用于电池的模块化堆叠工具和方法技术

本公开提供了“用于电池的模块化堆叠工具和方法”。一种电池模块定位工具包括支撑柱和支撑在支撑柱上的多个夹具。每个夹具可沿着支撑柱单独平移并且被布置为根据纵向基准和横向基准来定位电池电芯。支撑柱可朝向和远离电池电芯所在的电池框架移动。池电芯所在的电池框架移动。池电芯所在的电池框架移动。

【技术实现步骤摘要】
用于电池的模块化堆叠工具和方法


[0001]本公开涉及电池制造，并且更具体地涉及用于堆叠和对准电池电芯的方法和工具。

技术介绍

[0002]本部分中的陈述仅提供了与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
[0003]当构造电池时，电池电芯的精确对准可能是困难的。当多个电芯堆叠在彼此之上时，小的公差累积可能会累加，并且各个电池电芯的部分可能会干扰其他相邻电池电芯的对准。电池电芯的错位可能会降低电池性能并导致车辆中的电池的封装约束。
[0004]本公开解决了制造电池的挑战。

技术实现思路

[0005]本部分提供了对本公开的总体概述并且不是对其全部范围或其所有特征的全面公开。
[0006]在一种形式中，电池模块定位工具包括支撑柱和支撑在支撑柱上的多个夹具。每个夹具可沿着支撑柱单独平移并且被布置为根据纵向基准和横向基准来定位电池电芯。支撑柱可朝向电池电芯所在的电池框架移动。
[0007]在可以单独地或组合地实施的所述工具的变型中：电池模块定位工具还包括轨道，支撑柱和多个夹具可沿着轨道朝向电池框架滑动；多个夹具被配置为沿着电池框架竖直地定位多个电池电芯；每个夹具包括横向壁和纵向指状物，横向壁对应于横向基准并且纵向指状物对应于纵向基准；纵向指状物包括圆形边缘；圆形边缘沿着纵向指状物的长度延伸；每个夹具被布置为将设置在相应电池电芯的竖直表面上的粘合剂定位到相邻电池电芯的竖直表面上；多个夹具被布置为将多个电池电芯定位成堆，并且多个夹具还被布置为在完成堆后远离电池电芯移动；支撑柱可沿着轨道移动以使夹具远离堆移动；每个夹具与每个其他夹具尺寸相同。
[0008]一种用于组装多个电池电芯的方法，所述方法包括：用单独的定位夹具定位多个电池电芯中的每个电芯，每个定位夹具包括横向基准和纵向基准；用相应的各个定位夹具将各个电池电芯堆叠到彼此上以形成电池电芯堆；以及在形成电池电芯堆之后移除各个定位夹具。
[0009]在可以单独地或组合地实施的方法的变型中，所述方法还包括抵靠第一定位夹具放置第一电池电芯，从而用横向基准和纵向基准定位第一电池电芯；将第二定位夹具降低到第一定位夹具上，并且然后将第二电池电芯放置到第二定位夹具上；每个定位夹具包括横向壁和纵向指状物，横向壁包括横向基准并且纵向指状物包括纵向基准；纵向指状物包括圆形边缘；所述方法还包括使定位夹具在纵向方向上远离堆移动；使定位夹具沿着轨道远离堆移动；用粘合剂将每个电池电芯粘附到相邻的电池电芯；每个定位夹具与每个其他定位夹具尺寸相同；所述方法还包括将每个定位夹具定位到相邻的定位夹具以将电池电芯
对准到堆中；沿着支撑柱竖直向下平移每个定位夹具以接收电池电芯。
[0010]根据本文中提供的描述，另外的适用领域将变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅意图用于说明目的，而不意在限制本公开的范围。
附图说明
[0011]为了可以很好地理解本公开，现在将参考附图通过举例的方式描述本公开的各种形式，在附图中：
[0012]图1是根据本公开的电池模块定位工具的透视图；
[0013]图2是根据本公开的定位夹具和电池电芯的平面图；
[0014]图3是根据本公开的定位夹具的侧视横截面图；
[0015]图4A是根据本公开的电池模块定位工具堆叠电池电芯的侧视图；
[0016]图4B是根据本公开的电池模块定位工具堆电池电芯的侧视图；
[0017]图4C是根据本公开的电池模块定位工具堆叠电池电芯的透视图；
[0018]图4D是根据本公开的电池模块定位工具堆叠电池电芯的透视图；
[0019]图5A是根据本公开的电池模块定位工具从电池电芯堆平移开的侧视图；
[0020]图5B是根据本公开的电池模块定位工具从电池电芯堆平移开的侧视图；以及
[0021]图6是根据本公开的已完成的电池模块的侧视横截面图。
