一种电池模组制备设备及电池模组的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种电池模组制备设备及电池模组的制作方法，该电池模组制备设备包括电芯热压组件，电芯热压组件包括相对设置的第一热压部和第二热压部；第一热压部包括至少一个上压头，每个上压头朝向第二热压部的一侧具有活塞内压头；第二热压部包括与上压头一一对应的至少一个下压头，每个下压头朝向第一热压部的一侧设置有两个平行的侧挡板，两个侧挡板之间形成限位间隙，限位间隙用于沿垂直于电芯主体延伸反相限定电芯主体的尺寸，限位间隙与活塞内压头相对；第一热压部具有初始工位和热压工位；当第一热压头位于热压工位时，活塞内压头可插入两个侧挡板之间的间隙中对电芯进行热压。该设备能够使得电芯尺寸和相邻电芯间的间距得到精确控制。间距得到精确控制。间距得到精确控制。

【技术实现步骤摘要】
一种电池模组制备设备及电池模组的制作方法


[0001]本专利技术涉及电池
，特别涉及一种电池模组制备设备及电池模组的制作方法。

技术介绍

[0002]随着人们对智能设备和电子产品的需求不断增加，柔性/可穿戴电子设备、植入式/可修补生物医学系统、电动汽车等一系列产品被广泛使用，激发了人们对高能量密度、形状多样性、形变多样化和机械性能好的高性能电池的不懈追求。
[0003]竹节状电池是实现柔性电池的一种实现方案，包括多个通过柔性连接部件进行连接的刚性储能单元。刚性储能单元可兼容传统刚性锂离子电池的结构、材料和工艺；柔性连接部件可选用锂离子电池本体结构中的隔膜、封装材料或者引入柔性电路板、柔性复合层等新的柔性连接材料来实现。竹节状电池的容量与其刚性储能单元数量及体积密切相关，一般来说刚性储能单元体积越大，活性材料越多，容量也越高。但刚性储能单元体积增大，将导致宽度增大，影响极限弯曲半径，因此需要对刚性储能单元的厚度、宽度及相邻刚性储能单元的间距进行精确管控。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种电池模组制备设备及电池模组的制作方法，上述电池模组制备设备能够使得电芯体积容量密度获得提升，且使得电芯尺寸以及相邻电芯间的间距可以得到精确控制。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]一种电池模组制备设备，电池模组包括多个电芯，每一个电芯包括电芯主体、以及位于电芯主体两端的正极耳以及负极耳；包括电芯热压组件，所述电芯热压组件包括相对设置的第一热压部和第二热压部；其中：
[0007]所述第一热压部包括至少一个上压头，每个所述上压头朝向所述第二热压部的一侧具有活塞内压头；
[0008]所述第二热压部包括与所述上压头一一对应的至少一个下压头，每个所述下压头朝向所述第一热压部的一侧设置有两个平行的侧挡板，两个所述侧挡板之间形成限位间隙，所述限位间隙用于沿垂直于电芯主体延伸反相限定电芯主体的尺寸，所述限位间隙与所述活塞内压头相对；
[0009]所述第一热压部具有初始工位和热压工位；
[0010]当所述第一热压部位于所述初始工位时，所述活塞内压头、下压头和两个所述侧挡板配合围成用于放置待热压的电芯主体的容置腔；
[0011]当所述第一热压头位于所述热压工位时，所述活塞内压头可插入两个所述侧挡板之间的限位间隙中对待热压的电芯主体进行热压。
[0012]本专利技术实施例提供的电池模组制备设备中，包括电芯热压组件，电芯热压组件在
