电芯模组的堆叠装置及堆叠方法与流程

本技术涉及电池制造，特别涉及一种电芯模组的堆叠装置及堆叠方法。

背景技术：

1、随着国家对新能源领域的大力推广，电动汽车已经成为未来的主流趋势。电动汽车设计的关键是三电技术，包括电池、电机、电控，其中动力电池作为整车中最为核心的动力供给部件，决定了整车的续驶里程、成本、使用寿命、安全性能等关键指标。

2、相关技术中，动力电池的电芯模组通常由多个电芯堆叠而成，随着对电芯模组的成组效率要求的提高，电芯模组的长度不断加长。现有技术中，通过在托盘上将多个电芯挤压堆叠成模组，并通过托盘对电芯模组进行转运。由于电芯在堆叠前需间隔码放，从而相应地增加了托盘的长度，增加了托盘的制造成本，且延长了生产线的长度。

技术实现思路

1、鉴于现有技术存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种电芯模组的堆叠装置及堆叠方法，其能够有效减少托盘的长度，降低托盘的制造成本。

2、第一方面，本技术提出了一种电芯模组的堆叠装置，所述堆叠装置包括：

3、机架；

4、支撑机构，所述支撑机构用于支撑电芯；

5、压紧机构，所述压紧机构与所述机架相连，部分所述压紧机构能够沿所述支撑机构的轴向方向移动，并用于将多个所述电芯挤压成电芯模组；

6、托盘，所述托盘以可相对所述机架移动的方式设于所述机架，并用于支撑所述电芯模组。

7、本技术的技术方案中，通过设置支撑机构，将电芯放置于支撑机构上，通过压紧机构沿支撑机构的轴向方向移动，将多个电芯挤压成电芯模组，并将电芯模组转移至托盘上，通过托盘将电芯模组输送至下一工序，电芯模组的挤压过程无需在脱盘上进行操作，从而减小了托盘的长度尺寸，降低了托盘的制造成本，同时缩短了生产线的长度，使堆叠装置的占地面积减小，进一步地便于其他设备的布置，同时由于托盘的长度尺寸减小，能够提高托盘的输送效率，进而提高了生产效率。

8、同时，由于无需在托盘上进行堆叠，仅需将电芯模组转移至托盘上进行输送，能够有效地防止由于电芯模组在托盘上滑动而造成的刮伤。

9、在本技术的一些实施方式中，所述支撑机构包括平行设置的第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件和所述第二支撑件分别以可滑动的方式与所述机架相连，且滑动的方向与所述支撑结构的轴向方向相垂直，以使所述第一支撑件和所述第二支撑件相对靠近或相对远离。通过将第一支撑件和第二支撑件分别以可滑动的方式与机架相连，能够根据电芯的长度尺寸调节第一支撑件和第二支撑件的间距尺寸，从而对不同长度尺寸的电芯进行支撑。

10、在本技术的一些实施方式中，所述堆叠装置还包括伸缩机构，所述伸缩机构与所述机架相连，所述第一支撑件和所述第二支撑件分别与所述伸缩机构相连，并在所述伸缩机构的作用下相对靠近或相对远离。通过伸缩机构控制第一支撑件和第二支撑件相对靠近运动或相对远离运动，能够有效地提高堆叠装置的自动化程度。

11、在本技术的一些实施方式中，所述伸缩机构包括第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件与所述第一支撑件驱动连接，所述第二支撑件与所述第二驱动件驱动连接。通过第一驱动件和第二驱动件分别对第一支撑件和第二支撑件进行控制，能够进一步地提高堆叠装置的自动化程度，并能够对一些不对称结构的电池进行支撑，使不对称结构的电池的中心与机架的中心相重合。

12、在本技术的一些实施方式中，所述托盘以可相对滑动的方式设于所述机架，当所述第一支撑件和所述第二支撑件间隔设置且形成有第一开口时，所述托盘能够滑动至所述支撑机构的下方并与所述第一开口正对设置。通过将托盘以可滑动的方式与机架相连，并在托盘的滑动过程中与第一支撑件和第二支撑件间的第一开口正对设置，便于将电芯模组通过第一开口转移至下方的托盘上，从而通过托盘将电芯模组输送至下一工序。

13、在本技术的一些实施方式中，所述堆叠装置还包括至少一个托盘锁紧机构，所述托盘上设有至少一个夹持组件，所述托盘锁紧机构可与所述夹持组件相连，并用于驱动所述夹持组件移动，以使所述夹持组件夹紧或松开所述托盘上的电芯模组。通过将托盘锁紧机构与托盘的夹持组件相连，能够控制夹持组件的移动，从而对托盘上的电芯模组进行夹紧或松开，使电芯模组相对托盘的位置固定，从而通过托盘将电芯模组输送至下一工序，避免电芯在输送过程中发生掉落。

14、在本技术的一些实施方式中，所述托盘锁紧机构包括第三驱动件、第四驱动件和锁紧件，所述锁紧件可与所述夹持组件相连，所述锁紧件在所述第三驱动件的驱动作用下沿竖直方向运动，所述锁紧件在所述第四驱动件的作用下带动所述夹持组件共同沿所述支撑机构的轴向方向移动。通过第三驱动件驱动锁紧件沿竖直方向运动，能够在托盘的移动过程中进行避让，防止锁紧件对托盘的移动造成干涉，影响托盘的正常移动过程。通过第四驱动件驱动锁紧件带动夹持组件共同沿支撑机构的轴向方向移动，能够使电芯模组顺利的放置于托盘上，并通过夹持组件固定夹紧，从而使电芯模组相对托盘的位置固定。