[0022]本文描述的附图仅用于说明目的，而不意在以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
[0023]以下描述本质上仅仅是示例性的并且不意图限制本公开、应用或用途。应当理解，贯穿附图，对应的附图标记指示相似或对应的零件和特征。
[0024]参考图1，用于形成电池模块10的系统包括电池模块定位工具20、电池框架22、轨道24和多个电池电芯26。电池模块定位工具20包括支撑柱28和可滑动地设置在支撑柱28上的多个夹具30。通常，电池模块定位工具20被配置为沿着电池框架将多个电池电芯26在维度上定位成堆，即，电池电芯26的线性布置。所述系统限定三个正交轴线：用字母X表示的横向轴线(即，X轴)、用字母Y表示的纵向轴线(即，Y轴)和用字母Z表示的竖直轴线(即，Z轴)。每个轴线限定方向，即，X轴限定横向方向，Y轴限定纵向方向，并且Z轴限定竖直方向。
[0025]支撑柱28可沿着轨道24、沿着Y轴或朝向电池框架22纵向地平移。轨道24包括可滑动特征件，诸如轴承或轮(未示出)，所述可滑动特征件允许支撑柱28朝向电池框架22移动夹具30。支撑柱28使夹具30朝向电池框架移动，如图1所示，以形成电池电芯26的堆。然后，当堆完成时，支撑柱28沿着轨道24远离电池框架22和堆移动。在本公开的一种形式中，轨道24沿着Y轴延伸，并且支撑柱28沿着轨道24在纵向方向上移动。然而，应当理解，支撑柱28和夹具30可以在任何正交方向上移动(无论是可滑动的还是以其他方式可移动的)，同时仍然在本公开的范围内。
[0026]每个夹具30可单独移动，并且以本文所示和所述的形式可沿着支撑柱28平移。在图1的形式中，夹具30可沿着两个支撑柱28竖直平移，如下面更详细描述的。夹具30可在竖直方向上(即，沿着Z轴)移动以将电池电芯26布置到堆中。也就是说，每个夹具30沿着支撑柱28的长度移动到电池框架22上或另一个夹具30上，以将电池电芯26中的一个定位到堆
中，如下面更详细描述的。在图1的形式中，每个夹具30与每个其他夹具30尺寸相同。替代地，图中未示出，夹具30中的至少一个与另一夹具30尺寸/几何配置不同，其根据每个电池电芯26的配置而变化。例如，一个夹具30可以比相邻的夹具30更厚，以适应更大/更厚的电池电芯26。因此，电池模块定位工具20是模块化的，并且可以适应各种尺寸和配置的电池电芯26。
[0027]参考图2，夹具30中的一个被布置为根据纵向基准Y'和横向基准X'定位电池电芯26中的一个。在这种背景下，“基准”是尺寸公差所参考的三维空间中的指定位置，并且夹具30包括根据一个或多个基准X'、Y'在维度上定位电池电芯26的特征件。“纵向基准”Y'是在纵向方向上延伸的基准，并且“横向基准”X'是在横向方向上延伸的基准。
[0028]图2的夹具30包括横向壁32和纵向指状物34，横向壁32对应于横向基准X'，并且纵向指状物34对应于纵向基准Y'。横向壁32根据横向基准X'在横向方向上定位电池电芯26的侧面。纵向指状物34包括圆形边缘36。在一种形式中，圆形边本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于组装多个电池电芯的方法，所述方法包括：用各个定位夹具定位所述多个电池电芯中的每个电芯，每个定位夹具包括横向基准和纵向基准；用相应的各个定位夹具将各个电池电芯堆到彼此上以形成电池电芯堆；以及在形成所述电池电芯堆之后移除所述各个定位夹具。2.如权利要求1所述的方法，其还包括：将第一电池电芯抵靠第一定位夹具放置，从而用所述横向基准和所述纵向基准定位所述第一电池电芯；将第二定位夹具降低到所述第一定位夹具上；以及然后将第二电池电芯放置到所述第二定位夹具上。3.如权利要求1所述的方法，其中每个定位夹具包括横向壁和纵向指状物，所述横向壁包括所述横向基准，并且所述纵向指状物包括所述纵向基准。4.如权利要求3所述的方法，其中所述纵向指状物包括圆形边缘。5.如权利要求1所述的方法，其还包括使所述定位夹具在纵向方向上远离所述堆移动。6.如权利要求5所述的方法，其还包括使所述定位夹具沿着轨道远离所述堆移动。7.如权利要求1所述的方法，其还包括用粘合剂将每个电池电芯粘附到相邻的电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：