CN220172179U - 电池模组捆扎整形装置及捆扎系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池模组捆扎整形装置及捆扎系统，所述电池模组捆扎整形装置包括工作台，两个侧部整形机构，以及分别设于侧部整形机构上的顶部整形机构，两侧部整形机构顶推电池模组中多个电芯的侧部；各顶部整形机构包括安装架，安装架上滑动设有多个顶部挤压部，以及分别设于安装架和各顶部挤压部之间的顶部弹性件；各顶部挤压部均具有转动设置的转动体，安装架被驱使的下移，使得转动体下压同侧设置的电芯的极块。本实用新型所述的电池模组捆扎整形装置，通过侧部整形机构和顶部整形机构，能够使得多个电芯在宽度方向和高度方向对齐设置，转动体能够在电芯被两端的端板挤压时转动，利于减小与电芯之间的摩擦力，从而减小对极块的损伤。

Description

电池模组捆扎整形装置及捆扎系统

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种电池模组捆扎整形装置。同时，本实用新型还涉及一种设有该电池模组捆扎整形装置的捆扎系统。

背景技术

CTB(Cell To Body的简称)电池模组主要包括多个并排布置的电芯，分设在多个电芯两端的端板，通过绕设在两个端板及多个电芯外的扎带连接在一起，整个过程也称为电池模组的捆扎。

在电池模组捆扎的过程中，需要先固定住一端的端板，并向另一端的端板施加挤压力，再通过扎带进行捆扎，完成捆扎后的电池模组会释放压力，使得扎带将整个电池模组束缚住。

由于模组在挤压成型的时候存在8000N-10000N左右的成组力，导致电芯在挤压过程中容易产生相对位移，导致模组底部平面度以及电芯之间的中心度不良，影响电池模组品质。现有技术中，虽然也有一些设备用于改善这一问题来对电池模组进行整形，但使用的过程中容易对电芯造成损伤，在使用上受到一定的限制。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池模组捆扎整形装置，以对电池模组中多个电芯进行整形，提升电池模组中电芯的对齐效果，且利于减小对电芯的损伤。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池模组捆扎整形装置，包括工作台，相对设置在所述工作台两侧的两个侧部整形机构，以及分别设于所述侧部整形机构上的顶部整形机构；

两所述侧部整形机构被驱使的靠近而顶推电池模组中多个电芯的侧部；

各所述顶部整形机构包括被驱使的沿所述电池模组的高度方向滑动设置的安装架，所述安装架上滑动设有沿所述电池模组的长度方向间隔布置的多个顶部挤压部，以及分别设于所述安装架和各所述顶部挤压部之间的顶部弹性件；

各所述顶部挤压部均具有转动设置的转动体，所述安装架被驱使的下移，而使得所述转动体下压同侧设置的所述电芯的极块，且所述转动体能够于多个所述电芯被两端的端板挤压时转动。

进一步的，所述顶部挤压部包括沿竖直方向滑动设于所述安装架上的导向杆，以及设于所述导向杆底端的连接座，所述连接座上转动设有所述转动体。

进一步的，所述侧部整形机构包括滑动设于所述工作台一侧的安装座，沿所述电池模组的宽度方向滑动设于所述安装座上的整形板，所述整形板用于顶推多个所述电芯的侧部，且所述整形板和所述安装座之间设有多个侧部弹性件；

所述安装架设于同侧的所述安装座上。

进一步的，所述工作台和所述侧部整形机构之间设有导向单元；

和/或，所述安装架和所述侧部整形机构之间设有导向单元。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的电池模组捆扎整形装置，通过在工作台的两侧设置的侧部整形机构，能够在滑动的过程中对电芯的侧部进行挤压，从而使得多个电芯在宽度方向上对齐，再通过顶部整形机构中的转动体对电芯上的极块进行下压，从而使得多个电芯在高度方向上对齐，转动体能够在电芯被两端的端板挤压时转动，从而能够在电芯移动的过程中保持对电芯的下压，还利于减小与电芯之间的摩擦力，从而减小对极块的损伤，而具有较好的实用性。

