CN115890095B - 一种电池组件装配方法、夹具及焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种电池组件装配方法、夹具及焊接设备，方法包括：获取下压装置向下移动的实际下压位移量；若实际下压位移量与预设的标准下压位移量之差的绝对值小于或等于预设的下压阈值，则控制夹紧装置从电池组件的第一侧面对电池组件进行夹紧；获取夹紧装置的第一实际位移量和夹紧装置从电池组件的第一侧面进行夹紧的第一夹紧力；若第一实际位移量与预设的第一标准位移量之差的绝对值小于或等于预设的第一位移阈值、第一夹紧力与预设的第一标准夹紧力之差的绝对值小于或等于预设的第一夹紧力阈值，则装配完成。通过上述方式，本发明能够解决无法确定电池组件夹紧位置和夹紧力的问题。

Description

一种电池组件装配方法、夹具及焊接设备

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种电池组件装配方法、夹具及焊接设备。

背景技术

电池壳体与端盖一般通过焊接固定，焊接之前需要通过下压装置将端盖按压至与基准板对齐并铆接于壳体的开口内，使端盖与壳体的顶面平齐，再通过夹紧装置从四周对壳体进行夹紧，以保证后续焊接的可靠性。

本申请发明人在研究中发现，当基准板的结构出现螺栓松动，或基准板表面出现杂质等异常情况时，无法确定端盖是否与基准板对齐，从而导致后续焊接失败，并且夹紧装置夹紧力过小容易造成端盖与壳体间的焊缝过大，同样会导致焊接失败，夹紧装置夹紧力过大又容易导致壳体或端盖变形。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种电池组件装配方法、夹具及焊接设备，能够解决无法确定电池组件夹紧位置和夹紧力的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供一种电池组件装配方法，应用于电池组件夹具，电池组件夹具包括下压装置和夹紧装置；方法包括：获取下压装置向下移动的实际下压位移量；检测实际下压位移量；若实际下压位移量与预设的标准下压位移量之差的绝对值小于或等于预设的下压阈值，则控制夹紧装置从电池组件的第一侧面对电池组件进行夹紧；获取夹紧装置的第一实际位移量和夹紧装置从电池组件的第一侧面进行夹紧的第一夹紧力；检测第一实际位移量和第一夹紧力；若第一实际位移量与预设的第一标准位移量之差的绝对值小于或等于预设的第一位移阈值、第一夹紧力与预设的第一标准夹紧力之差的绝对值小于或等于预设的第一夹紧力阈值，则装配完成。

本申请一方面通过确定实际下压位移量与预设的标准下压位移量之差的绝对值小于或等于预设的下压阈值后，再进行夹紧操作，确保电池组件焊接面与基准面对齐，使焊接的离焦量满足要求，确保焊接效果，另一方面在夹紧操作中，通过同时确定所述第一实际位移量与预设的第一标准位移量之差的绝对值小于或等于预设的第一位移阈值、所述第一夹紧力与预设的第一标准夹紧力之差的绝对值小于或等于预设的第一夹紧力阈值，不仅保证夹紧装置的位移量满足要求，同时还保证了电池组件受到的夹紧力也满足要求，进而确保电池组件不会存在生产尺寸有误差、焊缝不满足要求的情况，可以有效避免发生焊接失败、电池组件报废等情况。

在一种可选的方式中，若实际下压位移量与预设的标准下压位移量之差的绝对值大于预设的下压阈值，则控制下压装置向上移动复位并再次下压。通过在实际下压位移量与预设的标准下压位移量之差的绝对值大于预设的下压阈值时，控制下压装置复位并再次下压，可以快速排除因下压装置或结构上的一些偶然性原因导致的下压位移量不达标的情况，减少装配的时间成本。

在一种可选的方式中，若第一实际位移量与预设的第一标准位移量之差的绝对值大于预设的第一位移阈值，则控制夹紧装置复位并再次进行夹紧。可以快速排除因夹紧装置或结构上的一些偶然性原因导致的下压位移量不达标的情况，减少装配的时间成本。

在一种可选的方式中，若第一夹紧力与预设的第一标准夹紧力之差的绝对值大于预设的第一夹紧力阈值，则控制夹紧装置复位并再次进行夹紧。可以快速排除因夹紧装置或结构上的一些偶然性原因导致的下压位移量不达标的情况，减少装配的时间成本。

在一种可选的方式中，方法进一步包括：控制夹紧装置从电池组件上与第一侧面相邻的第二侧面对电池组件进行夹紧；获取夹紧装置的第二实际位移量和夹紧装置对电池组件的第二侧面进行夹紧的第二夹紧力；检测第二实际位移量和第二夹紧力；若第二实际位移量与预设的第二标准位移量之差的绝对值小于或等于预设的第二位移阈值、第二夹紧力与预设的第二标准夹紧力之差的绝对值小于或等于预设的第二夹紧力阈值，则装配完成。通过增加控制夹紧装置从电池组件的第二侧面对电池进行夹紧这一步骤，并对第二实际位移和第二夹紧力进行检测，可以保证电池组件四周得到充分的夹紧，进而保证电池组件中端盖与壳体间焊缝的各点均满足焊接要求，保证焊接成功率，提升焊接效果。

