CN219925981U - 端板电芯组装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种端板电芯组装结构，属于新能源电池加工技术领域。该组装结构包括安装平台、电芯定位组件和端板定位组件。其中，电芯定位组件包括第一安装座、第一驱动缸和电芯压板，第一安装座上设置有第一支撑板，电芯压板设置于第一安装座上方电芯压板与第一安装座的间距可调。端板定位组件包括第二安装座、第二驱动缸、第三驱动缸、端板压板和两个侧压板，第二安装座上设置有第二支撑板，第二驱动缸与第二安装座传动连接，端板压板设置于第二安装座上方且与第二安装座的间距可调。两个侧压板对称设置于第二支撑板的两侧且间距可调，侧压板上设置有对中传感器。能够解决相关技术中电芯模组中端板与电芯组装位置精度差的问题。

Description

端板电芯组装结构

技术领域

本实用新型涉及新能源电池加工技术领域，特别涉及一种端板电芯组装结构。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池，它有着比能量高、寿命长、无记忆效应等优点被广泛应用在电动汽车、电动三轮车、电动工具以及数码产品等领域。早期的锂电池往往是采用“电芯-电池模组-电池包”(MTP，Module to Pack)的封装形式，发生事故或故障时可以减少模组之间的热传递，但是电池包的空间利用率低，限制了锂电池比能量的提升。

在相关技术中，CTP封装方式逐渐成为电池包封装结构的主流。通常需要在多个堆叠的单体电芯两侧设置连接用的端板，经过压紧和利用绑带捆绑后，再利用端板上的螺栓孔与电池包的箱体进行固定连接。其中，位于两侧的端板和相邻的单体电芯之间通常利用导热结构胶粘结固定，其操作通常在电芯模组堆叠工装上与多个单体电芯的堆叠同时进行。

采用相关技术中的组装方式，其对于端板和相邻的单体电芯进行压紧粘结时，往往仅能在单体电芯的堆叠方向上提供挤压动力，在挤压和粘接过程中，端板可能会因挤压应力相对于单体电芯发生水平或者竖直方向的晃动，导致电芯模组的侧端面高低不平，组装位置精度差。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种端板电芯组装结构，能够解决相关技术中电芯模组中端板与电芯组装位置精度差的问题。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种端板电芯组装结构，包括：安装平台、电芯定位组件和端板定位组件，

所述电芯定位组件包括第一安装座、第一驱动缸和电芯压板，所述第一安装座和所述第一驱动缸均设置于所述安装平台上，所述第一安装座上设置有第一支撑板，所述电芯压板设置于所述第一安装座上方且与所述第一驱动缸的伸缩杆连接，所述电芯压板与所述第一安装座的间距可调；

所述端板定位组件包括第二安装座、第二驱动缸、第三驱动缸、端板压板和两个侧压板，所述第二安装座可滑动地安装于所述安装平台上，所述第二安装座上设置有与所述第一支撑板平行的第二支撑板，所述第二驱动缸与所述第二安装座传动连接以用于调节所述第一支撑板和所述第二支撑板的间距，所述第三驱动缸设置于所述第二安装座上，所述端板压板设置于所述第二安装座上方且与所述第三驱动缸的伸缩杆连接，所述端板压板与所述第二安装座的间距可调，所述两个侧压板对称设置于所述第二支撑板的两侧且间距可调，所述侧压板上设置有朝向所述第一支撑板布置的对中传感器。

可选地，所述第二支撑板朝向所述第一支撑板的一侧板面上上设置有真空吸附孔，所述真空吸附孔内设置有负压吸盘。

可选地，所述端板电芯组装结构还包括吸附机构，所述吸附机构包括第四驱动缸和滑动座，所述第四驱动缸设置于所述第二安装座上且与所述第二支撑板垂直，所述滑动座可滑动地安装于所述第二安装座上且位于所述第二支撑板远离所述第一支撑板的一侧，所述滑动座上设置有负压管，所述负压吸盘与所述负压管的一端连接，所述第四驱动缸与所述滑动座连接以用于调整所述负压吸盘与所述真空吸附孔的相对位置。

可选地，所述第二支撑板上设置有多个所述真空吸附孔，所述第二安装座上设置有与多个所述真空吸附孔一一对应的多个所述负压管。

可选地，所述端板电芯组装结构包括多组对应布置的所述电芯定位组件和所述端板定位组件，多组所述电芯定位组件和所述端板定位组件沿平行于所述第一支撑板的方向并列布置。

可选地，所述端板电芯组装结构还包括水平滑台，所述水平滑台可滑动地安装于所述安装平台上，多组所述端板定位组件中的所述第二安装座均安装于所述水平滑台上，所述第二驱动缸的伸缩杆与所述水平滑台连接。

