一種電芯模組的壓緊裝置的製作方法
2023-05-05 21:22:46 1
本實用新型涉及電池技術領域，特別涉及一種電芯模組的壓緊裝置。
背景技術：
現有電池包一般由多個子電池包裝配構成，子電池包由人工將多個相互緊貼的電芯模組通過長螺杆裝配構成，電芯模組一般由6～9片軟包電芯通過自動線裝配形成。如圖1以及圖2結構所示，現有電芯模組100的結構中，通過在外側安裝帶有海綿的鋁護板200對外側裸露的軟包電芯進行防護，電芯模組100的厚度H由於海綿的緣故將變厚1～1.5mm，當多個電芯模組100緊貼裝配時，其整體厚度將超出規定的安裝尺寸，故需要將其進行壓緊裝配。
而現有技術中電芯模組100的壓緊裝配過程採用人工方式進行，具體裝配過程為：將多個電芯模組100垂直疊放，利用電芯模組100的自身重量，通過工人穿裝長螺杆後用電動扳手一邊按壓一邊強行鎖緊螺母；上述裝配方式中，多個電芯模組100垂直疊放高度將近800mm，容易發生傾倒事故，電芯模組100的壓縮完全由長螺杆和螺母鎖緊的扭矩控制，長螺杆安裝順序不同會使電芯模組100的壓縮程度不同，易造成軟包電芯不均勻受壓且人工裝配效率低。
因此，現有電芯模組的壓緊裝配過程存在安全性差、軟包電芯所受壓緊力不易控制、所受壓緊力不均勻和裝配效率低的缺陷。
技術實現要素：
本實用新型提供了一種電芯模組的壓緊裝置，該壓緊裝置能夠使電芯模組的壓緊裝配過程安全性高、軟包電芯所受壓緊力容易控制、所受壓緊力均勻且裝配效率高。
為達到上述目的，本實用新型提供以下技術方案：
一種電芯模組的壓緊裝置，包括：
滑軌機構；
頂頭，沿所述滑軌機構的延伸方向，所述頂頭安裝於所述滑軌機構的一端；
壓緊滑塊，所述壓緊滑塊可沿所述滑軌機構的延伸方向滑動地安裝於所述滑軌機構，且所述壓緊滑塊與所述頂頭之間形成用於放置所述電芯模組的空間；
驅動組件，所述驅動組件與所述壓緊滑塊傳動連接以驅動所述壓緊滑塊相對於所述滑軌機構滑動。
採用上述壓緊裝置裝配電芯模組時，將規定數量的電芯模組依次貼緊、對齊放置在滑軌機構上的頂頭和壓緊滑塊之間的空間內，放置好電芯模組以後，通過驅動組件驅動壓緊滑塊沿滑軌機構朝向頂頭方向滑動，將放置在頂頭和壓緊滑塊之間的空間內的規定數量的電芯模組壓緊，以使電芯模組的外形尺寸符合規定的尺寸，並將子電池包結構件罩蓋在電芯模組的外側，穿入長螺杆後通過電動扳手擰緊形成子電池包；通過驅動組件使壓緊滑塊復位，將裝配好的子電池包通過滑軌機構滑出或通過吊臂吊運到規定位置，即完成一次電芯模組到子電池包的壓緊裝配過程。
由於上述壓緊裝置在使用過程中，通過將多個電芯模組平行排列在滑軌機構上代替現有技術中的垂直疊放，電芯模組不易傾倒；通過驅動組件驅動壓緊滑塊在滑軌機構上滑動，進而擠壓電芯模組在滑軌機構上滑動而使電芯模組之間壓緊，壓緊滑塊在被驅動組件驅動時與電芯模組之間為面接觸，因此，電芯模組的軟包電芯所受的壓緊力比較均勻且軟包電芯所受的壓緊力容易控制；並且，通過驅動組件對壓緊滑塊進行驅動，能夠快速地使電芯模組壓緊，有利於提高裝配速度和裝配效率。
因此，上述壓緊裝置能夠使電芯模組的壓緊裝配過程安全性高、軟包電芯所受壓緊力容易控制、所受壓緊力均勻且裝配效率高。
優選地，所述滑軌機構包括底座和形成於所述底座且並行排列的兩個第一滑軌，所述頂頭位於兩個所述第一滑軌的一端，所述壓緊滑塊與所述第一滑軌滑動配合；所述驅動組件安裝於所述底座。
優選地，所述驅動組件包括安裝座和伸縮機構，所述安裝座固定於所述底座，所述伸縮機構的伸縮方向與所述第一滑軌的延伸方向平行，且所述伸縮機構一端與所述安裝座連接、另一端與所述壓緊滑塊連接。
優選地，所述伸縮機構為液壓缸組件、或者氣缸組件。
優選地，所述液壓缸組件包括液壓缸和液壓泵，所述液壓缸的缸體安裝於所述安裝座，且所述液壓缸的活塞杆與所述壓緊滑塊連接；所述液壓泵的出油口通過液壓管路與所述液壓缸的無杆腔連通。
