发明内容
本发明的目的在于提供一种电池包、模组工装及电池包的组装方法,电池模组上无需设置定位销,采用模组工装的定位销将电池模组定位,在将电池模组安装到电池托盘上后,取下模组工装,方便安装,并减轻了结构重量。
本发明技术方案提供一种电池包,包括方形的电池托盘和方形的电池模组;
所述电池托盘上沿着宽度方向间隔地布置有两条以上的托盘横梁;
所述托盘横梁上具有用于锁紧螺栓穿过的第一通孔和用于夹持移动所述电池模组的模组工装的定位销穿过的第二通孔;
所述托盘横梁中处于所述第一通孔的下方焊接有锁紧螺母;
所述电池模组沿着长度方向的两侧分别设置有第一耳板、第二耳板和第三耳板,所述第二耳板处于所述第一耳板和所述第三耳板之间;
所述第一耳板、所述第二耳板及所述第三耳板上分别设置有用于所述锁紧螺栓穿过的第三通孔;
所述第一耳板上还设置有用于一条所述定位销穿过的腰型定位孔,所述第三耳板上设置有用于一条所述定位销穿过的圆形定位孔;
所述电池模组沿着长度方向的两侧分别设置用于与所述模组工装的夹爪配合的插槽,所述第一耳板、所述第二耳板及所述第三耳板都处于所述插槽的下方;
所述电池模组通过所述模组工装定位在两条所述托盘横梁之间,所述第一耳板、所述第二耳板及所述第三耳板都搭在所述托盘横梁上,所述第一耳板、所述第二耳板及所述第三耳板分别通过一根所述锁紧螺栓与所述托盘横梁连接,所述锁紧螺栓穿过所述第三通孔及所述第一通孔,并与所述锁紧螺母连接。
在其中一项可选技术方案中,所述电池模组一侧的所述第一耳板、所述第二耳板和所述第三耳板沿着从前向后的方向间隔布置;
所述电池模组另一侧的所述第一耳板、所述第二耳板和所述第三耳板沿着从后向前的方向间隔布置。
在其中一项可选技术方案中,所述电池模组一侧的所述第一耳板处于所述电池模组另一侧的所述第二耳板和所述第三耳板之间。
在其中一项可选技术方案中,所述腰型定位孔沿着所述电池模组的长度方向延伸。
本发明技术方案还提供一种专用于电池包组装的模组工装,所述模组工装用于将所述电池模组定位在所述电池托盘的两条所述托盘横梁之间;
所述模组工装包括工装支架和设置在所述工装支架上的把手;
所述工装支架的两侧分别设置有两条定位销和两个夹爪。
在其中一项可选技术方案中,所述夹爪通过调节机构安装在所述工装支架上,所述夹爪能够沿着所述工装支架的宽度方向移动。
在其中一项可选技术方案中,所述调节机构包括固定安装在所述工装支架上的导轨、与所述导轨滑动连接的导轨套和用于驱动所述导轨套在所述导轨上移动的驱动装置;
所述夹爪包括竖直延伸的夹爪主板和水平延伸的夹爪插板,所述夹爪插板与所述夹爪主板连接呈L型;
所述夹爪插板连接在所述夹爪主板的下端,并朝向所述工装支架的内侧延伸,所述夹爪主板的上端与所述导轨套连接。
在其中一项可选技术方案中,所述工装支架的两侧的两条所述定位销交错布置。
在其中一项可选技术方案中,所述定位销包括定位销杆体、套接在所述定位销杆体上的定位销套筒和膨胀弹簧;
所述工装支架上设置有安装块,所述定位销杆体的上端安装在所述安装块上;
所述定位销套筒的上端具有挡圈,所述膨胀弹簧连接在所述安装块与所述挡圈之间;
所述定位销套筒的下端具有尖端部。
本发明技术方案还提供一种采用模组工装来组装电池包的组装方法,包括如下步骤:
S01:将模组工装每侧的一条定位销穿过电池模组的第一耳板上的腰型定位孔,另一条定位销穿过电池模组的第三耳板上的圆形定位孔;
S02:将模组工装两侧的夹爪***到电池模组两侧的插槽中;
S03:通过模组工装移动电池模组至电池托盘的上方,且处于两条托盘横梁之间,并使得定位销与托盘横梁上的第二通孔对齐;
S04:向下移动模组工装,使得定位销都***到对应的第二通孔中,第一耳板、第二耳板及第三耳板都搭在托盘横梁上,并使得第一耳板、第二耳板及第三耳板上的第三通孔都与托盘横梁上的第一通孔对齐;
S05:通过锁紧螺栓将第一耳板、第二耳板及第三耳板锁紧在托盘横梁上,锁紧螺栓穿过第三通孔和第一通孔并与锁紧螺母连接;
S06:松开夹爪,向上移动模组工装,将模组工装从电池模组上取下。
采用上述技术方案,具有如下有益效果:
