一种下压式电池包上盖冷却定型工装的制作方法

本发明实施例涉及新能源汽车动力电池制造，具体涉及一种下压式电池包上盖冷却定型工装。

背景技术：

1、复合材料电池包上盖是新能源汽车动力电池系统的核心结构件，兼具结构支撑、轻量化、绝缘隔热、防水防尘等多重功能。该类部件的成型工艺以模压成型为主，成型后的坯件处于高温黏弹态，内部分子链未完全固化。若将成型后的坯件直接自然冷却，会因内外冷却速率不均、应力释放不充分、无外部形状约束等问题，导致部件发生翘曲、变形、尺寸超差，甚至出现树脂与纤维分层、微裂纹等缺陷，严重影响电池包的密封性能、结构强度和装配精度。

2、现有技术中，为解决上述问题，通常采用的方式是：将待冷却定型的产品放置于仿形尼龙板上，通过气缸带动周围法兰及大面上的压紧块将产品固定在尼龙板上，并通过底部的冷却风扇进行冷却。

3、然而，该方案仍然存在以下不足：压紧力分布不均匀，仅依靠周圈法兰和局部压紧块，无法对产品外框形成连续、均匀、柔性的压紧约束，导致冷却过程中仍存在局部翘曲变形，此外冷风难以快速覆盖产品全部区域，冷却效率低，内外温差依然较大。

4、因此，亟须提供一种能够实现均匀压紧、高效冷却且不损伤产品的冷却定型工装。

技术实现思路

1、为此，本发明实施例提供一种下压式电池包上盖冷却定型工装，以解决现有技术中复合材料电池包上盖模压成型后冷却过程中容易发生翘曲、变形、尺寸超差、分层及微裂纹等技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

3、一种下压式电池包上盖冷却定型工装，包括冷却平台，所述冷却平台上固定设有铝板，且冷却平台上固定设有仿形支撑板和设置于仿形支撑板下方的冷却风源，所述冷却平台上固定设有机架，所述机架上设有可上下移动的多个压紧单元；

4、所述仿形支撑板的上表面形状与电池包上盖的内表面轮廓相匹配，且仿形支撑板上开设有与冷却风源连通的冷却流道，用于将冷却气流引导至电池包上盖的整个下表面；

5、所述铝板上设有供冷却气流自冷却风源向仿形支撑板底部穿过的气流通道；

6、多个压紧单元沿电池包上盖的外框轮廓连续布置，每个压紧单元均包含弹性压紧件和仿形压块，所述仿形压块的下表面形状与电池包上盖的外框轮廓相匹配；所述弹性压紧件为每个压紧单元提供独立的弹性压紧力，使多个仿形压块共同对电池包上盖的外框施加连续且均匀的柔性压紧约束。

7、进一步地，所述仿形支撑板为仿形尼龙板，固定安装在铝板上，所述仿形支撑板的底面与铝板的上表面紧密贴合，以使经气流通道到达仿形支撑板底部的气流被约束进入冷却流道。

8、进一步地，所述冷却流道为多条开设在仿形尼龙板上表面且相互连通的气体通道，各气体通道在仿形支撑板的底部区域相互连通，气流自仿形支撑板底部进入后经相互连通的结构分流至各气体通道。

9、进一步地，所述冷却风源为安装在冷却平台上且位于仿形支撑板下方的多个冷却风扇，所述冷却风扇的出风口与铝板上的气流通道在竖直方向上相对位布置，以使冷却风扇产生的气流经气流通道直接到达仿形支撑板底部。

10、进一步地，所述气流通道为贯通冷却平台和铝板的空洞，所述空洞的面积小于铝板的面积；

11、所述空洞内设有由不锈钢方管交错搭接形成的内部支撑骨架，所述支撑骨架的上端面与铝板的下表面固定连接，下端面与冷却平台的上表面固定连接，以在铝板与冷却平台之间形成刚性支撑并将铝板承受的载荷传递至冷却平台。

12、进一步地，所述机架包括固定在冷却平台四角的支撑立柱，以及连接在相邻支撑立柱顶部的横梁，所述支撑立柱与冷却平台垂直固定，所述横梁连接于支撑立柱的顶端并围成矩形框架；

13、所述横梁上固定设有多个驱动气缸，所述驱动气缸活塞杆下端固定设有活动钢架，所述活动钢架与横梁平行设置，所述驱动气缸的活塞杆伸缩时带动活动钢架在竖直方向上同步升降，以驱动多个压紧单元整体压向或远离工件。