此外，连接座便于转动体的安装，导向杆便于实现连接座在竖直方向上相对于安装架滑动。通过整形板对电芯的侧部进行顶推，不仅具有较高的顶推效率，而且利于提高电芯侧部的对齐效果，整形板滑动设置在安装座上，及侧部弹性件的设置，利于减小整形板对电芯的损伤，安装架设置在安装座上，利于提高整形效率。工作台和侧部整形机构之间的导向单元，利于提高侧部整形机构在电芯侧部整形过程中的稳定性；安装架和侧部整形机构之间的导向单元，利于提高安装架在滑动过程中的稳定性。

另外，本实用新型的另一目的在于提出一种电池模组捆扎系统，包括如上所述的电池模组捆扎整形装置，以及沿所述工作台的长度方向滑动设置的模组移送机构；

所述模组移动机构包括沿所述工作台的长度方向滑动设置的承托板，所述承托板用于承托多个所述电芯，所述承托板的两端设有被驱使的滑动而靠近的两个端部挤压机构，且两所述端部挤压机构上分别设有用于定位端板的定位单元。

进一步的，所述定位单元包括定位座，所述定位座上设有用于吸附所述端板的吸附部。

进一步的，所述定位座的底部设有底部限位板，所述定位座的顶部转动设有顶部限位板；和/或，

所述定位座的两侧分别设有夹紧板，两所述夹紧板能够沿所述定位座的宽度方向滑动，而与所述端板的侧部抵接。

进一步的，至少其一所述夹紧板上设有用于检测所述端板的端板检测部。

进一步的，两所述侧部整形机构的上游分别设有用于检测人员的安全光栅。

进一步的，至少其一所述侧部整形机构上设有压力检测部，所述压力检测部用于检测所述端板对多个所述电芯的挤压力。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的电池模组捆扎系统，通过设置如上所述的电池模组捆扎整形装置，能够对多个电芯的两侧和顶部进行整形，使得多个电芯对齐，并通过模组移送机构沿工作台长度方向的滑动，能够使得电池模组的上料和整形连续进行，从而提高生产效率，同时，模组移送机构中的端部挤压机构能够对端板进行定位和挤压，从而利于电池模组的捆扎。

此外，通过定位座中的吸附部吸附端板，利于减小对端板的损伤，且具有较好的使用效果。底部限位板和顶部限位板配合，利于端板的放入，以及在高度方向上的定位；两个夹紧板配合，利于对端板在宽度方向上的定位，从而提升端板在定位座上的定位效果。端板检测部利于自动获取定位座上是否有端板。安全光栅的设置，能够检测侧部整形机构的上游是否有工装人员，利于提高使用中的安全性。通过压力检测部检测对电芯施加的挤压力，能够获取挤压力的信息，从而提高捆扎的效果。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的工作台和安装台的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的侧部整形机构和顶部整形机构在第一视角下的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一所述的侧部整形机构和顶部整形机构在第二视角下的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一所述的侧部整形机构和顶部整形机构在第三视角下的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一所述的侧部整形机构和顶部整形机构在第四视角下的结构示意图；

图6为本实用新型实施例二所述的电池模组捆扎系统的结构示意图；

图7为本实用新型实施例二所述的模组移送机构的结构示意图；

图8为本实用新型实施例二所述的端部挤压机构的结构示意图。

附图标记说明：

1、工作台；2、安全光栅；3、安装座；4、安装架；5、承托板；6、座体；7、伺服电机；8、电芯；9、端板；10、扎带；

101、安装台；102、第三滑轨；103、齿条；

301、第一气缸；302、整形板；303、第一弹簧；304、第一滑轨；

401、导向杆；402、第二弹簧；403、连接座；404、转动体；405、第二滑轨；

501、第四滑轨；

601、定位座；602、底部限位板；603、顶部限位板；604、夹紧板；605、吸盘。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种电池模组捆扎整形装置，用于对电池模组捆扎前的多个电芯8进行整形，提升多个电芯8的对齐效果。

