一种锂电池模组及换电设备制造技术

本发明专利技术提供了一种锂电池模组及换电设备，涉及到电池组领域，锂电池模组包括支架和若干个锂电单元，所述锂电单元包括壳体和电芯，壳体具有电芯通槽，电芯设置在电芯通槽内；所述锂电池模组具有工作状态、卸载状态和加载状态；在工作状态下，电芯保持在电芯通槽中；在卸载状态下，电芯能够从电芯通槽中脱出；在加载状态下，电芯能够沿水平方向加载至电芯通槽中。通过将锂电池模组的电芯作为换电对象，可避免因锂电总成的结构差异性所导致的换电设备的不通用性，从而降低了对换电设备的要求，有利于提高换电设备的通用性，推动新能源汽车的普及使用。的普及使用。的普及使用。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池模组及换电设备


[0001]本专利技术涉及到电池组领域，具体涉及到一种锂电池模组及换电设备。

技术介绍

[0002]在目前市场上的新能源汽车市场中，大部分的新能源汽车都选用锂电池作为供能能源，相较于燃油汽车，新能源汽车具有更佳的环境友好性。
[0003]制约着用户选购新能源汽车的主要障碍之一为新能源汽车的充电效率，受限于化学电池的特性，新能源汽车的充电效率不高，通常需要数小时进行充电，无疑会缩减了新能源汽车的应用范围。
[0004]针对新能源汽车充电效率不高的问题，目前市场上推出了换电式的新能源汽车，通过换电的方式对新能源汽车的锂电池总成进行整体更换，从而达到类似于燃油汽车加油的体验感受，以消除消费者的疑虑，提高新能源汽车的普及率。
[0005]但在换电式新能源汽车的推广过程中，同样存在着难以克服的问题，例如：由于汽车设计结构的不同，锂电池总成不存在可统一的设计标准，不同的锂电池总成之间不具有互换性，相对应的，不同汽车品牌的换电站之间不具有通用性，不同公司运营的换电站独立组网，资源浪费较为严重，不能满足用户的实际使用需求，相应的，消费者也不愿意为不成熟的换电站网络消费，这导致了换电式新能源汽车不能很好的进行普及，影响新能源汽车的发展。