本发明提供的电池包、模组工装及电池包的组装方法,电池模组上无需设置定位销,采用模组工装的定位销将电池模组定位在电池托盘的两条托盘横梁之间,在将电池模组安装到电池托盘上后,取下模组工装,方便安装,并减轻了结构重量。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向,词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1-9和图12所示,本发明一实施例提供的电池包,包括方形的电池托盘1和方形的电池模组2。
电池托盘1上沿着宽度方向间隔地布置有两条以上的托盘横梁11。
托盘横梁1上具有用于锁紧螺栓5穿过的第一通孔12和用于夹持移动电池模组2的模组工装3的定位销33穿过的第二通孔13。
托盘横梁1中处于第一通孔12的下方焊接有锁紧螺母4。
电池模组2沿着长度方向的两侧分别设置有第一耳板21、第二耳板22和第三耳板23,第二耳板22处于第一耳板21和第三耳板23之间。
第一耳板21、第二耳板22及第三耳板23上分别设置有用于锁紧螺栓5穿过的第三通孔25。
第一耳板21上还设置有用于一条定位销33穿过的腰型定位孔26,第三耳板23上设置有用于一条定位销33穿过的圆形定位孔27。
电池模组2沿着长度方向的两侧分别设置用于与模组工装3的夹爪34配合的插槽24,第一耳板21、第二耳板22及第三耳板23都处于插槽24的下方。
电池模组2通过模组工装3定位在两条托盘横梁11之间,第一耳板21、第二耳板22及第三耳板23都搭在托盘横梁11上,第一耳板21、第二耳板22及第三耳板23分别通过一根锁紧螺栓5与托盘横梁11连接,锁紧螺栓5穿过第三通孔25及第一通孔12,并与锁紧螺母4连接。
本发明提供的电池包为新能源汽车的动力电池。电池包具有电池托盘1和电池模组2,当然还会通过保护壳体将电池模组2保护起来。保护壳体为箱体,其顶部具有顶盖。电池托盘1为保护壳体的底盖或底板。
电池托盘1和电池模组2都为方形,具体为长方形。在电池托盘1上安装有多块电池模组2。
电池托盘1上间隔地布置有两条以上的托盘横梁11,托盘横梁11沿着电池托盘1的宽度方向延伸。在两条托盘横梁11之间形成了安装电池模组2的空间。
托盘横梁1上具有多个第一通孔12和多个第二通孔13。第一通孔12用于锁紧螺栓5穿过,以与焊接在托盘横梁1中的锁紧螺母4连接。托盘横梁1呈U形结构,第一通孔12和第二通孔13设置在托盘横梁1的顶板上,锁紧螺母4焊接在托盘横梁1的顶板的底面上,锁紧螺母4与第一通孔12同轴布置。
第二通孔13用于模组工装3的定位销33穿过以实现定位。模组工装3用于夹持和移动电池模组2,以将电池模组2定位在两条托盘横梁11之间。
电池模组2两侧分别设置有第一耳板21、第二耳板22和第三耳板23,第二耳板22处于第一耳板21和第三耳板23之间。第一耳板21、第二耳板22和第三耳板23设置在电池模组2的长边侧板上。第一耳板21、第二耳板22和第三耳板23从长边侧板上水平外翻。第一耳板21、第二耳板22及第三耳板23上分别设置有第三通孔25,第三通孔25用于锁紧螺栓5穿过,以将第一耳板21、第二耳板22和第三耳板23与托盘横梁11锁紧。
第一耳板21上处于第三通孔25的一侧设置有腰型定位孔26,腰型定位孔26用于定位销33穿过,定位销33可在腰型定位孔26中适度移动以调整位置。第三耳板23上处于第三通孔25的一侧设置有圆形定位孔27,圆形定位孔27用于定位销33穿过,定位销33不能在圆形定位孔27中横向移动。
电池模组2的两侧分别设置插槽24,其用于与模组工装3的夹爪34***以夹住电池模组2。插槽24设置在电池模组2的长边侧板上,第一耳板21、第二耳板22及第三耳板23都处于插槽24的下方。
电池模组2通过模组工装3定位在两条托盘横梁11之间,具体组装方式如下:
第一步:将模组工装3每侧的一条定位销33穿过电池模组2的第一耳板21上的腰型定位孔26,另一条定位销33穿过电池模组2的第三耳板23上的圆形定位孔27。