整体构成上，该电池模组捆扎整形装置包括工作台1，相对设置在工作台1两侧的两个侧部整形机构，以及分别设于侧部整形机构上的顶部整形机构。其中，两侧部整形机构被驱使的靠近而顶推电池模组中多个电芯8的侧部。

各顶部整形机构包括被驱使的沿电池模组的高度方向滑动设置的安装架4，安装架4上滑动设有沿电池模组的长度方向间隔布置的多个顶部挤压部，以及分别设于安装架4和各顶部挤压部之间的顶部弹性件。各顶部挤压部均具有转动设置的转动体404，安装架4被驱使的下移，而使得转动体404下压同侧设置的电芯8的极块，且转动体404能够于多个电芯8被两端的端板9挤压时转动。

基于如上整体介绍，本实施例中所述的电池模组捆扎整形装置的一种示例性结构如图1至图5中所示，其中考虑到位于工作台1两侧的侧部整形机构和顶部整形机构的结构相同，且相对布置在工作台1的两侧，图中仅示意出了同侧的侧部整形机构和顶部整形机构。

参照图1中所示，在工作台1的两相对侧分别具有与工作台1的高度相适配的安装台101，本实施例中的侧部整形机构分别设置在各安装台101上，以便于对电池模组中的多个电芯8进行整形。

作为一种优选的实施方式，本实施例中的侧部整形机构包括滑动设于工作台1一侧的安装座3，沿电池模组的宽度方向滑动设于安装座3上的整形板302，整形板302用于顶推多个电芯8的侧部，且整形板302和安装座3之间设有多个侧部弹性件。安装架4设于同侧的安装座3上。

具体结构上，结合图2至图5中所示，安装座3沿工作台1的长度方向延伸设置，且具体沿工作台1的宽度方向滑动设置在安装台101上，整形板302沿安装座3的长度方向延伸设置，且位于安装座3的朝向电池模组的一侧。在整形板302的朝向安装座3的一侧分别设有多个穿经安装座3设置的连接杆，整形板302具体经由多个连接杆滑动设于安装座3上。上述的侧部弹性件优选为套设在各连接杆上，且位于整形板302和安装座3之间的第一弹簧303。

为提高侧部整形机构在滑动中的稳定性，本实施例中，工作台1和侧部整形机构之间设有导向单元。为便于与下文中的导向单元区分，本实施例中将该处的导向单元称为第一导向单元。如图3中所示，本实施例中的第一导向单元包括设于安装台101上的，且对应于安装座3的两端设置的第一滑轨304，以及设于安装座3两端滑动设于各第一滑轨304上的第一滑块。

此处通过第一滑轨304和第一滑块的配合，能够提高安装座3在滑动中的稳定性，从而提高侧部整形机构和顶部整形机构的使用效果。另外，为驱使安装座3滑动，在安装台101上还分别设有第一气缸301，该第一气缸301的气缸杆与安装座3相连。

在对电池模组中的多个电芯8进行整形时，先将其一安装座3移动到目标位置后保持不动，再驱使另一安装座3向着电池模组方向移动，同时通过自身的整形板302顶推多个电芯8的一侧，使得电芯8的两侧分别抵接在整形板302上，说明电芯8的两侧均已对齐，达到整形的效果。整个整形板302在使用的过程中，第一弹簧303能够减少整形板302对电芯8的冲击，而具有较好的使用安全性，同时，第一弹簧303还利于提高整形板302的整形精度。整形板302的结构简单，能够在安装座3滑动的过程中同时对电池模组中的多个电芯8进行顶推而达到整形的效果。