技术实现思路

[0006]为了普及新能源汽车，本专利技术提供了一种锂电池模组及换电设备，锂电池模组的电芯作为换电对象，可避免因锂电总成的结构差异性所导致的换电设备的不通用性，从而降低了对换电设备的要求，有利于提高换电设备的通用性，从而保证了换电站能够针对大部分车型的新能源汽车进行换电作业，可消除消费者的消费顾虑，推动新能源汽车的普及使用。
[0007]相应的，本专利技术提供了一种锂电池模组，包括支架和若干个锂电单元；所述支架包括在水平面的第一方向上正对设置的第一侧板和第二侧板；在所述第一侧板上设置有第一滑槽，在所述第二侧板上设置有第二滑槽，所述第一滑槽和所述第二滑槽相对且对称设置；所述第一滑槽和第二滑槽均沿水平面的第二方向布置，且均分别在所述第二方向的正向设置有开口；每一个所述锂电单元包括壳体和电芯；所述壳体具有主体、第一滑耳和第二滑耳；所述主体的外壁为光滑配合面，所述主体具有电芯通槽，所述电芯的外形为预设尺寸标准的长方体结构，所述电芯滑动配合在所述电芯通槽中，所述电芯具有电极，所述电芯位于所述电芯滑槽中时，所述电极经过对应的壳体引出至所述壳体的外部；所述第一滑耳和所述第二滑耳均为圆柱形结构且所述第一滑耳和所述第二滑耳对称设置在所述主体的两侧上；所述第一滑耳滑动配合在所述第一滑槽中，所述第二滑耳
滑动配合在所述第二滑槽中，且所述壳体能够绕所述第一滑耳和所述第二滑耳的轴线自转；所述壳体在自转过程中，在电芯通槽的轴线垂直于水平面时，所述壳体的最下端与最上端的距离达到最大值；在电芯通槽的轴线平行于水平面时，所述壳体的最下端与最上端的距离达到最小值；于所述开口位置处设置有可拆卸的第一限位结构，安装状态下的所述第一限位结构用于阻挡所述锂电单元的壳体从所述第一滑槽和所述第二滑槽中脱出；于所述锂电单元的下方设置有可拆卸的第二限位结构和可拆卸的第三限位结构；安装状态下的所述第二限位结构通过限位的方式支撑所述锂电单元的壳体，所述锂电单元的壳体中的电芯通槽的轴线不垂直于水平面且不平行于水平面，所述第二限位结构对所述电芯通槽位于下端的槽口进行阻挡；安装状态下的所述第三限位结构通过限位的方式支撑所述锂电单元的壳体，所述锂电单元的壳体中的电芯通槽的轴线平行于水平面；所述锂电池模组具有工作状态、卸载状态和加载状态；在工作状态下，所述第一限位结构和所述第二限位结构均为安装状态，任意两个相邻的锂电单元的壳体之间通过对应的弹性件保持预设距离；在卸载状态下，所述第一限位结构为安装状态，在重力作用下每一个锂电单元的所述电芯通槽的轴线方向垂直于所述水平面，任意两个相邻的锂电单元之间基于对应的弹性件保持预设距离；在加载状态下，所述第三限位结构为安装状态。
[0008]可选的实施方式，所述第一限位结构包括第一挡板，所述第一挡板可拆卸的设置在所述第一侧板的第二方向正向和所述第二侧板的第二方向正向的一侧上；所述第一挡板在对应于所述第一滑槽和所述第二滑槽的位置上设置有避让区域。
[0009]可选的实施方式，所述第二限位结构包括工作支撑板，所述第一侧板在所述第一滑槽的下方的预设距离的位置上设置有平行于所述第一滑槽的第一工作支撑槽，所述第二侧板在所述第二滑槽的下方的预设距离的位置上设置有平行于所述第二滑槽的第二工作支撑槽，所述工作支撑板滑动配合在所述第一工作支撑槽和所述第二工作支撑槽上。
[0010]可选的实施方式，所述第三限位结构包括加载支撑板，所述第一侧板在所述第一滑槽的下方的预设距离的位置上设置有平行于所述第一滑槽的第一加载支撑槽，所述第二侧板在所述第二滑槽的下方的预设距离的位置上设置有平行于所述第二滑槽的第二加载支撑槽，所述加载支撑板滑动配合在所述第一加载支撑槽和所述第二加载支撑槽上。
[0011]可选的实施方式，所述锂电池模组还包括固定夹紧单元；所述固定夹紧单元包括上夹紧模块；在工作状态下，对应于每一个锂电单元，所述上夹紧模块从电芯通槽的上端开口进入并抵持在对应的电芯上，所述上夹紧模块与所述第二限位结构配合固定所述电芯；所述上夹紧模块与所述第二限位结构配合固定所述电芯的固定方式为刚性限位固定或压力夹持固定。
[0012]相应的，本专利技术提供了一种换电设备，用于所述锂电池模组中的电芯的更换，所述换电设备设置于换电站中，所述换电站包括相邻设置的换电区域和设备区域，所述换电设
