电池组及其部件以及电池组电芯装配方法

摘要

本发明提供了一种电池组的部件，包括基部和多个导向部，导向部设在基部上，沿第二方向分布，各个导向部沿第一方向同向延伸，相邻两个导向部之间界定出沿第一方向的导向槽，相邻两个导向部的前端界定出导向槽的入口，第二方向不平行于第一方向。还提供了一种电池组，包括电芯以及上述的电池组的部件，每一电芯的极耳对应设在一个导向槽中。还提供了一种电池组电芯装配方法，利用上述电池组的部件装配电芯。该电池组及其部件以及电池组电芯装配方法，由于每个电芯的极耳设在一个导向槽中，所以各个电芯的极耳不相互接触，避免发生接触短路的风险，并且适用于高效、低成本的自动化电芯装配。

说明书

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池组及其部件以及电池组电芯装配方法。

背景技术

电池组通常包含电芯，各个电芯的极耳相互电连接，极耳通常结构稳定性差，尤其是软包锂离子电池受表面铝塑膜材质和结构特征影响，其极耳易弯折，结构稳定性差，电芯装配难度大，装配速度慢，特别是对于无支架的电池组，电芯装配时必须依靠额外的工具辅助装配，目前尚没有易于实现自动化的高速、低成本电芯装配方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对相关技术中的上述解决电池组电芯装配效率低的问题，提供一种适合高效自动化装配的电池组及其部件以及电池组电芯装配方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：提供一种电池组的部件，包括：

基部；

以及，多个导向部，设在所述基部上，沿第二方向分布，各个所述导向部沿第一方向同向延伸，相邻两个所述导向部之间界定出沿所述第一方向的导向槽，相邻两个所述导向部的前端界定出所述导向槽的入口，所述第二方向不平行于所述第一方向。

优选地，每一所述导向部呈长条形。

优选地，所述导向部的前端两侧设有倒角或圆角，以使所述导向槽的入口从里向外渐宽。

优选地，所述电池组的部件为PCB。

优选地，至少部分所述导向部上设有焊盘。

优选地，所述焊盘设在所述导向部头部和/或尾部。

优选地，一个所述导向部上的所述焊盘的数量为至少一个并沿第一方向分布。

优选地，所述电池组的部件的所述基部和/或所述导向部上设有连接部，所述连接部与所述焊盘电连接。

优选地，所述第二方向垂直于所述第一方向。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：提供一种电池组，包括电芯以及上述的电池组的部件，所述电芯包括主体部以及设在所述主体部上的两个极耳，每一所述电芯的所述极耳对应设在一个所述导向槽中。

优选地，两个所述极耳间隔地设在所述主体部边缘。

优选地，对于每一所述电芯，两个所述极耳沿所述导向槽设置。

优选地，相邻的所述电芯的所述极耳相向弯折并电连接。

优选地，所述电芯之间串联或并联。

优选地，所述电池组的部件为PCB，至少部分所述导向部上设有焊盘，至少部分所述极耳位于所述焊盘一旁并与所述焊盘电连接。

优选地，所述电池组的部件的所述基部和/或所述导向部上设有连接部，所述连接部与所述焊盘电连接。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：提供一种电池组电芯装配方法，包括步骤：

S001：提供上述的电池组的部件；

S103：将电芯的极耳对准所述电池组的部件的所述导向槽，并沿所述导向槽进入，使所述电芯与电池组的部件装配；

若所述电芯的数量为至少两个，则各个所述电芯依次装配或者至少两个所述电芯同时装配，其中，一个所述电芯的所述极耳对应进入一个所述导向槽。

优选地，所述电池组的部件为PCB，至少部分所述导向部上设有用于与所述电芯的所述极耳电连接的焊盘；

所述S103包括：使所述电芯的所述极耳于所述焊盘旁；

所述电池组电芯装配方法还包括步骤：

S201：将所述极耳向对应的所述焊盘弯折；

S301：将所述极耳与对应的所述焊盘电连接。

优选地，在所述S103之前还包括步骤S101：将所述电池组的部件固定于第二支撑面和第三支撑面上，所述第二支撑面平行于所述第二方向，所述第三支撑面平行于所述第一方向。

优选地，所述S201包括：使所述电芯紧贴第一支撑面沿所述第一方向对准所述导向槽，沿所述导向槽进入，直到所述电芯抵住所述第二支撑面，其中，所述第一支撑面平行于所述第二方向和所述第一方向，所述第二支撑面平行于所述第二方向而垂直于所述第一支撑面。