对位于容置腔内的电芯进行热压过程中，首先，上压头朝向下压头移动，上压头上的活塞内压头插入两个侧挡板之间的限位间隙中，对电芯进行热压；然后，在预设的位置热压电芯预设时间后，上压头移回初始位置。容置腔内的电芯在压力的作用下先被压扁，然后通过热作用固定成型，由于在活塞内压头对电芯进行下压的过程中，电芯的侧面接触到两个侧挡板的侧壁，使电芯的上下左右全部受到挤压，电芯会向容置腔的四个角落处填充，形成四个倒角为圆形的类方形的卷芯结构。上述电池模组制备设备能够使得电芯体积容量密度获得提升，且电芯尺寸可以得到精确控制，尤其对小尺寸电芯更具有优势，可实现电芯的高通量热压整型，提高电芯整型效率以及一致性，进而使得在组装电池模组时可以精确设置相邻电芯间间距的大小，保证第一柔性连接部和第二柔性连接部的极限弯曲半径的精确控制。
[0013]可选地，还包括支撑机构，所述支撑机构包括底座、压头支架以及支撑柱；
[0014]所述底座位于所述下压头背离所述第一热压部的一侧，以用于支撑所述下压头；
[0015]所述压头支架位于所述上压头背离所述第二热压部的一侧，以用于带动所述上压头移动；
[0016]所述支撑柱位于所述底座上，且贯穿所述上压头和下压头，所述上压头可在所述支撑柱上移动。
[0017]可选地，所述容置腔内具有限位柱，以限制所述活塞内压头朝向所述下压头移动的位置。
[0018]可选地，还包括短路检测机构、第一触点以及第二触点；
[0019]所述第一触点用于与位于所述容置腔内的电芯的正极耳连接；
[0020]所述第二触点用于与位于所述容置腔内的电芯的负极耳连接；
[0021]所述短路检测机构连接于所述第一触点与所述第二触点之间。
[0022]可选地，还包括与所述上压头一一对应的加热单元，每个所述加热单元单独可控。
[0023]可选地，所述活塞内压头、两个所述侧挡板的侧壁以及下压头的材料包括刚性金属材料。
[0024]可选地，还包括电芯组装组件，所述电芯组装组件包括电芯放置模具以及分别位于所述电芯放置模具两侧的两个固定治具；
[0025]所述电芯放置模具包括多个放置槽，多个所述放置槽沿第一方向排列设置，每一个所述放置槽用于放置一个所述电芯本体；
[0026]两个所述固定治具在所述电芯放置模块的两侧沿第一方向排布，每个所述固定治具包括与所述电芯放置模具相对应的中间区域以及位于所述中间区域两侧的第一端部区域和第二端部区域，两个第一端部区域用于限定电池模组的第一柔性连接部，两个所述第二端部区域用于限定电池模组的第二柔性连接部，电池模组中，至少两个电芯的正极耳通过所述第一柔性连接部与正极连接端电连接，至少两个电芯的负极耳通过所述第二柔性连接部与负极连接端电连接。
[0027]可选地，所述第一端部区域和所述第二端部区域沿所述放置槽的排列方向的宽度小于所述中间区域沿所述放置槽的排列方向的宽度。
[0028]可选地，还包括电池模组外壳冲压组件，电池模组外壳冲压组件包括基台、下模部分以及上模部分；其中：
[0029]所述下模部分位于所述基台上，所述下模部分背离所述基台的一侧具有与用于放
置电池模组外壳的第一柔性密封部的第一压合区，所述第一压合区包括多个冲压槽；
[0030]所述上模部分在所述下模部分背离所述基台的一侧，所述上模部分包括与所述第一压合区对应的第二压合区，所述第二压合区设置有凸起部；所述上模部分具有自由工位和冲压工位；
[0031]当所述上模部分位于所述自由工位时，所述上模部分与所述下模部分未压合；
[0032]当所述上模部分位于所述冲压工位时，所述上模部分的凸起与所述下模部分的第一压合区域对位压合，以使所述第一柔性密封部形成与所述冲压槽一一对应的塑封槽，所述塑封槽用于放置电池模组的电芯的电芯主体。
[0033]可选地，所述凸起的边缘处具有倒角结构，所述冲压槽的边缘处具有倒角结构。
[0034]可选地，所述下模部分设置有至少一个导向柱，所述上模部分上设置有与所述导向柱相对应的导向孔，在所述上模部分向所述下模部分移动的过程中，所述导向柱与所述导向孔可配合导向。
[0035]本专利技术实施例还提供一种电池模组的制作方法，应用上述技术方案中提供的任意一种电池模组制备设备，包括：
[0036]制作待热压的电芯；