备包括：柜体，设置在所述设备区域中，所述柜体包括靠近所述换电区域设置的前舱和远离所述换电区域设置的后舱；接驳组件，设置在所述前舱中，包括承载托盘，所述承载托盘具有承载板、第一边板和第二边板，所述第一边板上设置有第一延伸槽，所述第二边板上设置有第二延伸槽；在工作状态下，所述承载板、第一边板和第二边板三者之间的相对位置关系与所述第三限位结构、第一侧板和第二侧板三者之间的相对位置关系相同，所述第一延伸槽与所述第一滑槽接驳，所述第二延伸槽与所述第二滑槽接驳；接收组件，设置在所述前舱中并位于所述接驳组件的下方，用于接收锂电池模组卸载的电芯，包括接收托盘；在工作状态下，所述接收托盘运动至所述锂电池模组的下方；充电仓储组件，设置在所述后舱中，用于储存电芯并对电芯进行充电，包括若干个充电位；循环驱动组件，用于将所述接收组件中所接收到的电芯运送至所述充电仓储组件空置的充电位上，并将所述充电位上的电芯运送至所述接驳组件上；加载组件，用于接收运送至所述接驳组件上的电芯，调节所述电芯姿态，并在工作状态下，驱动所述电芯从所述承载托盘远离所述换电区域的一侧上加载至对应的壳体上；压缩组件，用于驱动所述承载托盘上的壳体回退至对应的锂电池模组中。
[0013]可选的实施方式，所述接收托盘内设置有传送皮带。
[0014]可选的实施方式，所述循环驱动组件为分拣机器人。
[0015]可选的实施方式，所述加载组件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池模组，其特征在于，包括支架和若干个锂电单元；所述支架包括在水平面的第一方向上正对设置的第一侧板和第二侧板；在所述第一侧板上设置有第一滑槽，在所述第二侧板上设置有第二滑槽，所述第一滑槽和所述第二滑槽相对且对称设置；所述第一滑槽和第二滑槽均沿水平面的第二方向布置，且均分别在所述第二方向的正向设置有开口；每一个所述锂电单元包括壳体和电芯；所述壳体具有主体、第一滑耳和第二滑耳；所述主体的外壁为光滑配合面，所述主体具有电芯通槽，所述电芯的外形为预设尺寸标准的长方体结构，所述电芯滑动配合在所述电芯通槽中，所述电芯具有电极，所述电芯位于所述电芯滑槽中时，所述电极经过对应的壳体引出至所述壳体的外部；所述第一滑耳和所述第二滑耳均为圆柱形结构且所述第一滑耳和所述第二滑耳对称设置在所述主体的两侧上；所述第一滑耳滑动配合在所述第一滑槽中，所述第二滑耳滑动配合在所述第二滑槽中，且所述壳体能够绕所述第一滑耳和所述第二滑耳的轴线自转；所述壳体在自转过程中，在电芯通槽的轴线垂直于水平面时，所述壳体的最下端与最上端的距离达到最大值；在电芯通槽的轴线平行于水平面时，所述壳体的最下端与最上端的距离达到最小值；于所述开口位置处设置有可拆卸的第一限位结构，安装状态下的所述第一限位结构用于阻挡所述锂电单元的壳体从所述第一滑槽和所述第二滑槽中脱出；于所述锂电单元的下方设置有可拆卸的第二限位结构和可拆卸的第三限位结构；安装状态下的所述第二限位结构通过限位的方式支撑所述锂电单元的壳体，所述锂电单元的壳体中的电芯通槽的轴线不垂直于水平面且不平行于水平面，所述第二限位结构对所述电芯通槽位于下端的槽口进行阻挡；安装状态下的所述第三限位结构通过限位的方式支撑所述锂电单元的壳体，所述锂电单元的壳体中的电芯通槽的轴线平行于水平面；所述锂电池模组具有工作状态、卸载状态和加载状态；在工作状态下，所述第一限位结构和所述第二限位结构均为安装状态，任意两个相邻的锂电单元的壳体之间通过对应的弹性件保持预设距离；在卸载状态下，所述第一限位结构为安装状态，在重力作用下每一个锂电单元的所述电芯通槽的轴线方向垂直于所述水平面，任意两个相邻的锂电单元之间基于对应的弹性件保持预设距离；在加载状态下，所述第三限位结构为安装状态。2.如权利要求1所述的锂电池模组，其特征在于，所述第一限位结构包括第一挡板，所述第一挡板可拆卸的设置在所述第一侧板的第二方向正向和所述第二侧板的第二方向正向的一侧上；所述第一挡板在对应于所述第一滑槽和所述第二滑槽的位置上设置有避让区域。3.如权利要求1所述的锂电池模组，其特征在于，所述第二限位结构包括工作支撑板，所述第一侧板在所述第一滑槽的下方的预设距离的位置上设置有平行于所述第一滑槽的第一工作支撑槽，所述第二侧板在所述第二滑槽的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘沈澍，刘新利，
申请(专利权)人：广东奥德迈新能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：