優選地，所述底座上設有限位塊，所述限位塊位於所述頂頭與所述壓緊滑塊之間、且沿所述第一滑軌的延伸方向位置可調。
優選地，所述滑軌機構包括底座、導向機構和形成於所述底座上的兩個並排的第二滑軌；所述壓緊滑塊通過所述導向機構與所述底座滑動配合，且所述第二滑軌位於所述壓緊滑塊與所述頂頭之間。
優選地，所述驅動組件包括安裝座和伸縮機構，所述安裝座固定於所述底座，所述伸縮機構的伸縮方向與所述第二滑軌的延伸方向平行，且所述伸縮機構一端與所述安裝座連接、另一端與所述壓緊滑塊連接，所述導向機構包括所述底座設有的導向槽、所述壓緊滑塊設有的凸起、多個導向柱、所述安裝座設有的與所述導向柱一一對應的導向孔；其中，所述凸起與所述導向槽滑動配合，所述導向柱的延伸方向與所述第二滑軌的延伸方向平行，且每一對相互對應的導向柱與導向孔中：
所述導向柱的一端與所述壓緊滑塊固定連接、且貫穿所述導向孔。
優選地，所述伸縮機構為液壓缸組件、或者氣缸組件。
優選地，所述液壓缸組件包括液壓缸和液壓泵，所述液壓缸的活塞杆與所述壓緊滑塊連接，所述液壓缸的缸體安裝於所述安裝座，所述液壓缸的無杆腔與所述液壓泵的出油口通過液壓管路連通。
附圖說明
圖1為現有技術中一種實施例提供的電芯模組的結構示意圖；
圖2為圖1中電芯模組的A向結構示意圖；
圖3為本實用新型一種實施例提供的電芯模組的壓緊裝置的結構示意圖；
圖4為本實用新型一種實施例提供的電芯模組的壓緊裝置與子電池包結構件的工作狀態示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
本實用新型實施例提供了一種電芯模組的壓緊裝置，該壓緊裝置能夠使電芯模組的壓緊裝配過程安全性高、軟包電芯所受壓緊力容易控制、所受壓緊力均勻且裝配效率高。
其中，請參考圖3以及圖4，本實用新型一種實施例提供的一種電芯模組的壓緊裝置，包括：
滑軌機構1；
頂頭2，沿滑軌機構1的延伸方向，頂頭2安裝於滑軌機構1的一端；
壓緊滑塊3，壓緊滑塊3可沿滑軌機構1的延伸方向滑動地安裝於滑軌機構1，且壓緊滑塊3與頂頭2之間形成用於放置電芯模組的空間；
驅動組件4，驅動組件4與壓緊滑塊3傳動連接以驅動壓緊滑塊3相對於滑軌機構1滑動。
採用上述壓緊裝置裝配電芯模組時，將規定數量的電芯模組依次貼緊、對齊放置在滑軌機構1上的頂頭2和壓緊滑塊3之間的空間內，放置好電芯模組以後，通過驅動組件4驅動壓緊滑塊3沿滑軌機構1朝向頂頭2方向滑動，將放置在頂頭2和壓緊滑塊3之間的空間內的規定數量的電芯模組壓緊，以使電芯模組的外形尺寸符合規定的尺寸，並將子電池包結構件5罩蓋在電芯模組的外側，穿入長螺杆後通過電動扳手擰緊形成子電池包；通過驅動組件4使壓緊滑塊3復位，將裝配好的子電池包通過滑軌機構1滑出或通過吊臂吊運到規定位置，即完成一次電芯模組到子電池包的壓緊裝配過程。
由於上述壓緊裝置在使用過程中，通過將多個電芯模組平行排列在滑軌機構1上代替現有技術中的垂直疊放，電芯模組穩定性好且不易傾倒；通過驅動組件4驅動壓緊滑塊3在滑軌機構1上滑動，進而擠壓電芯模組在滑軌機構1上滑動而使電芯模組之間壓緊，壓緊滑塊3在被驅動組件4驅動時與電芯模組之間為面接觸，因此，電芯模組的軟包電芯所受的壓緊力比較均勻且軟包電芯所受的壓緊力容易控制；並且，通過驅動組件4對壓緊滑塊3進行驅動，能夠快速地使電芯模組壓緊，有利於提高裝配速度和裝配效率。
因此，上述壓緊裝置能夠使電芯模組的壓緊裝配過程安全性高、軟包電芯所受壓緊力容易控制、所受壓緊力均勻且裝配效率高。
一種具體的實施方式中，滑軌機構1包括底座11和形成於底座11且並行排列的兩個第一滑軌，頂頭2位於兩個第一滑軌的一端，壓緊滑塊3與第一滑軌滑動配合；驅動組件4安裝於底座11。