[0037]将电池模组制备设备的第一热压部移动至初始工位，将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池模组制备设备，电池模组包括多个电芯，每一个电芯包括电芯主体、以及位于电芯主体两端的正极耳以及负极耳；其特征在于，包括电芯热压组件，所述电芯热压组件包括相对设置的第一热压部和第二热压部；其中：所述第一热压部包括至少一个上压头，每个所述上压头朝向所述第二热压部的一侧具有活塞内压头；所述第二热压部包括与所述上压头一一对应的至少一个下压头，每个所述下压头朝向所述第一热压部的一侧设置有两个平行的侧挡板，两个所述侧挡板之间形成限位间隙，所述限位间隙用于沿垂直于电芯主体延伸反相限定电芯主体的尺寸，所述限位间隙与所述活塞内压头相对；所述第一热压部具有初始工位和热压工位；当所述第一热压部位于所述初始工位时，所述活塞内压头、下压头和两个所述侧挡板配合围成用于放置待热压的电芯主体的容置腔；当所述第一热压头位于所述热压工位时，所述活塞内压头可插入两个所述侧挡板之间的限位间隙中对待热压的电芯主体进行热压。2.根据权利要求1所述的电池模组制备设备，其特征在于，还包括支撑机构，所述支撑机构包括底座、压头支架以及支撑柱；所述底座位于所述下压头背离所述第一热压部的一侧，以用于支撑所述下压头；所述压头支架位于所述上压头背离所述第二热压部的一侧，以用于带动所述上压头移动；所述支撑柱位于所述底座上，且贯穿所述上压头和下压头，所述上压头可在所述支撑柱上移动。3.根据权利要求1所述的电池模组制备设备，其特征在于，所述容置腔内具有限位柱，以限制所述活塞内压头朝向所述下压头移动的位置。4.根据权利要求1所述的电池模组制备设备，其特征在于，还包括短路检测机构、第一触点以及第二触点；所述第一触点用于与位于所述容置腔内的电芯的正极耳连接；所述第二触点用于与位于所述容置腔内的电芯的负极耳连接；所述短路检测机构连接于所述第一触点与所述第二触点之间。5.根据权利要求1所述的电池模组制备设备，其特征在于，还包括与所述上压头一一对应的加热单元，每个所述加热单元单独可控。6.根据权利要求1所述的电池模组制备设备，其特征在于，所述活塞内压头、两个所述侧挡板的侧壁以及下压头的材料包括刚性金属材料。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的电池模组制备设备，其特征在于，还包括电芯组装组件，所述电芯组装组件包括电芯放置模具以及分别位于所述电芯放置模具两侧的两个固定治具；所述电芯放置模具包括多个放置槽，多个所述放置槽沿第一方向排列设置，每一个所述放置槽用于放置一个所述电芯本体；两个所述固定治具在所述电芯放置模块的两侧沿第一方向排布，每个所述固定治具包括与所述电芯放置模具相对应的中间区域以及位于所述中间区域两侧的第一端部区域和
第二端部区域，两个第一端部区域用于限定电池模组的第一柔性连接部，两个所述第二端部区域用于限定电池模组的第二柔性连接部，电池模组中，至少两个电芯的正极耳通过所述第一柔性连接部与正极连接端电连接，至少两个电芯的负极耳通过所述第二柔性连接部与负极连接端电连接。8.根据权利要求7所述的电池模组制备设备，其特征在于，所述第一端部区域和所述第二端部区域沿所述放置槽的排列方向的宽度小于所述中间区域沿所述放置槽的排列方向的宽度。9.根据权利要求1
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6任一项所述的电池模组制备设备，其特征在于，还包括电池模组外壳冲压组件，电池模组外壳冲压组件包括基台、...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴露，陈思彤，崔越，朱红，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：