧在一起；底座上还安装有相对布置的两个活动侧板，两个活动侧板之间设有第二夹紧机构，第二夹紧机构用于驱动两个活动侧板相对运动以将两个模组侧板贴紧在所述模组端板和电芯的侧部。

有益效果是：本实用新型中通过第一夹紧机构夹紧定位端板和活动端板，以将堆叠后的模组端板和电芯夹紧在一起，通过第二夹紧机构夹紧两个活动侧板，以将两个模组侧板贴紧在模组端板和电芯的侧部，实现电池模组的堆叠、夹紧，保证整个电池模组的外形尺寸基本固定；之后将本装置和电池模组一起搬运至焊接区进行侧缝焊接，实现堆叠和焊接完美融合，即本装置不需铆接工序。

作为进一步地改进，所述活动侧板包括侧板主体和两个压块，两个压块分别固定在侧板主体的两侧以压紧模组侧板的翻边，侧板主体可在模组端板和电芯堆叠时对二者的侧部进行定位。

有益效果是：这样设计，可利用侧板主体在模组端板和电芯堆叠时对二者的侧部进行定位，无需使用定位侧板。而且，侧板主体和压块分体设置，有利于二者的加工。

作为进一步地改进，所述压块为导热压块。

有益效果是：导热压块不仅能够压紧相应模组侧板的翻边，而且起到焊接热量扩散作用。

作为进一步地改进，所述电池模组堆叠焊接装置还包括可拆地安装在底座上的定位侧板，定位侧板用于在模组端板和电芯堆叠时对二者的侧部进行定位。

有益效果是：这样设计，不用将压块从侧板主体上拆卸下来，利用侧板主体在模组端板和电芯堆叠时对二者的侧部进行定位，提高工作效率。

作为进一步地改进，所述第一夹紧机构为U型夹钳，U型夹钳包括U型臂，U型臂的一端设有固定顶压头，U型臂的另一端螺纹连接有调节螺杆，调节螺杆上设有活动顶压头。

有益效果是：U型夹钳操作简单，有利于将模组端板和电芯夹紧在一起。

作为进一步地改进，所述定位端板上和活动端板上均设有对相应顶压头定位的定位槽。

有益效果是：这样设计，能够保证U型夹钳在夹紧模组端板和电芯时的稳定性。

作为进一步地改进，所述第二夹紧结构包括用于夹紧两个活动侧板上端的上夹紧螺杆和用于夹紧两个活动侧板下端的下夹紧螺杆。

有益效果是：通过上夹紧螺杆和下夹紧螺杆的配合，保证两个活动侧板夹紧后的稳定性。

作为进一步地改进，所述上夹紧螺杆和下夹紧螺杆均设置有至少两个。

有益效果是：这样设计，能够保证两个活动侧板受力的均匀性。

作为进一步地改进，所述上夹紧螺杆上套设有用于限制两个活动侧板间距的限位套，或者上夹紧螺杆上一体成型有用于限制两个活动侧板间距的限位凸部。

有益效果是：这样设计，避免两个模组侧板以及二者之间的电芯因过度压紧而损坏。

作为进一步地改进，所述底座上设有用于支撑模组端板和电芯的支撑导轨，支撑导轨沿电芯的堆叠方向布置，活动端板的下端与支撑导轨导向滑动装配在一起。

有益效果是：这样设计，使得U型夹钳驱动活动端板向定位端板移动时活动端板不会发生偏斜。

附图说明

图1为本实用新型电池模组堆叠焊接装置的结构示意图；

图2为图1中电池模组堆叠焊接装置去除左活动侧板的结构示意图；

图3为图1中电池模组堆叠焊接装置的定位侧板的安装示意图；

图4为图3的另一视角的结构示意图；

图5为定位端板和定位侧板在底座上的安装示意图；

图6为U型夹钳将两个模组端板和电芯夹紧后的结构示意图；

图7为图6中右活动侧板安装后的示意图；

图8为图7中左活动侧板安装后的示意图。

图中：11、底座；12、支撑导轨；13、活动端板；14、活动顶压头；15、调节螺杆；16、手柄；17、U型臂；18、限位套；19、上夹紧螺杆；20、右侧板主体；21、右压块；22、定位端板；23、固定顶压头；24、左压块；25、左侧板主体；26、下夹紧螺杆；27、锁紧螺母；28、第一定位槽；29、定位侧板；30、第二定位槽；31、后模组端板；32、前模组端板；33、电芯；34、右模组侧板；35、左模组侧板。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型电池模组堆叠焊接装置的实施例1：

本实施例中，以电芯33的堆叠方向为前后方向。如图1和图6所示，电池模组堆叠焊接装置包括底座11，底座11上设有支撑导轨12，支撑导轨12沿前后方向布置以支撑沿前后方向依次堆叠的前模组端板32、电芯33和后模组端板31。