优选地，在所述S201与所述S301之间还包括步骤S202：沿所述第二方向固定所述电芯。

实施本发明的技术方案，至少具有以下的有益效果：电池组及其部件以及电池组电芯装配方法，由于每个电芯的极耳设在一个导向槽中，所以各个电芯的极耳不相互接触，避免发生接触短路的风险，并且适用于高效、低成本的自动化电芯装配。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的一种实施方式的电池组的部件的结构示意图。

图2是本发明的另一种实施方式的电池组的部件的结构示意图。

图3是本发明的一种实施方式的电池组的结构示意图。

图4是图2的电池组的部件应用于电池组电芯装配方法的示意图。

图5是本发明的一种实施方式的电池组电芯装配方法的流程图。

图中的标号表示：电池组的部件1，基部11，连接部111，导向部12，焊盘121，导向槽13，入口131，电芯2，极耳21，主体部22，电芯顶杆3，第一方向41，第二方向42，第一支撑面51，第二支撑面52，第三支撑面53，电芯抓取工具6，电池组7。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。需要理解的是，如果文中出现“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如果文中出现“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。如果文中出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

参见图1，本发明的一种实施方式中的电池组的部件1，包括：

基部11；

以及，多个导向部12，设在基部11上，沿第二方向42间隔分布，各个导向部12沿第一方向41同向延伸，相邻两个导向部12之间界定出沿第一方向41的导向槽13，相邻两个导向部12的前端界定出导向槽13的入口131，第二方向42不平行于第一方向41。

该电池组的部件1可以用于装配电池组的电芯2，尤其适用于软包锂电池组电芯的组装，组装时，由于一个电芯2的极耳21设在一个导向槽13中，所以各个电芯2的极耳21不相互接触，避免发生接触短路的风险，并且适用于高效、低成本的自动化电芯装配。

电池组的部件1优选地整体呈板状，基部11沿第二方向42延伸，呈长条形。每一导向部12呈长条形板状，各个导向部12相互平行。

导向部12的前端两侧设有倒角或圆角，相邻两个导向部12的倒角或圆角相对，以使导向槽13的入口131从里向外渐宽，以便于电芯2的极耳21从入口131进入导向槽13。导向槽13的宽度小于导向部12的宽度。

参见图2，电池组的部件1优选为PCB，基部11与导向部12为PCB的不同部分，至少部分导向部12上设有设有用于与电芯2的极耳21电性连接的焊盘121；一个导向部12上的焊盘121的数量可以为一个，也可以为至少两个并沿第一方向间隔分布。在图2的实施例中，每个导向部12都设有焊盘121，一个导向部12上的焊盘121数量为两个。电池组的部件1的基部11和/或导向部12上设有连接部111，连接部111与焊盘121电连接，连接部111可以是用于插接电子元件或线路的插接部，外部电路可以与连接部111连接以采集电芯2的信号。

焊盘121设在导向部12头部和/或尾部的正面上，当电芯2的极耳21沿导向槽13进入后，极耳21弯折后可与焊盘121电性连接。

电池组的部件1也可以不是PCB，而是纤维材质或塑料材质的，例如纤维板或塑料板；电池组的部件1也可以不设有焊盘121。

在上述方案中，第二方向42优选地垂直于第一方向41。

参见图3，本发明的一种实施方式的电池组7，包括电芯2以及上述的电池组的部件1，电芯2包括主体部22以及设在主体部22上的极耳21，每一电芯2的极耳21对应设在电池组的部件1的一个导向槽13中；当电芯2的数量为至少两个时，电芯2沿第二方向依次并排设置。

该电池组由于一个电芯2的极耳21设在一个导向槽13中，所以各个电芯2的极耳21不相互接触，避免发生接触短路的风险，并且适用于高效、低成本的自动化电芯装配。

该电池组7可以为软包锂电池组，电芯2的主体部22呈较扁平的块状，所述两个极耳21间隔地设在主体部22边缘，极耳21呈片状并且柔软；对于每一电芯2，极耳21沿导向槽13设置。

相邻的电芯2的极耳21相向弯折并电连接，电芯2之间串联或并联。

电池组的部件1优选为PCB，至少部分所述导向部12上设有焊盘121，至少部分极耳21位于焊盘121一旁，朝向焊盘121弯折并与焊盘121电连接。电池组的部件1的基部11和/或导向部12上设有连接部111，连接部111与焊盘121电连接，连接部111可以是用于插接电子元件或线路的插接部，外部电路可以与连接部111电连接以采集电芯2的信号。

