一种方形铝壳电芯模组的预紧装置的制作方法

本申请涉及电芯模组装配，具体涉及方形铝壳电芯模组的预紧装置。

背景技术：

1、方形铝壳电芯，也称为方形铝壳锂离子电池，是一种常见的电池类型，特别是在便携式电子设备和电动汽车中。方形铝壳电芯的主要组成部分包括：正极：正极通常由含有锂的金属氧化物材料制成，如锂铁磷酸盐(lifepo4)或镍钴锰酸锂(linicomno2)。负极：负极通常由碳材料(如石墨)制成，这种材料可以吸附和释放锂离子。隔膜：隔膜是一种极薄的塑料膜，用于将正极和负极隔开，防止短路，同时允许锂离子通过。电解液：电解液是一种含有锂盐的有机溶液，能够导电，使锂离子能在电池内部移动。铝壳：所有这些部件都被封装在一个方形的铝壳内部。铝壳既可以提供结构支持，又能防止电池内部的化学物质与外界环境接触。

2、将多个方形铝壳电芯组装成电池组是一项复杂的工程任务，组装过程中包括以下几步：1、电芯选择：首先，需要根据电池组的性能要求，选择合适的电芯。例如，如果需要较高的电压，可能需要串联多个电芯；如果需要较高的容量或放电率，可能需要并联多个电芯。2、连接电芯：电芯通过焊接或者螺丝等方式连接在一起。在串联连接中，一个电芯的正极连接到另一个电芯的负极，以增加总电压；在并联连接中，相同极性的电极连接在一起，以增加总容量或放电率。3、绝缘和固定：为了防止短路和保持电芯的稳定，电芯间通常会加入绝缘片，并用固定架或者其他方式进行固定。4、管理系统连接：每个电芯或者电芯组都会连接到电池管理系统(bms)上。bms能够监控电池的状态(如电压、电流、温度等)，并进行充放电管理，以保护电池和优化其性能。5、封装：最后，电池组被放入一个外壳或者框架中，以提供物理保护和支撑。

3、现有的方形铝壳电芯模组，在封装之前，需要人工手动对电芯模组排序和预紧，容易出现电芯与电芯之间没有压紧，从而导致电芯之间的电连接的稳定性降低，进而导致电芯模组的可靠性降低，容易出现电路故障，或者排序和预紧失误使得电芯模组难以进行封装，需要进行二次返工的问题。

4、专利公布号：cn115911499a，专利名称：用于电池模组装配的预紧装置及电芯预紧方法，公开了一种电池模组装配的预紧装置，这个预紧装置使用联动组件和驱动组件来控制两个压板对电池模组的预紧。这个专利存在以下缺点或限制：复杂性和成本较高，该设备包括多个部件，两个压板、联动组件和驱动组件。增加了制造、维护的复杂性和成本。另外，如果其中任何一个部件故障，其为联动结构，需要停机进行修复。

技术实现思路

1、为此，本申请提供一种方形铝壳电芯模组的预紧装置，以解决现有技术存在的方形铝壳电芯模组装配过程中人工手动进行排序和预紧，生产效率低和现有预紧装置较为复杂、适用性差的问题。

2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、一种方形铝壳电芯模组的预紧装置，包括底板，所述底板上端固定设置有侧板和压紧组件；

4、所述侧板沿底板长边方向平行设置，侧板纵向截面与所述底板横向截面相互垂直；

5、所述压紧组件分为左右两部分，分别记为固定件和压紧件，所述方形铝壳电芯模组沿底板长边方向设置于固定件和压紧件之间，所述固定件设置于底板一侧，在底板横向截面内与侧板相互垂直，所述压紧件沿底板长边方向与固定件对称设置，所述压紧件固定设置有运动单元，所述运动单元向固定件方向靠近或远离。

6、可选地，所述侧板远离压紧组件一侧固定设置有多个第一加强筋，多个所述第一加强筋均为三角形平板形状，与所述底板可拆卸固定连接。

7、可选地，所述侧板靠近压紧组件一侧固定设置有支撑板，所述支撑板通过多个第一圆柱与所述侧板相对固定，多个所述第一圆柱大小和形状相同，其轴向均垂直侧板长边方向使得支撑板与所述侧板相互平行。

8、可选地，所述固定件远离所述方形铝壳电芯模组一侧固定设置有多个第二加强筋，多个所述第二加强筋均为三角形平板形状，与所述底板可拆卸固定连接。

9、可选地，所述固定件靠近所述方形铝壳电芯模组一侧固定设置有第一限位单元，所述第一限位单元包括多个第二圆柱和第一限位板，所述第一限位板与多个所述第二圆柱固定连接，多个第二圆柱大小和形状相同，其轴向均平行侧板长边方向。

10、可选地，所述底板沿长边方向，在压紧件底部固定设置有多个第一螺纹孔，多个所述第一螺纹孔分为多组，每组中的螺纹孔均平行设置于底板长边的同一直线内，等距离间隔分布。

11、可选地，所述压紧件包括压紧板和第二限位单元，所述运动单元和第二限位单元均设置于压紧板上端，所述第二限位单元可拆卸固定设置于运动单元前端，所述压紧板固定设置有多个第二螺纹孔，多个所述第二螺纹孔与所述第一螺纹孔适配。

12、可选地，所述第二限位单元包括多个第三圆柱和第二限位板，所述第二限位板与多个所述第三圆柱固定连接，多个第三圆柱大小和形状相同，其轴向均平行侧板长边方向。

13、可选地，所述运动单元为气动驱动元件，所述气动驱动元件包括用于产生压缩空气的气源、气缸、控制开关和气动管路，所述气缸设置有活塞杆，所述控制开关控制气源的开启和闭合，压缩空气通过气动管路驱动活塞杆向固定件移动。