如图1和图2所示，底座11上安装有相对布置的定位端板22和活动端板13，定位端板22通过螺钉固定在底座11上且处于活动端板13的前方，活动端板13的下端设有导槽，活动端板13的下端通过导槽与支撑导轨12导向滑动装配在一起。

本实施例中，定位端板22和活动端板13之间设有第一夹紧机构，第一夹紧机构用于驱动活动端板13向定位端板22移动，以将前模组端板32、电芯33以及后模组端板31夹紧在一起。

具体地，第一夹紧机构为U型夹钳，U型夹钳包括U型臂17，U型臂17的一端设有固定顶压头23，U型臂17的另一端螺纹连接有调节螺杆15，调节螺杆15的一端转动装配有活动顶压头14，调节螺杆15的另一端设有手柄16，通过手柄16转动调节螺杆15，以使活动顶压头14驱动活动端板13向定位端板22移动。

如图3和图4所示，定位端板22上设有用于对固定顶压头23定位的第二定位槽30，活动端板13上设有对活动顶压头14定位的第一定位槽28，以保证U型夹钳在夹紧前模组端板32、电芯33以及后模组端板31时的稳定性。

如图1、图2、图7和图8所示，底座11上还安装有相对布置的左活动侧板和右活动侧板。左活动侧板包括左侧板主体25和左压块24，左压块24设置有两个，两个左压块24分别固定在左侧板主体25的两侧以压紧左模组侧板35的翻边；右活动侧板包括右侧板主体20和右压块21，右压块21设置有两个，两个右压块21分别固定在右侧板主体20的两侧以压紧右模组侧板34的翻边。其中，左压块24和右压块21均为L型。

本实施例中，左压块24和右压块21均为导热压块，优选地，导热压块为铜压块，这样，导热压块不仅能够压紧相应模组侧板的翻边，而且起到焊接热量扩散作用。

如图1所示，左活动侧板和右活动侧板之间设有第二夹紧机构，第二夹紧机构用于驱动两个活动侧板相对运动，以将两个模组侧板贴紧在两个模组端板和电芯33的侧部。

具体地，第二夹紧结构包括用于夹紧两个活动侧板上端的上夹紧螺杆19和用于夹紧两个活动侧板下端的下夹紧螺杆26。其中，上夹紧螺杆19和下夹紧螺杆26上均设有两个锁紧螺母27，通过旋拧锁紧螺母27，以夹紧两个活动侧板。

本实施例中，上夹紧螺杆19和下夹紧螺杆26均设置有两个，以保证两个活动侧板受力的均匀性。在其他实施例中，上夹紧螺杆和下夹紧螺杆的数量根据需要设置。

本实施例中，两个上夹紧螺杆19上均套设有用于限制两个活动侧板上端间距的限位套18，以避免两个模组侧板以及二者之间的电芯因过度压紧而损坏。应当说明的是，由于两个活动侧板下端通过底座11限位，因此两个下夹紧螺杆26上不需要套设限位套18。

如图3和图4所示，电池模组堆叠焊接装置还包括可拆地安装在底座11上的定位侧板29，定位侧板29用于在模组端板和电芯堆叠时对二者的侧部进行定位，以保证二者在堆叠过程中侧部平齐。应当说明的是，定位侧板29仅在模组端板和电芯33堆叠时使用，在模组端板和电芯33堆叠完成并通过U型夹钳夹紧后，需要将定位侧板29拆下以安装相应的活动侧板。

使用时，如图5所示，先将定位端板22和定位侧板29安装在底座11上，再将前模组端板32、电芯33以及后模组端板31依次堆叠放置在支撑导轨12上，同时利用定位侧板29对前模组端板32、电芯33以及后模组端板31的右侧进行定位，以保证平齐度。之后，先将活动端板13放置在支撑导轨12上，并贴紧后模组端板31以实现前模组端板32、电芯33以及后模组端板31的预压紧，再使用U型夹钳驱动活动端板13向定位端板22移动，以将前模组端板32、电芯33以及后模组端板31夹紧在一起；然后，先拆除定位侧板29，再在前模组端板32、电芯33以及后模组端板31的右侧安装右模组侧板34，如图6所示。将右活动侧板安装在底座11上，如图7所示，右侧板主体20对右模组侧板34进行预压紧，右压块21压紧右模组侧板34的翻边。如图8所示，先在前模组端板32、电芯33以及后模组端板31的左侧安装左模组侧板35，再将左活动侧板安装在底座11上，左侧板主体25对左模组侧板35进行预压紧，左压块24压紧左模组侧板35的翻边；利用上夹紧螺杆19和下夹紧螺杆26使得两个活动侧板相互靠近，以将两个模组侧板压紧在前模组端板32、电芯33以及后模组端板31的左右侧。最后，将整个装置和电池模组一起搬运进入焊接区进行侧缝焊接即可。应当说明的是，侧缝指的是模组侧板和模组端板的结合处。

