一种电芯模组组装夹具的制作方法

1.本发明属于电芯模组装配技术领域，具体而言，本发明涉及一种电芯模组组装夹具。


背景技术：

2.电池模组主要包括多个电芯、两个端板、两个侧板和多个隔热垫。在装配时，根据装配流程依次放入一个端板、隔热垫、电芯、另一个端板、两个侧板。装配完成后，两个端板分别与两个侧板连接为一体(例如卡接连接)，能够将电芯、隔热垫紧固在端板和侧板围合成的立方体空间内，组装为电池模组。
3.在现有技术中，尚不存在相关夹具，手工拼装无法完成电芯模组的组装工作。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供了一种电芯模组组装夹具，其技术方案如下：
5.一种电芯模组组装夹具，包括底座和安装在所述底座上的第一夹持装置；所述第一夹持装置包括第一夹紧机构和第一定位座；所述第一夹紧机构包括安装座、加压件和第一压板；所述加压件安装在所述安装座上，用于向电芯模组施加压力；所述第一压板安装在所述加压件上，用于配合所述第一定位座在电芯模组的前后方向夹紧电芯模组。
6.如上所述的电芯模组组装夹具，进一步优选为：所述第一夹紧机构还包括压力传感器和中间导向座；所述压力传感器安装在所述第一压板上，位于所述第一压板与所述中间导向座之间；所述中间导向座与所述第一压板滑动配合；所述加压件的一端与所述中间导向座卡接连接，驱动所述中间导向座抵靠在所述压力传感器上或远离所述压力传感器。
7.如上所述的电芯模组组装夹具，进一步优选为：所述安装座上设有第一导向套，所述第一压板上设有第一导向柱，所述第一导向套与所述第一导向柱滑动配合，用于为所述第一压板提供导向。
8.如上所述的电芯模组组装夹具，进一步优选为：所述第一导向套和所述第一导向柱均为多个，多个所述第一导向套和多个所述第一导向柱一一对应。
9.如上所述的电芯模组组装夹具，进一步优选为：所述中间导向座上设有第二导向套，所述第一压板上设有第二导向柱，所述第二导向套与所述第二导向柱滑动配合，用于为所述中间导向座提供导向。
10.如上所述的电芯模组组装夹具，进一步优选为：所述第二导向套和所述第二导向柱均为多个，多个所述第二导向套和多个所述第二导向柱一一对应。
11.如上所述的电芯模组组装夹具，进一步优选为：所述第一压板上设有指示标，所述底座上设有标刻尺，所述指示标指向所述标刻尺，用于指示所述第一压板的位移距离。
12.如上所述的电芯模组组装夹具，进一步优选为：所述安装座上设有支撑架，所述支撑架上设有支撑孔，所述加压件穿插在所述支撑孔内。
13.如上所述的电芯模组组装夹具，进一步优选为：所述支撑架上设有开槽和锁紧螺
栓，用于锁定所述加压件。
14.如上所述的电芯模组组装夹具，进一步优选为：所述加压件为梯形丝杠。
15.如上所述的电芯模组组装夹具，进一步优选为：所述加压件在靠近所述支撑架的一端设有手轮。
16.如上所述的电芯模组组装夹具，进一步优选为：还包括第二夹持装置，所述第二夹持装置安装在所述底座上；所述第二夹持装置包括第二夹紧机构和第二定位座；所述第二夹紧机构包括手动快夹和第二压板；所述手动快夹安装在所述底座上，用于驱动所述第二压板；所述第二压板安装在所述手动快夹上，用于配合所述第二定位座在电芯模组的左右方向夹持电芯模组。
17.如上所述的电芯模组组装夹具，进一步优选为：所述第一定位座、所述第二定位座、所述第一压板、所述第二压板于面向电芯模组的一侧设有柔性垫板。
18.如上所述的电芯模组组装夹具，进一步优选为：所述第二夹紧机构还包括导向座，所述导向座安装在所述底座上；所述导向座上设有第三导向套，所述第二压板上设有第三导向柱，所述第三导向套与所述第三导向柱滑动配合，用于为所述第二压板提供导向。
19.如上所述的电芯模组组装夹具，进一步优选为：所述第三导向套和所述第三导向柱均为多个，多个所述第三导向套与多个所述第三导向柱一一对应。
20.如上所述的电芯模组组装夹具，进一步优选为：所述第二定位座包括定位架、限位块、锁紧件和调节块；所述定位架安装在所述底座上，用于配合所述第二压板在电芯模组的左右方向夹持电芯模组；所述限位块呈l型，成对安装在所述底座上，用于限制所述定位架的前后位移和左侧位移；所述锁紧件安装在所述底座上，用于限制所述定位架的右侧位移；所述调节块安装在所述底座上，并与所述限位块相连，用于调节所述限位块的位置。