第二步:将模组工装3两侧的夹爪34***到电池模组2两侧的插槽24中。
第三步:通过模组工装3移动电池模组2至电池托盘1的上方,且处于两条托盘横梁11之间,并使得定位销33与托盘横梁1上的第二通孔13对齐。
第四步:向下移动模组工装3,使得定位销33都***到对应的第二通孔13中,第一耳板21、第二耳板22及第三耳板23都搭在托盘横梁11上,并使得第一耳板21、第二耳板22及第三耳板23上的第三通孔25都与托盘横梁11上的第一通孔12对齐。
第五步:通过锁紧螺栓5将第一耳板21、第二耳板22及第三耳板23锁紧在托盘横梁11上,锁紧螺栓5穿过第三通孔25和第一通孔12并与锁紧螺母4连接。
第六步:松开夹爪34,向上移动模组工装3,将模组工装3从电池模组2上取下。
由此,本发明提供的电池包,其电池模组2上无需设置定位销,采用模组工装3的定位销33将电池模组2定位在电池托盘1的两条托盘横梁11之间,在将电池模组2安装到电池托盘1上后,取下模组工装3,方便安装,并减轻了结构重量。
在其中一个实施例中,如图4-5所示,电池模组2一侧的第一耳板21、第二耳板22和第三耳板23沿着从前向后的方向间隔布置。
电池模组2另一侧的第一耳板21、第二耳板22和第三耳板23沿着从后向前的方向间隔布置。
也即是,两侧的第一耳板21、第二耳板22和第三耳板23反向布置,如第一侧的第一耳板21、第二耳板22和第三耳板23沿着从前向后的方向间隔布置,则第二侧的第一耳板21、第二耳板22和第三耳板23就沿着从后向前的方向间隔布置。因每侧的定位销33仅能在第一耳板21的腰型定位孔26中微调,一侧的第一耳板21靠前,另一侧的第一耳板21靠后,可以使得电池模组2的前端和尾端都能微调,以使得第三通孔25和第一通孔12对齐。
在其中一个实施例中,如图4-5所示,电池模组2一侧的第一耳板21处于电池模组2另一侧的第二耳板22和第三耳板23之间。
也即是,两侧的第一耳板21、第二耳板22和第三耳板23都不对齐,交错布置,每侧的第一耳板21都处于另一侧的第二耳板22和第三耳板23之间,使得两侧的紧固螺栓5也交错与托盘横梁11打紧。
在其中一个实施例中,如图4-5所示,腰型定位孔26沿着电池模组2的长度方向延伸,在微调时,定位销33可以在腰型定位孔26中沿着电池模组2的长度方向微调。
如图7-9所示,本发明一实施例提供的一种专用于电池包组装的模组工装3,模组工装3用于将电池模组2定位在电池托盘1的两条托盘横梁11之间。
模组工装3包括工装支架31和设置在工装支架31上的把手32。
工装支架31沿着长度方向的两侧分别设置有两条定位销33和两个夹爪34。
本发明提供的模组工装3专用于上述实施例所述的电池包的组装。模组工装3用于将电池模组2定位在电池托盘1的两条托盘横梁11之间。
该模组工装3包括工装支架31、设置在工装支架31上的把手32、设置在工装支架31两侧的定位销33和夹爪34。
定位销33和夹爪34处于工装支架31的同一侧。工装支架31的相对两侧都设置有两条定位销33和两个夹爪34。两条定位销33处于工装支架31的两端,两个夹爪34处于两条定位销33之间。
每侧的一条定位销33用于穿过第一耳板21上的腰型定位孔26并***托盘横梁11上的第一通孔12中进行定位,每侧的另一条定位销33用于穿过第三耳板23上的圆形定位孔27并***托盘横梁11上的第一通孔12中进行定位。夹爪34用于***电池模组2侧部的插槽24中,以将电池模组2夹住移动。操作者可握持手柄32进行操作。
在其中一个实施例中,如图7所示,夹爪34通过调节机构35安装在工装支架31上,夹爪34能够沿着工装支架31的宽度方向移动,方便与插槽24配合和分离。当需要夹持电池模组2时,调节机构35带动夹爪34朝向插槽24移动并***插槽24中。当需要从电池模组2上取下模组工装3时,调节机构35带动夹爪34离开插槽24。
在其中一个实施例中,如图7和图10所示,调节机构35包括固定安装在工装支架31上的导轨351、与导轨351滑动连接的导轨套352和用于驱动导轨套352在导轨351上移动的驱动装置353。