可选地，所述水平滑台上设置有垂直于所述第二支撑板的滑轨，所述第二安装座可滑动地安装于所述滑轨上，所述端板电芯组装结构还包括与所述第二安装座相匹配的缓冲组件，所述缓冲组件包括缓冲支座和缓冲弹簧，所述缓冲支座安装于所述水平滑台上且位于所述第二安装座远离所述第一安装座的一侧，所述缓冲弹簧垂直于所述第二支撑板，所述缓冲弹簧的一端与所述第二安装座连接，所述缓冲弹簧的另一侧与所述缓冲支座连接。

可选地，所述第一支撑板、所述第二支撑板、所述电芯压板、所述端板压板和所述侧压板均为弹性材料板。

可选地，所述安装平台底部设置有移动滑轮。

可选地，所述安装平台底部设置有伸缩支撑杆，所述伸缩支撑杆的底部设置有支撑垫。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

采用本实用新型实施例所提供的端板电芯组装结构，可以在进行电芯模组的堆叠挤压工序之前，可以先通过该短板电芯组装结构对位于电芯模组堆叠方向上两端的单体电芯与端板进行组合安装。其利用电芯定位组件对单体电芯进行装夹，利用端板定位组件对端板进行装夹，在进行单体电芯与端板的合并粘接前，可以利用两个侧压板上的对中传感器对端板与单体电芯的对正关系进行检测并驱动两个侧压板对端板位置进行调整，以保证端板与单体电芯保持正对。在相贴过程中，电芯压板和端板压板的压紧也能保证单体电芯与端板不会发生相对偏移，提高装配稳定性，能够有效解决相关技术中电芯模组中端板与电芯组装位置精度差的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的端板电芯组装结构一侧的立体结构俯视图；

图2是本实用新型实施例提供的端板电芯组装结构另一侧的立体结构示意图；

图3是本实用新型实施例中电芯定位组件一侧的立体结构示意图；

图4是本实用新型实施例中端板电芯定位组件另一侧的立体结构示意图；

图5是本实用新型实施例中端板定位组件一侧的立体结构示意图；

图6是本实用新型实施例中端板定位组件另一侧的立体结构示意图；

图7是本实用新型实施例中端板定位组件的侧视结构示意图。

图中：

1-安装平台；2-电芯定位组件；3-端板定位组件；4-吸附机构；5-水平滑台；6-缓冲组件；11-移动滑轮；12-伸缩支撑杆；21-第一安装座；22-第一驱动缸；23-电芯压板；31-第二安装座；32-第二驱动缸；33-第三驱动缸；34-端板压板；35-侧压板；36-负压吸盘；41-第四驱动缸；42-滑动座；51-滑轨；61-缓冲支座；62-缓冲弹簧；121-支撑垫；211-第一支撑板；311-第二支撑板；351-对中传感器；421-负压管；3111-真空吸附孔；m-单体电芯；n-端板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

在相关技术中，CTP封装方式逐渐成为电池包封装结构的主流。通常需要在多个堆叠的单体电芯两侧设置连接用的端板，经过压紧和利用绑带捆绑后，再利用端板上的螺栓孔与电池包的箱体进行固定连接。其中，位于两侧的端板和相邻的单体电芯之间通常利用导热结构胶粘结固定，其操作通常在电芯模组堆叠工装上与多个单体电芯的堆叠同时进行。

采用相关技术中的组装方式，其对于端板和相邻的单体电芯进行压紧粘结时，往往仅能在单体电芯的堆叠方向上提供挤压动力，在挤压和粘接过程中，端板可能会因挤压应力相对于单体电芯发生水平或者竖直方向的晃动，导致电芯模组的侧端面高低不平，组装位置精度差。

图1是本实用新型实施例提供的端板电芯组装结构一侧的立体结构俯视图。图2是本实用新型实施例提供的端板电芯组装结构另一侧的立体结构示意图。图3是本实用新型实施例中电芯定位组件一侧的立体结构示意图。图4是本实用新型实施例中端板电芯定位组件另一侧的立体结构示意图。图5是本实用新型实施例中端板定位组件一侧的立体结构示意图。图6是本实用新型实施例中端板定位组件另一侧的立体结构示意图。图7是本实用新型实施例中端板定位组件的侧视结构示意图。如图1至7所示，通过实践，本实用新型提供了一种端板电芯组装结构，包括安装平台1、电芯定位组件2和端板定位组件3。