本实施例中通过先移动一个安装座3，在移动另一个安装座3的方式，可以很好的防止多个电芯8在整形过程中由于两侧压紧力大小不一致导致多个电芯8发生位移。

如图2和图3中所示，顶部挤压部包括沿竖直方向滑动设于安装架4上的导向杆401，以及设于导向杆401底端的连接座403，连接座403上转动设有转动体404。其中，安装架4和侧部整形机构之间设有导向单元。本实施例中将该导向单元称为第二导向单元，该第二导向单元包括对应于安装架4的两端设于安装座3顶部外侧的间隔布置的两个第二滑轨405，以及对应于各第二滑轨405，设于各安装架4两端的第二滑块。且在安装座3的两端还分别设有第二气缸，该第二气缸的两端分别和安装架4的两端相连，以驱使安装架4相对于安装座3能够上下滑动。

多个顶部挤压部具体位于安装架4的朝向电池模组设置的一侧，多个导向杆401等间距的滑动设于安装架4上，顶部弹性件为套设在各导向杆401上，且位于安装架4和连接座403之间的第二弹簧402。转动体404的轴线与工作台1的宽度方向平行设置，如此能够在多个电芯8因被挤压而沿工作台1的长度方向移动时，使得转动体404转动，进而起到减少极块与转动体404摩擦力的效果，进而减小对极块的损伤。

其中，当完成对电芯8侧部的整形后，第二气缸才驱使安装架4向下移动，各转动体404抵接在同侧的极块上，并使得多个电芯8的顶部能够对齐。而电芯8的底部因被承托也对齐设置，通过侧部整形机构和顶部整形机构的配合，使得多个电芯8之间的中心度。第二弹簧402能够在转动体404抵接在极块上时，提高对极块的下压效果，并利于减小对极块的冲击，而提高顶部整形机构的使用安全性。同时，第二弹簧402的设置还利于提高转动体404的下压精度。

本实施例中的电池模组捆扎整形装置中侧部整形机构和顶部整形机构的使用过程，将在实施例二中进行详细阐述。

本实施例的电池模组捆扎整形装置，通过在工作台1的两侧设置的侧部整形机构，能够在滑动的过程中对电芯8的侧部进行挤压，从而使得多个电芯8在宽度方向上对齐，再通过顶部整形机构中的转动体404对电芯8上的极块进行下压，从而使得多个电芯8在高度方向上对齐，转动体404能够在电芯8被两端的端板9挤压时转动，从而能够在电芯8移动的过程中保持对电芯8的下压，还利于减小与电芯8之间的摩擦力，从而减小对极块的损伤，而具有较好的实用性。

实施例二

本实施例涉及一种电池模组捆扎系统，包括实施例一中所述的电池模组捆扎整形装置，以及沿工作台1的长度方向滑动设置的模组移送机构。

其中，模组移动机构包括沿工作台1的长度方向滑动设置的承托板5，承托板5用于承托多个电芯8，承托板5的两端设有被驱使的滑动而靠近的两个端部挤压机构，且两端部挤压机构上分别设有用于定位端板9的定位单元。

基于如上整体介绍，本实施例的电池模组捆扎系统的一种示例性结构如图6中所示。作为一种优选的实施方式，工作台1具有位于一端的上料工位，位于另一端的捆扎工位，以及位于上料工位和捆扎工位之间的整形工位。其中，模组移动机构用于由上料工位向整形工位滑动，以使得电芯8进行整形。模组移动机构还能够由整形工位滑动至捆扎工位，以使得电芯8进行捆扎。且模组移动机构还能够重新滑动至上料工位，继续重复上述动作。

如图1中所示，在工作台1上设有沿自身长度方向延伸设置的两个第三滑轨102，承托座上设有分别滑动设于各第三滑轨102上的第三滑块。承托板5通过第三滑轨102和第三滑块的配合沿工作台1的长度方向滑动。为驱使承托板5滑块，在工作台1上设有沿自身长度方向延伸设置的齿条103，在承托板5的底部转动设有与齿条103啮合相连的齿轮，以及用于驱使齿轮转动的电机。电机驱使齿轮转动时，通过齿轮和齿条103的啮合，使得承托座能够沿工作台1的长度方向滑动。