夹爪34包括竖直延伸的夹爪主板341和水平延伸的夹爪插板342,夹爪插板342与夹爪主板341连接呈L型。
夹爪插板342连接在夹爪主板341的下端,并朝向工装支架3的内侧延伸,夹爪主板341的上端与导轨套352连接。
导轨351固定安装在工装支架31上,其与电池模组2的长度方向垂直,也即是沿着电池模组2或工装支架31的宽度方向延伸。导轨套352可选择滑套或滑块等,其与导轨351滑动连接。驱动装置353可选用活塞。驱动装置353安装在导轨351上或安装在工装支架31上,其输出端与导轨套352连接,从而可以驱动导轨套352沿着导轨351往复移动。
夹爪34呈L型,其包括竖直延伸的夹爪主板341和水平延伸的夹爪插板342,夹爪插板342连接在夹爪主板341的下端,并朝向工装支架3的内侧延伸,夹爪主板341的上端与导轨套352连接。
当导轨套352移动时会带动夹爪主板341移动,进而带动夹爪插板342移动,以***插槽24中或离开插槽24。
当夹爪插板342***插槽24中时,夹爪插板342贴在第一耳板21上或贴在第三耳板23上。
在其中一个实施例中,如图7-8所示,工装支架31的两侧的两条定位销33交错布置,以与电池模组2两侧交错布置的第一耳板21及第三耳板23相匹配。
在其中一个实施例中,如图8和图11所示,定位销33包括定位销杆体331、套接在定位销杆体331上的定位销套筒332和膨胀弹簧333。
工装支架31上设置有安装块36,定位销杆体331的上端安装在安装块36上。
定位销套筒332的上端具有挡圈3321,膨胀弹簧333连接在安装块36与挡圈3321之间。
定位销套筒332的下端具有尖端部3322。
常态下,膨胀弹簧333驱使定位销套筒332在定位销杆体331上尽量向下伸出,在将电池模组2放置到托盘横梁11上之前,尖端部3322即可***相应的第二通孔13中实现定位。当定位销套筒332的下方有东西挡住时,定位销套筒332可以沿着定位销杆体331向上滑动并压缩膨胀弹簧333,可以自适应不同的安装工况。挡圈3321一方面用于安装膨胀弹簧333的下端,另一方面还可限位,挡圈3321的直径大于圆形定位孔27的直径,也大于腰型定位孔26的宽度,当挡圈3321被第一耳板21或第三耳板23挡住时,定位销33则不能再向下移动。尖端部3322更加利于快速***孔中,起到一定的导向作用。
结合图1-12所示,本发明一实施例提供的一种采用模组工装3来组装电池包的组装方法,包括如下步骤:
S01:将模组工装3每侧的一条定位销33穿过电池模组2的第一耳板21上的腰型定位孔26,另一条定位销33穿过电池模组2的第三耳板23上的圆形定位孔27。
S02:将模组工装3两侧的夹爪34***到电池模组2两侧的插槽24中。
S03:通过模组工装3移动电池模组2至电池托盘1的上方,且处于两条托盘横梁11之间,并使得定位销33与托盘横梁1上的第二通孔13对齐。
S04:向下移动模组工装3,使得定位销33都***到对应的第二通孔13中,第一耳板21、第二耳板22及第三耳板23都搭在托盘横梁11上,并使得第一耳板21、第二耳板22及第三耳板23上的第三通孔25都与托盘横梁11上的第一通孔12对齐。
S05:通过锁紧螺栓5将第一耳板21、第二耳板22及第三耳板23锁紧在托盘横梁11上,锁紧螺栓5穿过第三通孔25和第一通孔12并与锁紧螺母4连接。
S06:松开夹爪34,向上移动模组工装3,将模组工装3从电池模组2上取下。
综上所述,本发明提供的电池包、模组工装及电池包的组装方法,电池模组2上无需设置定位销,采用模组工装3的定位销33将电池模组2定位在电池托盘11的两条托盘横梁11之间,在将电池模组2安装到电池托盘1上后,取下模组工装3,方便安装,并减轻了结构重量。
根据需要,可以将上述各技术方案进行结合,以达到最佳技术效果。
以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在本发明原理的基础上,还可以做出若干其它变型,也应视为本发明的保护范围。