由於滑軌機構1在底座11上形成有並行排列的兩個第一滑軌，通過壓緊滑塊3在第一滑軌上的滑動使電芯模組被壓緊在壓緊滑塊3與頂頭2之間，有利於簡化整個壓緊裝置的結構，使電芯模組和壓緊滑塊3共用兩個第一滑軌；同時，由於壓緊滑塊3能夠沿第一滑軌滑動，使得在壓緊滑塊3與頂頭2之間形成的用於放置電芯模組的空間能夠適應多種數量組合的電芯模組的壓緊裝配，增大了壓緊裝置的適用範圍，因此，上述壓緊裝置結構簡單、零部件少、製造成本低且適用範圍廣。
具體地，驅動組件4包括安裝座41和伸縮機構，安裝座41固定於底座11，伸縮機構的伸縮方向與第一滑軌的延伸方向平行，且伸縮機構一端與安裝座41連接、另一端與壓緊滑塊3連接。
上述驅動組件4採用伸縮機構，利用伸縮機構的伸展運動和收縮運動來帶動壓緊滑塊3在壓緊電芯模組和復位動作之間進行直線往復運動，同樣，能夠簡化驅動組件4的結構，並且驅動組件4的運動簡單，有利於延長驅動組件4的使用壽命。
更進一步地，伸縮機構為液壓缸組件、或者氣缸組件。
當伸縮機構為液壓缸組件時，液壓缸組件包括液壓缸42和液壓泵44，液壓缸42的缸體安裝於安裝座41，且液壓缸42的活塞杆421與壓緊滑塊3連接；液壓泵44的出油口通過液壓管路43與液壓缸42的無杆腔連通。
伸縮機構採用液壓缸組件時，由於液壓缸42和液壓泵44的工作壓力可以通過液壓泵44或相應的液壓閥門進行控制，並且液壓缸42產生的動力比較平穩，因此，壓緊裝置提供給壓緊滑塊3的壓緊力比較均勻且恆定，並且容易控制軟包電芯所受的壓緊力，採用液壓泵44和液壓缸42還便於實現自動化控制，便於進一步提高壓緊裝置的工作效率，提高生產中電芯模組的裝配效率。
當伸縮機構為氣缸組件時，氣缸組件可以包括氣缸、氣泵以及連通氣泵出氣口和氣缸的無杆腔的氣動管路，氣缸可安裝於安裝座41，氣缸的活塞杆與壓緊滑塊3連接，以驅動壓緊滑塊3朝向頂頭2滑動或使壓緊滑塊3復位。同理，當伸縮機構為氣缸組件時，上述壓緊裝置同樣容易控制軟包電芯所受的壓緊力，並且便於實現自動化控制，便於進一步提高壓緊裝置的工作效率，提高生產中電芯模組的裝配效率。
同時，伸縮機構還可以為電動推桿、絲槓驅動組件等驅動機構。
在上述壓緊裝置的基礎上，底座11上設有限位塊111，限位塊111位於頂頭2與壓緊滑塊3之間、且沿第一滑軌的延伸方向位置可調。
通過在底座11上的頂頭2和壓緊滑塊3之間設置沿第一滑軌的延伸方向位置可調的限位塊111，能夠調節上述壓緊裝置在頂頭2和壓緊滑塊3之間形成的用於放置電芯模組的空間，能夠在不更換壓緊裝置的前提下，使壓緊裝置能夠適應不同數量的電芯模組之間的壓緊裝配，進而擴大壓緊裝置的適用範圍，並可減小壓緊滑塊3的空行程，有利於進一步提高電芯模組的裝配效率。同時，為了方便調節限位塊111的位置，可在底座11上設有與限位塊111相對應的多個螺紋孔112，以方便限位塊111的位置調節。
上述限位塊111可設置於底座11的一側，也可以設置於底座11的兩側。
一種具體的實施方式中，如圖3和圖4結構所示，滑軌機構1包括底座11、導向機構和形成於底座11上的兩個並排的第二滑軌12；壓緊滑塊3通過導向機構與底座11滑動配合，且第二滑軌12位於壓緊滑塊3與頂頭2之間。
在上述壓緊裝置的基礎上，位於壓緊滑塊3和頂頭2之間的第二滑軌12用於放置電芯模組和在電芯模組裝配完畢後進行滑動搬運，有利於提高電芯模組搬運的方便性，同時，滑軌機構1的壓緊滑塊3通過導向機構與底座11滑動配合，通過導向機構能夠提高壓緊滑塊3在滑動過程中的平穩性，減小因驅動組件的驅動而傾斜使壓緊力不均勻的現象發生，進而提高電芯模組所受壓緊力的均勻性。