其中，电芯定位组件2包括第一安装座21、第一驱动缸22和电芯压板23。第一安装座21和第一驱动缸22均设置于安装平台1上，第一安装座21上设置有第一支撑板211。电芯压板23设置于第一安装座21上方且与第一驱动缸22的伸缩杆连接，电芯压板23与第一安装座21的间距可调。

端板定位组件3包括第二安装座31、第二驱动缸32、第三驱动缸33、端板压板34和两个侧压板35。第二安装座31可滑动地安装于安装平台1上，第二安装座31上设置有与第一支撑板211平行的第二支撑板311。第二驱动缸32与第二安装座31传动连接以用于调节第一支撑板211和第二支撑板311的间距。第三驱动缸33设置于第二安装座31上，端板压板34设置于第二安装座31上方且与第三驱动缸33的伸缩杆连接，端板压板34与第二安装座31的间距可调。两个侧压板35对称设置于第二支撑板311的两侧且间距可调，侧压板35上设置有朝向第一支撑板211布置的对中传感器351。

在本实用新型实施例中，在进行电芯模组的堆叠挤压工序之前，可以先通过该短板电芯组装结构对位于电芯模组堆叠方向上两端的单体电芯m与端板n进行组合安装。其中，单体电芯m通过机器人夹爪抓取放置在第一安装座21的安装平面上，并通过第一支撑板211对单体电芯m的一侧大面进行支撑，之后利用第一驱动缸22驱动电芯压板23下降并压紧单体电芯m的极柱，完成单体电芯m的定位装夹。之后再将端板n抓取放置在第二安装座31的安装平面上与单体电芯m相对，并通过第二支撑板311对端板n远离单体电芯m的一侧面进行支撑。此时控制位于两侧的两个侧压板35相向移动以对端板n在水平方向上的两侧进行夹紧定位，同时位于两个侧压板35上的对中传感器351会同时检测端板n的两侧边与正对的单体电芯m两侧边的相对位置关系，从而通过对两个侧压板35的位置进行进一步微调，以推动端板n与单体电芯m正对。之后利用第三驱动缸33驱动端板压板34下降并压紧端板n的顶面，完成端板n的定位装夹。最后，利用第二驱动缸32推动整个第二安装座31向第一安装座21滑动，使端板n与单体电芯m的另一侧大面贴合并通过结构胶粘接，在保压粘接3S后，解除端板压板34对端板n，以及电芯压板23对单体电芯m的压紧，以解除对粘合安装完成的端板n与单体电芯m的装夹固定，即可利用机器人抓取组装好的端板n与单体电芯m组件流动到下一工序。

采用本实用新型实施例所提供的端板电芯组装结构，可以在进行电芯模组的堆叠挤压工序之前，可以先通过该短板电芯组装结构对位于电芯模组堆叠方向上两端的单体电芯m与端板n进行组合安装。其利用电芯定位组件2对单体电芯m进行装夹，利用端板定位组件3对端板n进行装夹，在进行单体电芯m与端板n的合并粘接前，可以利用两个侧压板35上的对中传感器351对端板n与单体电芯m的对正关系进行检测并驱动两个侧压板35对端板n位置进行调整，以保证端板n与单体电芯m保持正对。在相贴过程中，电芯压板23和端板压板34的压紧也能保证单体电芯m与端板n不会发生相对偏移，提高装配稳定性，能够有效解决相关技术中电芯模组中端板与电芯组装位置精度差的问题。

可选地，第二支撑板311朝向第一支撑板211的一侧板面上上设置有真空吸附孔3111，真空吸附孔3111内设置有负压吸盘36。示例性地，在本实用新型实施例中，在将端板n放置到第二安装座31的安装平面上并通过第二支撑板311对端板n进行支撑的同时，可以利用真空吸附孔3111内的负压吸盘36对端板n进行吸附固定，避免在移送和通过侧压板35进行位置调节时端板n发生倾倒脱离，提高了端板电芯组装结构的装配稳定性。