本实用新型电池模组堆叠焊接装置通过U型夹钳和夹紧螺杆的配合使用，以将电池模组堆叠并夹紧，之后将本装置和电池模组一起搬运至焊接区进行侧缝焊接，实现堆叠和焊接完美融合，即本装置不需铆接工序。

本实用新型电池模组堆叠焊接装置的实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，活动侧板包括侧板主体和两个压块。本实施例中，侧板主体和压块为一体结构，此时，侧板主体和压块均由导热金属制成，如铝、铜等。

本实用新型电池模组堆叠焊接装置的实施例3：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，电池模组堆叠焊接装置还包括可拆地安装在底座上的定位侧板，定位侧板用于在模组端板和电芯堆叠时对二者的侧部进行定位。本实施例中，不设置定位侧板，而是利用侧板主体在模组端板和电芯堆叠时对二者的侧部进行定位。

本实用新型电池模组堆叠焊接装置的实施例4：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，第一夹紧机构为U型夹钳。本实施例中，第一夹紧机构为夹紧螺杆。

本实用新型电池模组堆叠焊接装置的实施例5：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，第二夹紧结构包括用于夹紧两个活动侧板上端的上夹紧螺杆和用于夹紧两个活动侧板下端的下夹紧螺杆。本实施例中，第二夹紧机构为U型夹钳。

本实用新型电池模组堆叠焊接装置的实施例6：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，上夹紧螺杆上套设有用于限制两个活动侧板间距的限位套。本实施例中，上夹紧螺杆上一体成型有用于限制两个活动侧板间距的限位凸部，限位凸部由其中一个活动侧板延伸至另一个活动侧板。在其他实施例中，限位凸部可以间隔设置两个，两个限位凸部相背侧的距离为两个活动侧板的限位距离。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.电池模组堆叠焊接装置，其特征在于，包括底座(11)，底座(11)上安装有相对布置的定位端板(22)和活动端板(13)，定位端板(22)和活动端板(13)之间设有第一夹紧机构，第一夹紧机构用于驱动活动端板(13)向定位端板(22)移动以将堆叠后的模组端板和电芯(33)夹紧在一起；底座(11)上还安装有相对布置的两个活动侧板，两个活动侧板之间设有第二夹紧机构，第二夹紧机构用于驱动两个活动侧板相对运动以将两个模组侧板贴紧在所述模组端板和电芯(33)的侧部。

2.根据权利要求1所述的电池模组堆叠焊接装置，其特征在于，所述活动侧板包括侧板主体和两个压块，两个压块分别固定在侧板主体的两侧以压紧模组侧板的翻边，侧板主体可在模组端板和电芯(33)堆叠时对二者的侧部进行定位。

3.根据权利要求2所述的电池模组堆叠焊接装置，其特征在于，所述压块为导热压块。

4.根据权利要求1所述的电池模组堆叠焊接装置，其特征在于，所述电池模组堆叠焊接装置还包括可拆地安装在底座(11)上的定位侧板(29)，定位侧板(29)用于在模组端板和电芯(33)堆叠时对二者的侧部进行定位。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池模组堆叠焊接装置，其特征在于，所述第一夹紧机构为U型夹钳，U型夹钳包括U型臂(17)，U型臂(17)的一端设有固定顶压头(23)，U型臂(17)的另一端螺纹连接有调节螺杆(15)，调节螺杆(15)上设有活动顶压头(14)。

6.根据权利要求5所述的电池模组堆叠焊接装置，其特征在于，所述定位端板(22)上和活动端板(13)上均设有对相应顶压头定位的定位槽。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的电池模组堆叠焊接装置，其特征在于，所述第二夹紧机构包括用于夹紧两个活动侧板上端的上夹紧螺杆(19)和用于夹紧两个活动侧板下端的下夹紧螺杆(26)。

8.根据权利要求7所述的电池模组堆叠焊接装置，其特征在于，所述上夹紧螺杆(19)和下夹紧螺杆(26)均设置有至少两个。

9.根据权利要求7所述的电池模组堆叠焊接装置，其特征在于，所述上夹紧螺杆(19)上套设有用于限制两个活动侧板间距的限位套(18)，或者上夹紧螺杆(19)上一体成型有用于限制两个活动侧板间距的限位凸部。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的电池模组堆叠焊接装置，其特征在于，所述底座(11)上设有用于支撑模组端板和电芯(33)的支撑导轨(12)，支撑导轨(12)沿电芯(33)的堆叠方向布置，活动端板(13)的下端与支撑导轨(12)导向滑动装配在一起。

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