参照图7和图8中所示，端部挤压机构包括滑动设于承托板5一端的座体6，在承托板5的两端分别设有沿自身长度方向延伸设置的第四滑轨501，在座体6上有滑动设于低速滑轨上的第四滑块。且在承托板5上设有用于驱使座体6沿第四滑轨501滑动的驱动电缸。

本实施例中的定位单元具体位于座体6的朝向电芯8模组设置的一端，该定位单元包括定位座601，定位座601上设有用于吸附端板9的吸附部。具体来说，此处的吸附部为设于定位座601上的多个吸盘605，其结构简单，便于布置实施，且在负压设备的作用下，即可抽吸端板9，而将端板9吸附在定位座601上，整个过程不会损伤端板9，而具有较好的使用安全性。

为进一步提高对端板9的定位效果，本实施例中，如图7和图8中所示，定位座601的底部设有底部限位板602，定位座601的顶部转动设有顶部限位板603。模组移动机构处于上料位置时，端板9的底部支撑在底部限位板602上，当端板9的底部被底部限位板602限位后，驱使顶部限位板603转动，即可使得顶部限位板603挡置在端板9的顶部，从而对端板9的顶部进行限位。另外，顶部限位板603转动设于定位座601上，还利于对上料的端板9进行上料。

此外，如图8中所示，定位座601的两侧分别设有夹紧板604，两夹紧板604能够沿定位座601的宽度方向滑动，而与端板9的侧部抵接。此处夹紧板604配合，便于对端板9的两侧进行夹紧定位，和解除夹紧而便于端板9的动作。

本实施例中，至少其一夹紧板604上设有用于检测端板9的端板9检测部。如图8中所示，在各夹紧板604上均设有位于端板9侧部外侧的检测孔，以及设于夹紧板604上的位置传感器，该位置传感器的检测路径穿经检测孔设置，以获取定位座601上是否有端板9，从而利于提高生产效率。

为便于获得端板9对电芯8的挤压力，而提升捆扎效果，本实施例中，至少其一侧部整形机构上设有压力检测部，压力检测部用于检测端板9对多个电芯8的挤压力。压力检测部可为设于伺服电机；7的动力输出端和座体6之间的压力传感器，其产品成熟，便于布置实施，且对于挤压力的检测精度高。而且，压力传感器可以实时反馈压紧过程中的压力值，利于防止压紧力过大而导致电池模组受损。

如图6中所示，作为一种优选的实施方式，两侧部整形机构的上游分别设有用于检测人员的安全光栅2。安全光栅2具体位于上料工位和整形工位的相接处。在模组移送机构在移动的过程中，通过设置安全光栅2检测到有操作人员时，进而通过安全光栅2控制整个系统的停止允许，保证人工无法进入人工安装工位，安全性高。

此外，本实施例中的电池模组捆扎系统还包括控制器，该控制器用于控制吸盘605的使用状态，模组移送机构、侧部整形机构以及顶部整形机构的使用状态。同时，该控制器还用于承接端部检测部及安全光栅2发送的检测信息。

本实施例中的电池模组捆扎系统在使用时，先将承托板5移动至上料工位，两个端板9分别放置在底部限位板602上，端板9检测部检测到端板9到位后，吸盘605能够启动对端板9进行吸附，人员离开上料工位后，顶部限位板603和夹紧板604动作对端板9进行夹持定位。多个电芯8并排布置并由机械手搬运到位，此时，端板9和电芯8之间并未接触。

接着模组移送机构移动至整形工位，其一定位座601上的端板9与同端电芯8抵接相连，其一安装座3移动到位，另一侧安装座3向电芯8方向移动，对多个电芯8的宽度方向进行整形，保证多个电芯8的中心度。顶部整形机构中的转动体404向下移动，并下压各电芯8上的极块，电芯8的底部抵接在承托板5上，使得多个电芯8底部的平面一致。最后，另一定位座601带动端板9向着电芯8方向滑动，使得两个端板9及中间的多个电芯8被夹紧，另一侧的端板9也与同端的电芯8相连，整个电池模组处于过压状态(过压状态下电池模组的长度小于正常状态下电池模组的长度)。