14、进一步地，两根横梁之间固定有两根平行的小型不锈钢方管，所述小型不锈钢方管沿横梁的长度方向延伸，其两端分别与两根横梁固定连接；所述小型不锈钢方管内穿设有与多个气缸连通的气管，所述小型不锈钢方管包覆于气管外部。

15、进一步地，冷却定型工装还包括气阀开关，所述气阀开关固定于冷却平台的一侧，通过穿设于小型不锈钢方管内的气管与各个气缸连通，用于控制压缩气体同步进入或排出各气缸。

16、本发明的实施方式具有如下优点：

17、本发明通过仿形支撑板对电池包上盖的内表面进行精确仿形定位，并在仿形支撑板上开设与冷却风源连通的冷却流道，使冷却气流能够均匀覆盖电池包上盖的整个下表面，大幅提升冷却效率和温度均匀性；同时，通过沿工件外框轮廓连续布置的多个压紧单元，各压紧单元依靠弹性压紧件提供独立的弹性压紧力，使仿形压块对工件外框施加连续且均匀的柔性压紧约束，避免刚性压紧造成的应力集中和产品损伤，有效抑制了冷却过程中因内外冷却速率不均、应力释放不充分而引发的翘曲、变形、分层及微裂纹等缺陷，保证了电池包上盖的尺寸精度、结构强度和密封性能。

1.一种下压式电池包上盖冷却定型工装，其特征在于，包括冷却平台（1），所述冷却平台（1）上固定设有铝板（101），且冷却平台（1）上固定设有仿形支撑板（2）和设置于仿形支撑板（2）下方的冷却风源，所述冷却平台（1）上固定设有机架，所述机架上设有可上下移动的多个压紧单元（4）；

2.根据权利要求1所述的一种下压式电池包上盖冷却定型工装，其特征在于，所述仿形支撑板（2）为仿形尼龙板，固定安装在铝板（101）上，所述仿形支撑板（2）的底面与铝板（101）的上表面紧密贴合，以使经气流通道到达仿形支撑板底部的气流被约束进入冷却流道（201）。

3.根据权利要求2所述的一种下压式电池包上盖冷却定型工装，其特征在于，所述冷却流道（201）为多条开设在仿形尼龙板上表面且相互连通的气体通道，各气体通道在仿形支撑板（2）的底部区域相互连通，气流自仿形支撑板（2）底部进入后经相互连通的结构分流至各气体通道。

4.根据权利要求1所述的一种下压式电池包上盖冷却定型工装，其特征在于，所述冷却风源为安装在冷却平台（1）上且位于仿形支撑板（2）下方的多个冷却风扇（202），所述冷却风扇（202）的出风口与铝板（101）上的气流通道在竖直方向上相对位布置，以使冷却风扇产生的气流经气流通道直接到达仿形支撑板（2）底部。

5.根据权利要求1所述的一种下压式电池包上盖冷却定型工装，其特征在于，所述气流通道为贯通冷却平台（1）和铝板（101）的中央空洞（103），所述空洞（103）的面积小于铝板（101）的面积；

6.根据权利要求1所述的一种下压式电池包上盖冷却定型工装，其特征在于，所述机架包括固定在冷却平台（1）四角的支撑立柱（3），以及连接在相邻支撑立柱（3）顶部的横梁（301），所述支撑立柱（3）与冷却平台（1）垂直固定，所述横梁（301）连接于支撑立柱（3）的顶端并围成矩形框架；

7.根据权利要求6所述的一种下压式电池包上盖冷却定型工装，其特征在于，多个压紧单元（4）沿工件外框轮廓的延伸方向间隔安装在活动钢架（303）的下表面；

8.根据权利要求6所述的一种下压式电池包上盖冷却定型工装，其特征在于，两根横梁（301）之间固定有两根平行的小型不锈钢方管（304），所述小型不锈钢方管（304）沿横梁（301）的长度方向延伸，其两端分别与两根横梁（301）固定连接；

9.根据权利要求6或8所述的一种下压式电池包上盖冷却定型工装，其特征在于，冷却定型工装还包括气阀开关，所述气阀开关固定于冷却平台（1）的一侧，通过穿设于小型不锈钢方管（304）内的气管与各个气缸（302）连通，用于控制压缩气体同步进入或排出各气缸（302）。