14、可选地，所述固定件和压紧件的外形均沿其自身中部纵向截面对称，分别记为第一纵向截面和第二纵向截面，所述第一纵向截面和第二纵向截面重合。

15、相比现有技术，本申请至少具有以下有益效果：

16、1、预紧装置采用了一种简化的设计，使用底板、侧板、固定件和压紧件来实现对方形铝壳电芯模组的预紧。结构简单，可以简化操作，由于使用了简化的设计，操作人员可能更容易理解和操作这种预紧装置，不需要专门的训练或装配技能。提高了生产效率：预紧装置通过运动单元可以对电芯模组进行快速预紧，无需人工手动进行排序和预紧。这可以大大提高生产效率，降低了操作人员的工作量。

17、2、减少错误：自动预紧可以减少人为错误，例如错误的排序或预紧力度。可以提高电池模组的质量和一致性。

18、3、适应性强：这种预紧装置可以适应不同尺寸和形状的电芯模组，只需要调整压紧件和固定件的相对位置。

19、4、成本效益：这种预紧装置的设计可能比现有的预紧装置更简单，成本更低。这可以降低生产成本，提高经济效益。

20、5、维护方便：由于设计简单，维护和修理可能会更容易和更便宜。这可以降低运行成本，提高设备的可靠性。

21、6、可靠性较高：压紧组件分为左右两部分，分别记为固定件和压紧件，其中一个部件产生故障可快速替换，维修成本较低。

技术特征：

1.一种方形铝壳电芯模组的预紧装置，包括底板，其特征在于，所述底板上端固定设置有侧板和压紧组件；

2.根据权利要求1所述的一种方形铝壳电芯模组的预紧装置，其特征在于，所述侧板远离压紧组件一侧固定设置有多个第一加强筋，多个所述第一加强筋均为三角形平板形状，与所述底板可拆卸固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种方形铝壳电芯模组的预紧装置，其特征在于，所述侧板靠近压紧组件一侧固定设置有支撑板，所述支撑板通过多个第一圆柱与所述侧板相对固定，多个所述第一圆柱大小和形状相同，其轴向均垂直侧板长边方向使得支撑板与所述侧板相互平行。

4.根据权利要求1所述的一种方形铝壳电芯模组的预紧装置，其特征在于，所述固定件远离所述方形铝壳电芯模组一侧固定设置有多个第二加强筋，多个所述第二加强筋均为三角形平板形状，与所述底板可拆卸固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种方形铝壳电芯模组的预紧装置，其特征在于，所述固定件靠近所述方形铝壳电芯模组一侧固定设置有第一限位单元，所述第一限位单元包括多个第二圆柱和第一限位板，所述第一限位板与多个所述第二圆柱固定连接，多个第二圆柱大小和形状相同，其轴向均平行侧板长边方向。

6.根据权利要求1所述的一种方形铝壳电芯模组的预紧装置，其特征在于，所述底板沿长边方向，在压紧件底部固定设置有多个第一螺纹孔，多个所述第一螺纹孔分为多组，每组中的第一螺纹孔均平行设置于底板长边的同一直线内，等距离间隔分布。

7.根据权利要求6所述的一种方形铝壳电芯模组的预紧装置，其特征在于，所述压紧件包括压紧板和第二限位单元，所述运动单元和第二限位单元均设置于压紧板上端，所述第二限位单元可拆卸固定设置于运动单元前端，所述压紧板固定设置有多个第二螺纹孔，多个所述第二螺纹孔与所述第一螺纹孔适配。

8.根据权利要求7所述的一种方形铝壳电芯模组的预紧装置，其特征在于，所述第二限位单元包括多个第三圆柱和第二限位板，所述第二限位板与多个所述第三圆柱固定连接，多个第三圆柱大小和形状相同，其轴向均平行侧板长边方向。

9.根据权利要求1所述的一种方形铝壳电芯模组的预紧装置，其特征在于，所述运动单元为气动驱动元件，所述气动驱动元件包括用于产生压缩空气的气源、气缸、控制开关和气动管路，所述气缸设置有活塞杆，所述控制开关控制气源的开启和闭合，压缩空气通过气动管路驱动活塞杆向固定件移动。

10.根据权利要求1所述的一种方形铝壳电芯模组的预紧装置，其特征在于，所述固定件和压紧件的外形均沿其自身中部纵向截面对称，分别记为第一纵向截面和第二纵向截面，所述第一纵向截面和第二纵向截面重合。

技术总结
本申请公开了一种方形铝壳电芯模组的预紧装置，用以解决现有技术存在的方形铝壳电芯模组装配过程中人工手动进行排序和预紧，生产效率低和现有预紧装置较为复杂、适用性差的问题。本申请包括底板，底板上端固定设置有侧板和压紧组件，侧板沿底板长边方向平行设置，侧板纵向截面与所述底板横向截面相互垂直，压紧组件分为左右两部分，分别记为固定件和压紧件，方形铝壳电芯模组沿底板长边方向设置于固定件和压紧件之间，固定件设置于底板一侧，在底板横向截面内与侧板相互垂直，压紧件沿底板长边方向与固定件对称设置，压紧件固定设置有运动单元，运动单元向固定件方向靠近或远离。

技术研发人员：李雄,陈旭娣,王免,刘岐东,魏林
受保护的技术使用者：陕西星创易来新能源科技有限责任公司
技术研发日：20230607
技术公布日：2024/1/15