然后，承托板5移动至捆扎工位，对电池模组进行捆扎扎带10，包括钢带和塑料扎带10。最后为防止完成捆扎后的电池模组发生位移，两个定位座601先后远离电池模组的方向滑动。

本实施例的电池模组捆扎系统，通过设置如上所述的电池模组捆扎整形装置，能够对多个电芯8的两侧和顶部进行整形，使得多个电芯8对齐，并通过模组移送机构沿工作台1长度方向的滑动，能够使得电池模组的上料和整形连续进行，从而提高生产效率，同时，模组移送机构中的端部挤压机构能够对端板9进行定位和挤压，从而利于电池模组的捆扎。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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)

1.一种电池模组捆扎整形装置，其特征在于：

包括工作台，相对设置在所述工作台两侧的两个侧部整形机构，以及分别设于所述侧部整形机构上的顶部整形机构；

两所述侧部整形机构被驱使的靠近而顶推电池模组中多个电芯的侧部；

各所述顶部整形机构包括被驱使的沿所述电池模组的高度方向滑动设置的安装架，所述安装架上滑动设有沿所述电池模组的长度方向间隔布置的多个顶部挤压部，以及分别设于所述安装架和各所述顶部挤压部之间的顶部弹性件；

各所述顶部挤压部均具有转动设置的转动体，所述安装架被驱使的下移，而使得所述转动体下压同侧设置的所述电芯的极块，且所述转动体能够于多个所述电芯被两端的端板挤压时转动。

2.根据权利要求1所述的电池模组捆扎整形装置，其特征在于：

所述顶部挤压部包括沿竖直方向滑动设于所述安装架上的导向杆，以及设于所述导向杆底端的连接座，所述连接座上转动设有所述转动体。

3.根据权利要求1所述的电池模组捆扎整形装置，其特征在于：

所述侧部整形机构包括滑动设于所述工作台一侧的安装座，沿所述电池模组的宽度方向滑动设于所述安装座上的整形板，所述整形板用于顶推多个所述电芯的侧部，且所述整形板和所述安装座之间设有多个侧部弹性件；

所述安装架设于同侧的所述安装座上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池模组捆扎整形装置，其特征在于：

所述工作台和所述侧部整形机构之间设有导向单元；

和/或，所述安装架和所述侧部整形机构之间设有导向单元。

5.一种电池模组捆扎系统，其特征在于：

包括权利要求1至4中任一项所述的电池模组捆扎整形装置，以及沿所述工作台的长度方向滑动设置的模组移送机构；

所述模组移送机构包括沿所述工作台的长度方向滑动设置的承托板，所述承托板用于承托多个所述电芯，所述承托板的两端设有被驱使的滑动而靠近的两个端部挤压机构，且两所述端部挤压机构上分别设有用于定位端板的定位单元。

6.根据权利要求5所述的电池模组捆扎系统，其特征在于：

所述定位单元包括定位座，所述定位座上设有用于吸附所述端板的吸附部。

7.根据权利要求6所述的电池模组捆扎系统，其特征在于：

所述定位座的底部设有底部限位板，所述定位座的顶部转动设有顶部限位板；和/或，

所述定位座的两侧分别设有夹紧板，两所述夹紧板能够沿所述定位座的宽度方向滑动，而夹紧所述端板的两侧。

8.根据权利要求7所述的电池模组捆扎系统，其特征在于：

至少其一所述夹紧板上设有用于检测所述端板的端板检测部。

9.根据权利要求5所述的电池模组捆扎系统，其特征在于：

两所述侧部整形机构的上游分别设有用于检测人员的安全光栅。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的电池模组捆扎系统，其特征在于：

至少其一所述侧部整形机构上设有压力检测部，所述压力检测部用于检测所述端板对多个所述电芯的挤压力。