可选地，端板电芯组装结构还包括吸附机构4，吸附机构4包括第四驱动缸41和滑动座42，第四驱动缸41设置于第二安装座31上且与第二支撑板311垂直，滑动座42可滑动地安装于第二安装座31上且位于第二支撑板311远离第一支撑板211的一侧，滑动座42上设置有负压管421，负压吸盘36与负压管421的一端连接，第四驱动缸41与滑动座42连接以用于调整负压吸盘36与真空吸附孔3111的相对位置。示例性地，在本实用新型实施例中，在需要进行对端板n吸附固定时，第四驱动缸41的伸缩杆伸长推动滑动座42在第二安装座31上滑动以靠近第二支撑板311，使负压管421末端的负压吸盘36深入真空吸附孔3111中对端板n进行吸附。负压管421远离真空吸附孔3111的一端可用于外接外部真空管路，而采用滑动设置的吸附机构4，可以在不进行吸附工作时将负压吸盘36由真空吸附孔3111中脱出，方便拆卸更换，提高了端板电芯组装结构的模块化程度和整体使用寿命。

可选地，第二支撑板311上设置有多个真空吸附孔3111，第二安装座31上设置有与多个真空吸附孔3111一一对应的多个负压管421。示例性地，在本实用新型实施例中，通过在第二支撑板311上配置多个真空吸附孔3111，可以通过多个真空吸附孔3111中的负压吸盘36对端板n进行多点为吸附，进一步提高吸附稳定性。

可选地，端板电芯组装结构包括多组对应布置的电芯定位组件2和端板定位组件3，多组电芯定位组件2和端板定位组件3沿平行于第一支撑板211的方向并列布置。示例性地，在本实用新型实施例中，通过并列设置多组电芯定位组件2和端板定位组件3，可以利用端板电芯组装结构同时对多个单体电芯m和端板n进行组合安装。其中，端板电芯组装结构还包括水平滑台5，水平滑台5可滑动地安装于安装平台1上，多组端板定位组件3中的第二安装座31均安装于水平滑台5上，第二驱动缸32的伸缩杆与水平滑台5连接。通过水平滑台5同时对多组端板定位组件3中的第二安装座31进行整体连接，通过设置一个第二驱动缸32对水平滑台5进行推动，即可同时控制多个第二安装座31同时向对应的第一安装座21靠近，实现多组单体电芯m和端板n的同步组合，进一步提高了端板电芯组装结构的工作效率。

可选地，水平滑台5上设置有垂直于第二支撑板311的滑轨51，第二安装座31可滑动地安装于滑轨51上，端板电芯组装结构还包括与第二安装座31相匹配的缓冲组件6，缓冲组件6包括缓冲支座61和缓冲弹簧62，缓冲支座61安装于水平滑台5上且位于第二安装座31远离第一安装座21的一侧，缓冲弹簧62垂直于第二支撑板311，缓冲弹簧62的一端与第二安装座31连接，缓冲弹簧62的另一侧与缓冲支座61连接。示例性地，在本实用新型实施例中，针对每个水平滑台5的第二安装座31，均设置有对应滑轨51和缓冲组件6。在第二安装座31跟随水平滑台5向第一安装座21靠近，位于两者上的端板n与单体电芯m接触粘接的过程中。在初接触时第二安装座31会在反作用力下沿滑轨51向远离第一安装座21的方向滑动，并最终在压缩的缓冲弹簧62的弹力作用下达到平衡并逐渐完成对端板n与单体电芯m的压紧。实现在端板n与单体电芯m接触过程中应力的逐渐增大，避免接触应力过大造成端板n与单体电芯m的损坏，进一步提高了端板电芯组装结构的装配安全性。

可选地，第一支撑板211、第二支撑板311、电芯压板23、端板压板34和侧压板35均为弹性材料板。示例性地，在本实用新型实施例中，第一支撑板211、第二支撑板311、电芯压板23、端板压板34和侧压板35均为弹性材料板，例如绝缘橡胶板，有效提高端板电芯组装结构的绝缘性能和装配安全性。

可选地，安装平台1底部设置有移动滑轮11。安装平台1底部设置有伸缩支撑杆12，伸缩支撑杆12的底部设置有支撑垫121。示例性地，在本实用新型实施例中，可以通过底部的移动滑轮11推动安装平台1在生产线的不同工位之间移动，方便进行加工好的端板n和单体电芯m的输送。在输送到位时，可以通过太高伸缩支撑杆12，利用底部支撑垫121进行支撑，将移动滑轮11撑起保证安装平台的稳定性。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在其中一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种端板电芯组装结构，其特征在于，包括：安装平台(1)、电芯定位组件(2)和端板定位组件(3)，

