一种铝壳电池模组边框及其焊接工装制造技术

本发明专利技术公开了一种铝壳电池模组边框及其焊接工装，包括上端开口的工装箱，所述工装箱内设有端板预紧装置和侧板预紧装置，所述端板预紧装置包括设于工装箱内的第一压板和用于驱动第一压板在工装箱内来回动作的第一驱动结构，所述第一压板上设有检测端板和电池模组之间预紧力的压力传感器，所述侧板预紧装置包括设于工装箱内的第二压板和用于驱动第二压板在工装箱内来回动作的第二驱动结构，所述第一压板和第二压板的运动路径相垂直。针对现有技术中电池模组充放电过程中的电化学反应和热胀冷缩影响电池模组稳定性等技术问题，本发明专利技术专利提供了一种铝壳电池模组边框及其焊接工装，它可适应电池模组充放电过程中的电芯电化学膨胀及热胀冷缩，提高电池模组性能发挥及安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种铝壳电池模组边框及其焊接工装
本专利技术涉及电池
，具体涉及一种铝壳电池模组边框及其焊接工装。
技术介绍
电池模组作为动力电池系统、储能系统、通讯系统、民用系统等系统的动力核心部件，其电性能和安全性的重要性不言而喻，而电池模组是动力电池系统、储能系统、通讯系统、民用系统的核心模块，其电芯的成组方式和电性能直接影响动力电池系统、储能系统、通讯系统、民用系统性能。相对于蓄电池系统，锂电的电池模组具有性能好、体积小、重量轻等优点，特别铝壳电芯安全性好、能量大、兼容性强，对于铝壳电芯组合而成的电池模组而言，电池模组的成组方式尤为重要，焊接后预紧力严重影响各系统的性能。然而，现有的成组方式工艺中，通常将电芯只贴合打胶采用端侧板固定焊接而成的模组，所谓紧装配电池模组，未考虑电芯在充放电的过程中电芯电化学膨胀及热胀冷缩本身的物理特性，也没有考虑不同预紧力对电池模组电性能发挥存在严重影响，更未考虑到电芯在充放电膨胀中的安全性。电池模组成组过紧，电池无法释放热胀力，易导致固定端侧板变形及机箱变形，影响电池模组稳定性，甚至易导致电池模组着火事故。电池模组过松，电池模组虽然释放热胀力，易导致电池本身变形无法复原，加上固定过松易松动，更易出现安全事故。
技术实现思路
1、专利技术要解决的技术问题针对现有技术中电池模组充放电过程中的电芯电化学膨胀及热胀冷缩影响电池模组稳定性等技术问题，本专利技术专利提供了一种铝壳电池模组边框及其焊接工装，它可适应电池模组充放电过程中的电芯电化学膨胀及热胀冷缩，提高电池模组性能发挥及安全性。2、技术方案为解决上述问题，本专利技术提供的技术方案为：一种铝壳电池模组边框，包括第一侧板、第二侧板、第一端板及第二端板，所述第一侧板、第一端板、第二侧板及第二端板依次连接构成矩形框体，所述第一侧板和第二侧板对称设置，所述第一端板和第二端板对称设置，所述第一端板和第二端板与电池模组的接触面上均设有用于向电池模组施加恒定预紧力的预紧结构。可选地，所述预紧结构包括与端板平行设置的预紧板和设于端板和预紧板之间的至少一个弹性件，所述弹性件用于驱使预紧板朝向电池模组方向动作。一种铝壳电池模组边框焊接工装，包括上端开口的工装箱，所述工装箱内设有端板预紧装置和侧板预紧装置，所述端板预紧装置包括设于工装箱内的第一压板和用于驱动第一压板在工装箱内来回动作的第一驱动结构，所述第一压板上设有检测端板和电池模组之间预紧力的压力传感器，所述侧板预紧装置包括设于工装箱内的第二压板和用于驱动第二压板在工装箱内来回动作的第二驱动结构，所述第一压板和第二压板的运动路径相垂直。可选地，所述第一驱动结构包括一端抵在第一压板背面的驱动螺杆和设于工装箱上的螺纹套筒，所述驱动螺杆与螺纹套筒螺纹配合，所述驱动螺杆另一端上设有旋转把手，所述驱动螺杆和螺纹套筒均沿第一压板的运动路径设置，所述压力传感器设于驱动螺杆与第一压板的连接处。可选地，所述第一压板上设有至少一根第一导向柱，所述第一导向柱沿第一压板的运动路径设置，所述工装箱上设有与第一导向柱相配合的第一导向孔。可选地，所述第二压板的两侧分别可拆卸连接有第一侧压板和第二侧压板，所述第一侧压板和第二侧压板可分别抵在铝壳电池模组边框的两侧端板上，所述端板的另一侧也设有第一侧压板和第二侧压板，该侧的第一侧压板和第二侧压板可拆卸安装于工装箱上。可选地，所述工装箱底部设有绝缘底板。可选地，还包括用于罩设于电池模组上的绝缘防护罩。可选地，所述工装箱包括对向设置的第一板体和第二板体，所述第二驱动结构设于第一板体上，所述第二板体的下端铰接于工装箱上，且所述第二板体的上端和工装箱通过连接件可拆卸连接。可选地，所述第二驱动结构为设于第一板体上的气缸，所述气缸的输出轴与第二压板背面固连，所述第二压板背面设有至少一根第二导向柱，所述第二导向柱沿第二压板的运动路径设置，所述第一板体上设有与第二导向柱相配合的第二导向孔。3、有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)本专利技术在与电池模组组装成型后，预紧结构向电池模组施加恒定预紧力以保证边框和电池模组支架的作用力恒定，在电池模组充放电过程中的电芯电化学膨胀及热胀冷缩的过程中，预紧结构可自行调节以适应电池模组的体积变化，从而提高电池模组性能发挥及安全性。(2)本专利技术考虑电池在预紧工况更易发挥电性能及安全性的情况下，电池模组充放电的热胀冷缩如采用弹性空间让电池模组得到充分释放，并不因鼓胀无预紧影响电性能发挥。(3)本专利技术通过预紧结构对电池模组添加恒定预紧力，有助于充分发挥电池模组的电性能。(4)本专利技术中压力传感器可在调节端板和电池模组的位置过程中实时检测端板和电池模组之间预紧力，以确保在焊接时端板和电池模组之间预紧力为规定的压力值，避免安装后电池模组与边框之间过紧或过松的现象。(5)本专利技术在焊接工装中采用左压板和右压板，考虑焊接工艺特性(焊接工件贴合越紧焊接越牢固)，在焊接位置再次定位压紧，防止出现虚焊，保证电池模组的安全性能，并左压板和右压板为黄铜制件。(6)本专利技术采用绝缘底板和绝缘防护罩，充分考虑电池短路的意外情况，有助于提高工装使用时的安全性能。附图说明图1为本专利技术实施例提出的一种铝壳电池模组边框的爆炸示意图；图2为本专利技术实施例提出的一种铝壳电池模组边框的预紧结构的剖面示意图；图3为本专利技术实施例提出的一种铝壳电池模组边框焊接工装的结构示意图；图4为本专利技术实施例提出的一种铝壳电池模组边框焊接工装的侧板预紧装置的结构示意图；1、第一侧板；2、第二侧板；3、第一端板；4、第二端板；5、预紧结构；51、预紧板；511、导向柱；512、螺钉沉孔；52、弹性件；6、导向孔；10、工装箱；101、第一板体；1011、第二导向孔；102、第二板体；103、第一导向孔；11、端板预紧装置；111、第一压板；112、第一驱动结构；1121、驱动螺杆；1122、螺纹套筒；1123、旋转把手；12、侧板预紧装置；121、第二压板；122、第二驱动结构；13、压力传感器；14、第一导向柱；15、第一侧压板；16、第二侧压板；17、绝缘底板；18、绝缘防护罩；19、连接件；20、第二导向柱。具体实施方式为进一步了解本专利技术的内容，结合附图1-2及实施例对本专利技术作详细描述。实施例1结合附图1，本实施例的一种铝壳电池模组边框，包括第一侧板1、第二侧板2、第一端板3及第二端板4，所述第一侧板1、第一端板3、第二侧板2及第二端板4依次连接构成矩形框体，侧板和端板之间的连接角度为90°，第一侧板1、第一端板3、第二侧板2及第二端板4通过焊接的方式实现固连，所述第一侧板1和第二侧板2对称设置，所述第一端板3和第二端板4对称设置，所述第一端板3和第二端板4与电池模组的接触面上均设有用于向电池模组施加恒定预紧力的预紧结构5；在与电池模组组装成型后，预紧结构向电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝壳电池模组边框，其特征在于：包括第一侧板、第二侧板、第一端板及第二端板，所述第一侧板、第一端板、第二侧板及第二端板依次连接构成矩形框体，所述第一侧板和第二侧板对称设置，所述第一端板和第二端板对称设置，所述第一端板和第二端板与电池模组的接触面上均设有用于向电池模组施加恒定预紧力的预紧结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种铝壳电池模组边框，其特征在于：包括第一侧板、第二侧板、第一端板及第二端板，所述第一侧板、第一端板、第二侧板及第二端板依次连接构成矩形框体，所述第一侧板和第二侧板对称设置，所述第一端板和第二端板对称设置，所述第一端板和第二端板与电池模组的接触面上均设有用于向电池模组施加恒定预紧力的预紧结构。