本发明的一种实施方式的电池组电芯装配方法，可以配合上述的电池组的部件1使用。该电池组电芯装配方法包括步骤：

S001：提供上述的电池组的部件1；

S103：将锂电池的一个电芯2的极耳21对准电池组的部件1的导向槽13，并沿导向槽13(也即沿第一方向41)进入，使所述电芯2与电池组的部件1装配；

若电芯2的数量为至少两个，则各个电芯2依次装配或者至少两个电芯2同时装配，其中，一个电芯2的极耳21对应进入一个导向槽13中。

该电池组电芯装配方法中，由于一个电芯2的极耳21设在一个导向槽13中，所以各个电芯2的极耳21不相互接触，避免发生接触短路的风险，并且适用于高效、低成本的自动化电芯装配。

由于软包锂电池组的电芯的极耳通常是片状且较柔软的，所以该装配方法尤其适用于软包锂电池组电芯的装配。

参见图4-5，进一步，电池组的部件1优选为PCB，至少部分所述导向部12上设有用于与所述电芯2的极耳21电连接的焊盘121；

S103包括：使电芯2的极耳21于焊盘121旁；

电池组电芯装配方法还包括步骤：

S201：将极耳21沿导向部12边缘向对应的焊盘121弯折；

S301：将极耳21与对应的焊盘121电连接，通常可以是焊接。

参见图4-5，在步骤S103之前还可以包括步骤S102：通过滚轮工具压平电芯2的极耳21，使得极耳21平整。

参见图4-5，在S103之前还可以包括步骤S101：将电池组的部件1固定于第二支撑面52和第三支撑面53上，第二支撑面52平行于第二方向42，第三支撑面53平行于第一方向41，其中，基部11与第二支撑面52相连，靠近第三支撑面53的最外侧的导向部12与第三支撑面53相连。

参见图4-5，S201可以包括：通过电芯抓取工具6抓取电芯2，使电芯2底面紧贴第一支撑面51沿第一方向41对准导向槽13，沿导向槽13进入，直到软包电芯2侧面抵住第二支撑面52，其中，第一支撑面51平行于第二方向42和第一方向41，第二支撑面52平行于第二方向42而垂直于第一支撑面51。(该步骤的核心在于将电芯2的极耳21对准导向槽13，对电芯2的极耳21进行定位，并不与其它电芯2的极耳21发生接触短路的风险，至于是否用电芯抓取工具6是不做严格要求的，也可以采用传动+推送的方式安装电芯2，定位电芯2极耳21于导向部12的焊盘121旁)。电芯抓取工具6可以为吸盘。

参见图4-5，在S201与S301之间还可以包括步骤S202：通过电芯顶杆3沿第二方向42固定软包电芯2不晃动；(电芯顶杆3及此流程不是必需的，在第二方向42为垂直地面方向时，电芯顶杆3可以去除。即便第一支撑面51为水平面时，电芯顶杆3也可能不需要，通过电芯顶杆3顶住电芯2只是一种防止电芯2倾斜、松散的有效方法)。

参见图4-5，在S202与S301之间还可以包括步骤S203：松开电芯抓取工具6，沿第二方向42的反方向离开。

参见图4-5，S301可以包括：通过电芯折极耳工具将电芯2的极耳21向对应的焊盘121弯折，并滚压极耳21，使极耳21紧贴焊盘121。

在上述方案中，优选地，第一支撑面51、第二支撑面52和第三支撑面53两两相互垂直。

该电池组电芯装配方法的各个步骤的执行顺序可以为：S001，S101，S102，S103，S201，S202，S203，S301；但不限于此。

本发明的电池组及其电池组的部件1以及电芯装配方法，其核心在于电池组的部件1的思路，电池组的部件1既是极耳21定位工具，又是电芯串联或并联以及电芯信号采集的物料，一步到位实现定位极耳21定位装配，为折极耳21等工序提供了便利的先置条件。此方案不仅能大大提升电芯装配效率，更使电芯2的自动化装配成为现实，或将成为电芯2低成本自动化装配难以绕开的方法。通过装配自动化，进一步降低了电芯装配的人力成本支出，提升了产品装配良率和装配效率。本发明的电芯装配方法，对后置焊接工序适应性较广，不仅适应于手工锡焊、自动锡焊，也适应于激光焊和电阻焊。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改、组合和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。