具體地，如圖3以及圖4結構所示，驅動組件4包括安裝座41和伸縮機構，安裝座41固定於底座11，伸縮機構的伸縮方向與第二滑軌12的延伸方向平行，且伸縮機構一端與安裝座41連接、另一端與壓緊滑塊3連接，導向機構包括底座11設有的導向槽113、壓緊滑塊3設有的凸起31、多個導向柱13、安裝座41設有的與導向柱13一一對應的導向孔；其中，凸起31與導向槽113滑動配合，導向柱13的延伸方向與第二滑軌12的延伸方向平行，且每一對相互對應的導向柱13與導向孔中：
導向柱13的一端與壓緊滑塊3固定連接、且貫穿導向孔。
上述壓緊裝置的驅動組件4通過安裝座41安裝於底座11，壓緊滑塊3與安裝座41之間通過導向柱13進行導向定位，並且壓緊滑塊3通過凸起31與底座11的導向槽113滑動配合進行導向定位，可見，上述壓緊滑塊3同時採用導向柱13以及滑動配合的凸起31和導向槽113兩種導向定位方式進行導向定位，能夠進一步保證壓緊滑塊3的直線運動的穩定性，進而增大壓緊滑塊3與電芯模組的接觸面積，提高軟包電芯所受的壓緊力的均勻性。
更進一步地，伸縮機構為液壓缸組件、或者氣缸組件。
當伸縮機構為液壓缸組件時，如圖3以及圖4結構所示，液壓缸組件包括液壓缸42和液壓泵44，液壓缸42的缸體安裝於安裝座41，且液壓缸42的活塞杆421與壓緊滑塊3連接；液壓泵44的出油口通過液壓管路43與液壓缸42的無杆腔連通。
伸縮機構採用液壓缸組件時，由於液壓缸42和液壓泵44的工作壓力可以通過液壓泵44或相應的液壓閥門進行控制，並且液壓缸42產生的動力比較平穩，因此，壓緊裝置提供給壓緊滑塊3的壓緊力比較均勻且恆定，並且容易控制軟包電芯所受的壓緊力，採用液壓泵44和液壓缸42還便於實現自動化控制，便於進一步提高壓緊裝置的工作效率，提高生產中電芯模組的裝配效率。
當伸縮機構為氣缸組件時，氣缸組件可以包括氣缸、氣泵以及連通氣泵出氣口和氣缸的無杆腔的氣動管路，氣缸可安裝於安裝座41，氣缸的活塞杆與壓緊滑塊3連接，以驅動壓緊滑塊3朝向頂頭2滑動或使壓緊滑塊3復位。同理，當伸縮機構為氣缸組件時，上述壓緊裝置同樣容易控制軟包電芯所受的壓緊力，並且便於實現自動化控制，便於進一步提高壓緊裝置的工作效率，提高生產中電芯模組的裝配效率。
同時，伸縮機構還可以為電動推桿、絲槓驅動組件等驅動機構。
在上述壓緊裝置的基礎上，底座11上也可以設有限位塊111，限位塊111位於頂頭2與壓緊滑塊3之間、且沿第二滑軌12的延伸方向位置可調。
通過在底座11上的頂頭2和壓緊滑塊3之間設置沿第二滑軌12的延伸方向位置可調的限位塊111，能夠調節上述壓緊裝置在頂頭2和壓緊滑塊3之間形成的用於放置電芯模組的空間，能夠在不更換壓緊裝置的前提下，使壓緊裝置能夠適應不同數量的電芯模組之間的壓緊裝配，進而擴大壓緊裝置的適用範圍，並可減小壓緊滑塊3的空行程，有利於進一步提高電芯模組的裝配效率。同時，為了方便調節限位塊111的位置，可在底座11上設有與限位塊111相對應的多個螺紋孔112，以方便限位塊111的位置調節。
上述限位塊111可設置於底座11的一側，也可以設置於底座11的兩側。
同時，在上述任一實施例提供的壓緊裝置的基礎上，均可以在底座11的易觀察到的位置上設置多條刻度線，多條刻度線中的每一條刻度線均與上述第一滑軌或第二滑軌12的延伸方向垂直，使每條刻度線到頂頭2的垂直距離與規定數量的電芯模組壓緊後的尺寸相對應，方便工作人員快速識別壓緊程度，進一步提高裝配速度和裝配效率。
顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型實施例進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和範圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其等同技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。