21.如上所述的电芯模组组装夹具，进一步优选为：还包括第三夹持装置，所述第三夹持装置用于配合所述底座在电芯模组的上下方向夹持电芯模组；所述第三夹持装置包括夹板、导向杆和夹紧机构；所述导向杆安装在所述夹板上，所述底座上设有夹紧所述导向杆的夹套，所述导向杆和所述夹套均为多个，且一一对应；所述夹紧机构安装在所述夹板上，用于顶压电芯模组。
22.如上所述的电芯模组组装夹具，进一步优选为：所述夹紧机构包括定位条、导向筒和顶压螺栓；所述定位条安装在所述夹板上，所述定位条上设有多边形孔，所述夹板上设有与所述多边形孔对应的光孔；所述导向筒卡装在所述多边形孔内，所述导向筒设有螺纹孔；所述顶压螺栓与所述螺纹孔螺纹连接，用于在螺旋转动时顶压电芯模组。
23.如上所述的电芯模组组装夹具，进一步优选为：所述定位条成对设置，位于靠近电芯模组左右两侧处；所述顶压螺栓和所述导向筒均为多个，一一对应，且在所述定位条上呈等间隔分布。
24.如上所述的电芯模组组装夹具，进一步优选为：所述底座包括底板、连接板和支撑条；所述底板上设有避让槽，所述连接板安装在所述底板上，位于所述避让槽的下方；所述支撑条安装在所述连接板上，并位于所述避让槽内；所述支撑条成对设置，用于为电芯模组提供支撑和定位。
25.分析可知，与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：
26.在本发明中，第一定位座位于电池模组的后方，第一夹紧机构位于电池模组的前
方，在加压件作用下，第一夹紧机构能够在电池模组的前后方向上夹紧并挤压电池模组，从而辅助操作者完成电池模组的组装，具有结构简单，可操作性强，成本低，后期维护难度小的特点。
27.进一步的，在本发明中，第二夹持装置能够在电芯模组的左右方向夹持电芯模组；第三夹持装置能够配合底座在电芯模组的上下方向夹持电芯模组。
附图说明
28.图1为本发明的电芯模组组装夹具的结构示意图一；
29.图2为本发明的电芯模组组装夹具的结构示意图二；
30.图3为本发明的第一夹紧机构的结构示意图；
31.图4为本发明的第二夹紧机构的结构示意图；
32.图5为本发明的第二定位座的结构示意图；
33.图6为本发明的第三夹持装置的爆炸图；
34.图7为本发明的底座的结构示意图。
35.图中：1-底座；2-第一夹紧机构；3-第三夹持装置；4-第二定位座；5-第一定位座；6-第二夹紧机构；7-加压件；8-第一导向柱；9-中间导向座；10-第一压板；11-压力传感器；12-第二导向柱；13-指示标；14-标刻尺；15-安装座；16-支撑架；17-手轮；18-第三导向柱；19-第二压板；20-导向座；21-手动快夹；22-定位架；23-调节块；24-锁紧件；25-限位块；26-导向杆；27-定位条；28-顶压螺栓；29-夹板；30-导向筒；31-夹套；32-支撑条；33-底板；34-连接板。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
38.请参考图1至图7，图1为本发明的电芯模组组装夹具的结构示意图一；图2为本发明的电芯模组组装夹具的结构示意图二；图3为本发明的第一夹紧机构的结构示意图；图4为本发明的第二夹紧机构的结构示意图；图5为本发明的第二定位座的结构示意图；图6为本发明的第三夹持装置的爆炸图；
39.图7为本发明的底座的结构示意图。其中，本发明在描述方位时，第一夹紧机构和第一定位座的连线方向为电芯模组的前后方向；第二夹紧机构和第二定位座的连线方向为电芯模组的前后方向；第三夹紧装置和底座的连线方向为电芯模组的上下方向。
40.如图1和图3所示，在本发明的一个实施例中，提供了一种电芯模组组装夹具。电芯模组组装夹具包括底座1和安装在底座1上的第一夹持装置。具体的，第一夹持装置包括第一夹紧机构2和第一定位座5，第一定位座5能够为电芯模组提供定位，第一夹紧机构2和第一定位座5能够在电芯模组的前后方向夹紧电芯模组。其中，第一夹紧机构2包括安装座15、加压件7和第一压板10。加压件7安装在安装座15上，能够向电芯模组施加压力。第一压板10安装在加压件7上，能够配合第一定位座5在电芯模组的前后方向夹紧电芯模组。
41.在本实施例中，第一定位座5位于电池模组的后方，第一夹紧机构2位于电池模组的前方，在加压件7作用下，第一夹紧机构2能够在电池模组的前后方向上夹紧并挤压电池模组，从而辅助操作者完成电池模组的组装，具有结构简单，可操作性强，成本低，后期维护难度小的特点。