15、在本技术的一些实施方式中，所述堆叠装置还包括升降机构，所述升降机构连接于所述机架，所述升降机构至少包括可升降运动的顶板，所述托盘上贯穿设有第二开口，所述顶板能够穿过依次穿过所述第二开口和所述第一开口并与所述电芯模组相抵接。将多个电芯挤压成模组后，控制升降机构的顶板依次穿过第二开口和第一开口并与电芯相抵接，通过顶板对电芯模组进行支撑，然后控制第一支撑件和第二支撑件相对远离并使第一开口扩大，然后控制顶板下降并带动电芯模组穿过第一开口，从而最终将电芯模组放置于托盘上，并通过托盘对电芯模组进行支撑，便于对电芯模组进行转移。

16、在本技术的一些实施方式中，沿所述支撑机构的轴向方向，所述顶板的长度尺寸小于所述第二开口的长度尺寸，并大于所述电芯模组的长度尺寸。将顶板的长度尺寸小于第二开口的长度尺寸设置，能够保证顶板在升降过程中顺利穿过第二开口，将顶板的长度尺寸大于电芯模组的长度尺寸设置，能够保证在电芯模组的长度范围内，完全对电芯模组进行支撑，防止由于电芯模组的下方由于缺少支撑，而在转移至托盘的过程中发生跌落现象。

17、在本技术的一些实施方式中，沿垂直于所述支撑机构的轴向方向的方向，所述第二开口的宽度尺寸小于所述电芯模组的宽度尺寸。由于顶板的长度尺寸小于第二开口的长度尺寸，并大于电芯模组的长度尺寸，因此电芯模组的长度尺寸小于第二开口长度尺寸，通过将第一开口的宽度尺寸小于电芯模组的宽度尺寸设置，能够有效地防止电芯模组通过第二开口掉落。

18、在本技术的一些实施方式中，所述升降机构还包括安装板和第五驱动件，所述安装板与所述机架相连，所述第五驱动件固定于所述安装板并与所述顶板驱动连接，用于驱动所述顶板升降运动。通过安装板将升降机构固定于机架上，并通过第五驱动件驱动顶板升降运动，能够有效地对电芯模组进行支撑，并将电芯模组转移至托盘上。

19、在本技术的一些实施方式中，所述堆叠装置还包括毛刷机构，所述毛刷机构至少包括毛刷，所述毛刷能够沿所述支撑机构的轴向方向移动，并用于清洁所述支撑机构。通过设置毛刷，并使毛刷沿支撑机构的轴向方向移动，能够对支撑机构的表面进行有效地清洁，去除支撑机构上的粉尘和/或颗粒，防止在电芯的挤压过程中对电芯造成污染和/或刮伤。

20、在本技术的一些实施方式中，所述压紧机构包括第六驱动件和压板组件，所述第六驱动件用于驱动所述压板组件沿所述支撑机构的轴向方向移动，所述压板组件至少包括压板，所述压板用于挤压所述电芯。通过压板挤压电芯，能够将多个电芯挤压成电芯模组，同时压板的受力面大，能够防止在挤压电芯的过程中由于应力集中，造成电芯的损坏。

21、在本技术的一些实施方式中，所述第一支撑件包括第一支撑底板和第一支撑侧板，所述第一支撑底板和所述第一支撑侧板相连且形成l型结构；和/或，所述第二支撑件包括第二支撑底板和第二支撑侧板，所述第二支撑底板和所述第二支撑侧板相连且形成l型结构。将第一支撑件和/或第二支撑件设置成l型结构，并通过l型结构对电芯的底面进行支撑以及对电芯的侧面进行定位，能够保证多个电芯沿同一轴向方向对齐设置，进而保证挤压后的电芯模组的形状规则。

22、第二方面，本技术提出了一种电芯模组的堆叠方法，所述堆叠方法根据上述任一项所述的堆叠装置进行实施，包括以下步骤：

23、将多个电芯沿支撑机构的轴向方向码放于支撑机构上，且任意相邻的两个电芯间隔设置；

24、驱动压紧机构沿支撑机构的轴向方向移动，并挤压多个电芯，使多个电芯堆叠成电芯模组；

25、将电芯模组转移至托盘上。

26、在本技术的一些实施方式中，所述使多个电芯堆叠成电芯模组的步骤后还包括以下步骤：

27、驱动升降机构对电芯模组进行顶升，使电芯模组的底面与支撑机构相脱离；

28、驱动伸缩机构使第一支撑件和第二支撑件相对远离，并使第一支撑件和第二支撑件间第一开口的开口尺寸大于电芯模组的截面尺寸；

29、驱动升降机构带动电芯模组共同下降，并使升降机构穿过托盘上的第二开口，使电芯模组的底面与托盘相抵接，通过托盘支撑电芯模组；

30、将装载有电芯模组的托盘输送至下一工序。

31、由于本技术的堆叠方法根据上述任一项的堆叠装置进行实施，能够达到相同的技术效果，在此不再进行赘述。

32、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。