2.根据权利要求1所述的一种铝壳电池模组边框，其特征在于：所述预紧结构包括与端板平行设置的预紧板和设于端板和预紧板之间的至少一个弹性件，所述弹性件用于驱使预紧板朝向电池模组方向动作。


3.一种铝壳电池模组边框焊接工装，其特征在于：包括上端开口的工装箱，所述工装箱内设有端板预紧装置和侧板预紧装置，所述端板预紧装置包括设于工装箱内的第一压板和用于驱动第一压板在工装箱内来回动作的第一驱动结构，所述第一压板上设有检测端板和电池模组之间预紧力的压力传感器，所述侧板预紧装置包括设于工装箱内的第二压板和用于驱动第二压板在工装箱内来回动作的第二驱动结构，所述第一压板和第二压板的运动路径相垂直。


4.根据权利要求3所述的一种铝壳电池模组边框焊接工装，其特征在于：所述第一驱动结构包括一端抵在第一压板背面的驱动螺杆和设于工装箱上的螺纹套筒，所述驱动螺杆与螺纹套筒螺纹配合，所述驱动螺杆另一端上设有旋转把手，所述驱动螺杆和螺纹套筒均沿第一压板的运动路径设置，所述压力传感器设于驱动螺杆与第一压板的连接处。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斯顺，相佳媛，
申请(专利权)人：浙江南都电源动力股份有限公司，杭州南都动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33