42.如图3所示，在本发明的一个实施例中，第一夹紧机构2还包括压力传感器11和中间导向座9。具体的，压力传感器11安装在第一压板10上，并且位于第一压板10与中间导向座9之间。中间导向座9与第一压板10滑动配合，可与第一压板10发生相对滑动。加压件7的一端与中间导向座9卡接连接，能够驱动中间导向座9抵靠在压力传感器11上或远离压力传感器11。在使用时，加压件7能够驱动中间导向座9朝第一压板10滑动，直至抵靠在压力传感器11上。此时开始，压力传感器11检测压力，第一压板10与中间导向座9同步滑动(相对静止)，配合第一定位座5夹紧并挤压电芯模组。压力传感器11的引入，能够使操作者在操作过程中实时获知夹紧的压力值，避免压力过大损坏电芯模组。
43.如图3所示，在本发明的一个实施例中，安装座15上设有第一导向套，第一压板10上设有第一导向柱8，第一导向套与第一导向柱8滑动配合，能够为第一压板10提供导向，避免第一压板10为电芯模组施加的压力不平衡，从而确保电芯模组在前后方向上受压均衡。
44.进一步的，在本实施例中，第一导向套和第一导向柱8均为多个，多个第一导向套和多个第一导向柱8一一对应，能够为第一压板10的滑动提供导向，并避免单个第一导向柱8与第一导向套发生卡死情况。优选地，第一导向套和第一导向柱8均为四个，第一导向柱8位于第一压板10的四个角落处，第一导向套位于加压件7的四周。
45.如图3所示，在本发明的一个实施例中，中间导向座9上设有第二导向套，第一压板10上设有第二导向柱12，第二导向套与第二导向柱12滑动配合，能够为中间导向座9的滑动提供导向，避免中间导向座9传递的压力不平衡。
46.进一步的，在本实施例中，第二导向套和第二导向柱12均为多个，多个第二导向套和多个第二导向柱12一一对应。优选地，第二导向套和第二导向柱12均为两个，位于加压件7的左右两侧，第二导向柱12在远离电芯模组的一端设有凸起，能够卡接第二导向套，从而使得中间导向座9在完成工作后退回时能够带动第一压板10一块退回。
47.如图3所示，在本发明的一个实施例中，第一压板10上设有指示标13，底座1上设有标刻尺14，指示标13指向标刻尺14，在使用时能够指示第一压板10的位移距离，供操作者判断电芯模组的实时压缩量。
48.如图3所示，在本发明的一个实施例中，安装座15上设有支撑架16，支撑架16上设有支撑孔，加压件7穿插在支撑孔内。加压件7施加压力时，能够在周向上得到支撑，确保加压件7动作的准确性和安全性。
49.进一步的，在本实施例中，加压件7为梯形丝杠，动作准确，并且具备自锁功能，能
够实时锁定当前位置。优选的，加压件7在靠近支撑架16的一端设有手轮17，通过摇动手轮17即可驱动加压件7发生动作，操作者操作时更为方便、省力。
50.更进一步的，在本实施例中，支撑架16上设有开槽和锁紧螺栓，开槽和支撑孔相通，锁紧螺栓穿过开槽。使用时，扭动锁紧螺栓，开槽的宽度减小，从而能够促使支撑孔变形(支撑孔的轮廓减小)，锁定加压件7的当前位置。
51.如图2和图4所示，在本发明的一个实施例中，还包括安装在底座1上的第二夹持装置。具体的，第二夹持装置包括第二夹紧机构6和第二定位座4。在放置电芯模组时，第二定位座4能够为电芯模组提供定位，第二夹紧机构6和第二定位座4能够在电芯模组的左右方向夹持电芯模组。在本实施例中，第二夹紧机构6包括手动快夹21和第二压板19。手动快夹21安装在底座1上，能够驱动第二压板19夹紧电芯模组。第二压板19安装在手动快夹21上，能够配合第二定位座4在电芯模组的左右方向夹持电芯模组，将电芯模组夹紧。
52.进一步的，在本实施例中，第二夹紧机构6还包括导向座20，导向座20安装在底座1上，能够为第二压板19的滑动提供导向。具体的，导向座20上设有第三导向套，第二压板19上设有第三导向柱18，第三导向套与第三导向柱18滑动配合，在第二压板19滑动时能够为第二压板19提供导向。
53.更进一步的，在本实施例中，第三导向套和第三导向柱18均为多个，多个第三导向套与多个第三导向柱18一一对应。优选地，第三导向套和第三导向柱18均为两个，位于手动快夹21的左右两侧。