所述电芯定位组件(2)包括第一安装座(21)、第一驱动缸(22)和电芯压板(23)，所述第一安装座(21)和所述第一驱动缸(22)均设置于所述安装平台(1)上，所述第一安装座(21)上设置有第一支撑板(211)，所述电芯压板(23)设置于所述第一安装座(21)上方且与所述第一驱动缸(22)的伸缩杆连接，所述电芯压板(23)与所述第一安装座(21)的间距可调；

所述端板定位组件(3)包括第二安装座(31)、第二驱动缸(32)、第三驱动缸(33)、端板压板(34)和两个侧压板(35)，所述第二安装座(31)可滑动地安装于所述安装平台(1)上，所述第二安装座(31)上设置有与所述第一支撑板(211)平行的第二支撑板(311)，所述第二驱动缸(32)与所述第二安装座(31)传动连接以用于调节所述第一支撑板(211)和所述第二支撑板(311)的间距，所述第三驱动缸(33)设置于所述第二安装座(31)上，所述端板压板(34)设置于所述第二安装座(31)上方且与所述第三驱动缸(33)的伸缩杆连接，所述端板压板(34)与所述第二安装座(31)的间距可调，所述两个侧压板(35)对称设置于所述第二支撑板(311)的两侧且间距可调，所述侧压板(35)上设置有朝向所述第一支撑板(211)布置的对中传感器(351)。

2.根据权利要求1所述的端板电芯组装结构，其特征在于，所述第二支撑板(311)朝向所述第一支撑板(211)的一侧板面上设置有真空吸附孔(3111)，所述真空吸附孔(3111)内设置有负压吸盘(36)。

3.根据权利要求2所述的端板电芯组装结构，其特征在于，所述端板电芯组装结构还包括吸附机构(4)，所述吸附机构(4)包括第四驱动缸(41)和滑动座(42)，所述第四驱动缸(41)设置于所述第二安装座(31)上且与所述第二支撑板(311)垂直，所述滑动座(42)可滑动地安装于所述第二安装座(31)上且位于所述第二支撑板(311)远离所述第一支撑板(211)的一侧，所述滑动座(42)上设置有负压管(421)，所述负压吸盘(36)与所述负压管(421)的一端连接，所述第四驱动缸(41)与所述滑动座(42)连接以用于调整所述负压吸盘(36)与所述真空吸附孔(3111)的相对位置。

4.根据权利要求3所述的端板电芯组装结构，其特征在于，所述第二支撑板(311)上设置有多个所述真空吸附孔(3111)，所述第二安装座(31)上设置有与多个所述真空吸附孔(3111)一一对应的多个所述负压管(421)。

5.根据权利要求1所述的端板电芯组装结构，其特征在于，所述端板电芯组装结构包括多组对应布置的所述电芯定位组件(2)和所述端板定位组件(3)，多组所述电芯定位组件(2)和所述端板定位组件(3)沿平行于所述第一支撑板(211)的方向并列布置。

6.根据权利要求5所述的端板电芯组装结构，其特征在于，所述端板电芯组装结构还包括水平滑台(5)，所述水平滑台(5)可滑动地安装于所述安装平台(1)上，多组所述端板定位组件(3)中的所述第二安装座(31)均安装于所述水平滑台(5)上，所述第二驱动缸(32)的伸缩杆与所述水平滑台(5)连接。

7.根据权利要求6所述的端板电芯组装结构，其特征在于，所述水平滑台(5)上设置有垂直于所述第二支撑板(311)的滑轨(51)，所述第二安装座(31)可滑动地安装于所述滑轨(51)上，所述端板电芯组装结构还包括与所述第二安装座(31)相匹配的缓冲组件(6)，所述缓冲组件(6)包括缓冲支座(61)和缓冲弹簧(62)，所述缓冲支座(61)安装于所述水平滑台(5)上且位于所述第二安装座(31)远离所述第一安装座(21)的一侧，所述缓冲弹簧(62)垂直于所述第二支撑板(311)，所述缓冲弹簧(62)的一端与所述第二安装座(31)连接，所述缓冲弹簧(62)的另一侧与所述缓冲支座(61)连接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的端板电芯组装结构，其特征在于，所述第一支撑板(211)、所述第二支撑板(311)、所述电芯压板(23)、所述端板压板(34)和所述侧压板(35)均为弹性材料板。

9.根据权利要求1至7任一项所述的端板电芯组装结构，其特征在于，所述安装平台(1)底部设置有移动滑轮(11)。

10.根据权利要求1至7任一项所述的端板电芯组装结构，其特征在于，所述安装平台(1)底部设置有伸缩支撑杆(12)，所述伸缩支撑杆(12)的底部设置有支撑垫(121)。