54.如图1和图5所示，在本发明的一个实施例中，第二定位座4包括定位架22、限位块25、锁紧件24和调节块23。具体的，定位架22安装在底座1上，能够配合第二压板19在电芯模组的左右方向夹持电芯模组。限位块25呈l型，成对安装在底座1上，能够限制定位架22的前后位移和左侧位移。锁紧件24安装在底座1上，能够限制定位架22的右侧位移。调节块23安装在底座1上，并与限位块25相连，能够调节限位块25的位置。作为一种可选方案，在本实施例中，一个限位块25上加工有长圆孔，调节块23上设有螺栓，并与该限位块25螺纹连接，通过调节该限位块25与螺栓的螺纹配合长度来调节限位块25的位置。锁紧件24采用薄型凸轮侧推式快捷夹具，伸缩长度2mm，本体薄，可在狭小空间安装，可以手动操作，能够防止定位架22上浮。
55.如图3至图5所示，在本发明的一个实施例中，第一定位座5、第二定位座4、第一压板10、第二压板19于面向电芯模组的一侧设有柔性垫板，第一定位座5、第二定位座4、第一压板10、第二压板19通过柔性垫板接触电芯模组，可以避免组装电芯模组时破坏电芯模组的表面。作为可选方案，柔性垫板可以为pvc板、海绵垫、橡胶垫等的任一种或其组合。
56.如图1和图6所示，在本发明的一个实施例中，还包括第三夹持装置3，第三夹持装置3能够配合底座1在电芯模组的上下方向夹持电芯模组。具体的，第三夹持装置3包括夹板29、导向杆26和夹紧机构。导向杆26安装在夹板29上，底座1上设有夹紧导向杆26的夹套31，导向杆26和夹套31均为多个，且一一对应。夹紧机构安装在夹板29上，用来顶压电芯模组。使用时，将导向杆26装入夹套31，使夹套31夹紧导向杆26，然后使用夹紧机构挤压电芯模组。优选地，导向杆26和夹套31均为四个，且一一对应，四个导向杆26位于夹板29的四个角落处，导向杆26与夹套31的配合，不但能够为夹板29提供导向，还能够紧固夹板29。
57.进一步的，在本实施例中，夹紧机构包括定位条27、导向筒30和顶压螺栓28。具体
的，定位条27安装在夹板29上，定位条27上设有多边形孔，夹板29上设有与多边形孔对应的光孔，用来提供拧顶压螺栓28的位置。导向筒30卡装在多边形孔内，并且光孔的外轮廓小于多边形孔的外轮廓，导向筒30在径向上和轴向上均被固定。导向筒30设有螺纹孔，顶压螺栓28与螺纹孔螺纹连接，在拧动顶压螺栓28时，顶压螺栓28螺旋转动，能够顶压电芯模组。
58.更进一步的，在本实施例中，定位条27成对设置，位于靠近电芯模组左右两侧处，能够确保电芯模组组装到位。顶压螺栓28和导向筒30均为多个，一一对应，且在定位条27上呈等间隔分布，能够对电芯模组的每个组件进行压紧。
59.如图7所示，在本发明的一个实施例中，底座1包括底板33、连接板34和支撑条32。具体的，底板33上设有避让槽，连接板34安装在底板33上，位于避让槽的下方。支撑条32安装在连接板34上，并位于避让槽内。在本实施例中，连接板34位于避让槽的下方、支撑条32位于避让槽内，能够降低夹具的基准点高度，从而减小第三夹持装置3与底座1的配合长度，减小导向杆26的长度，使得动作更为精准。另一方面，当作用于不同型号的电芯模组时，只需更换连接板34和支撑条32即可，甚至只需更换支撑条32即可，能够节约材料，使得底板33在不同型号电芯模组的组装中普遍适用。作为优选，在本实施例中，支撑条32成对设置，能够为电芯模组提供支撑和定位，确保电芯模组受力均衡、定位准确。
60.如图1至图7所示，下面对本发明的工作过程做详细说明：
61.第一步：以第一定位座5、定位架22和支撑条32为基准，将电芯模组各部件放入到夹具中，在放置时，电芯模组倒置放置，极柱端朝下，以极柱平面为基准，确保组装完成后极柱所在平面的平面度。
62.第二步：将第三夹持装置3的各个导向杆26一一对应的插入到夹套31中并锁紧。此时，第一夹持装置、第二夹持装置均属于松开状态，顶压螺栓28未接触电芯模组。
63.第三步：操作手动快夹21，使第二压板19和定位架22在电芯模组的左右两侧夹紧电芯模组。
64.第四步：旋转手轮17，梯形丝杠带动第一压板10夹紧电芯模组，时刻关注压力传感器11检测的压力值和指示标13指示的第一压板10位移距离，确保压紧力和电芯模组的压缩量满足预设值。
65.第五步：通过扭力扳手拧紧顶压螺栓28，多个顶压螺栓28均达到预设扭矩时停止扭动，电芯模组组装完成。
66.由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。