根据本发明实施例的另一个方面，提供一种电池组件夹具，包括：控制单元和分别与控制单元电连接的下压装置、夹紧装置、第一反馈单元及第二反馈单元，下压装置用于按压并带动电池组件向下移动；第一反馈单元设置于下压装置上，用于检测下压装置向下移动的实际下压位移量并发送给控制单元；夹紧装置用于承载电池组件，并从电池组件的第一侧面对电池组件进行夹紧；第二反馈单元设置于夹紧装置上，用于检测夹紧装置的第一实际位移量和夹紧装置从电池组件的第一侧面进行夹紧的第一夹紧力，并发送给控制单元；控制单元用于控制下压装置向下移动，获取下压装置向下移动的实际下压位移量，并根据实际下压位移量，控制夹紧装置从第一侧面对电池组件进行夹紧；控制单元还用于获取夹紧装置的第一实际位移量和夹紧装置从第一侧面进行夹紧的第一夹紧力，并根据第一实际位移量和第一夹紧力，确定是否装配完成。

通过将第一反馈单元设置于下压装置上，第一反馈单元用于检测下压装置向下移动的实际下压位移量并发送控制单元，实现对电池组件精确定位，通过将第二反馈单元设置于夹紧装置上，第二反馈单元用于检测夹紧装置的第一实际位移量和第一夹紧力并发送给控制单元，保证夹紧装置对电池组件的夹紧位置和夹紧力的准确性，进而确保后续对电池组件进行焊接时的离焦量、焊缝等条件满足要求。

在一种可选的方式中，第一反馈单元包括位移传感器。通过将第一反馈单元设置为位移传感器，可以有效保证对下压装置下压位移量的精确测量，进而保证电池组件的焊接平面与焊接头之间的离焦量满足要求，保证焊接的成功率。

在一种可选的方式中，夹紧装置内设置有用于放置电池组件的承载平台，承载平台底部通过第一弹性件与夹紧装置连接，第一弹性件用于为承载平台提供向上的弹力。承载平台底部通过第一弹性件与夹紧装置连接，第一弹性件用于为承载平台提供向上的弹力，一方面确保电池组件放入承载平台时的稳定性，另一方面确保电池组件出料时，通过第一弹性件可以将电池组件从夹紧装置的顶部送出。

在一种可选的方式中，夹紧装置内设置有限位板，夹紧装置内在与限位板相对的位置移动设置有第一夹板，第一夹板移动时用于从电池组件的第一侧面对电池组件进行夹紧，使得电池组件被夹紧于第一夹板与限位板之间。通过在夹紧装置内设置限位板，在与限位板相对的位置移动设置第一夹板，使得第一夹板移动时，可以将电池组件稳固地夹紧在第一夹板和限位板之间。

在一种可选的方式中，第二反馈单元包括电动杠，电动缸与第一夹板连接，用于驱动第一夹板移动。通过将第二反馈单元设置为电动缸，电动缸与第一夹板连接，不仅实现对第一夹板的驱动，同时还可以实现对第一夹板的第一实际位移量以及第一夹板对电池组件的第一夹紧力的检测和反馈。

在一种可选的方式中，第一夹板与电动缸之间通过第二弹性件连接，使得第一夹板可倾斜抵接在电池组件的第一侧面上。第一夹板与电动缸之间通过第二弹性件连接，使得第一夹板可发生一定程度的倾斜，若电池组件的第一侧面因生产原因存在一定的倾斜，第一夹板移动并与电池组件的第一侧面接触以对电池组件进行夹紧时，第一夹板可随第一侧面的倾斜相应发生倾斜，从而使第一夹板施加在电池组件的第一侧面上的夹紧力分布更加均匀，对电池组件的夹紧具备自适应调整能力，保证夹紧的可靠性。

在一种可选的方式中，夹紧装置内还移动设置有第二夹板，第二夹板移动时用于从电池组件上与第一侧面相邻的第二侧面对电池组件进行夹紧。通过在夹紧装置内移动设置第二夹板，第二夹板移动时用于从电池组件上与第一侧面相邻的第二侧面对电池组件进行夹紧，实现对电池组件完整、充分地夹紧，进而确保电池组件焊接平面上的焊缝满足要求，保证焊接成功率。

在一种可选的方式中，限位板及第一夹板均可在第二夹板的移动方向上进行移动。通过将限位板及第一夹板设置均可在第二夹板的移动方向上进行移动，保证了为了当第二夹板沿x轴方向移动并对电池组件进行夹紧时，第一夹板及限位板可以随电池组件的移动，避免电池组件与第一夹板及限位板之间发生摩擦造成电池组件表面发生磨损甚至破坏。

根据本发明实施例的又一个方面，提供一种焊接设备，包括如上任一方式的电池组件夹具。

焊接设备应用于电池的生产线当中，当电池组件夹紧于电池组件夹具后，下压装置向上移动，使下压装置与夹紧装置之间的结构不再相互干涉，进而夹紧装置被移送至焊接设备的焊接工位上进行焊接。

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

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的电池的***结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电池单体的***结构示意图；

图3为本发明实施例提供的电池组件装配方法的流程示意图；

图4为本发明另一实施例提供的电池组件装配方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的电池组件夹具的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的电池组件夹具的剖视结构示意图；

图7为本发明实施例提供的电池组件夹具中夹紧装置的剖视结构示意图；

图8为本发明实施例提供的电池组件夹具中夹紧装置内部的俯视结构示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：

电池100，箱体10，第一部分11，第二部分12；

电池单体20，端盖21，电极端子21a，壳体22，电芯组件23，极耳23a；

电池组件夹具500，控制单元510，下压装置520，气缸521，压块522，夹紧装置530，第一夹板531，承载平台532，第一弹性件533，限位板534，第二弹性件535，第二夹板536，固定板537，第一滑轨538，第二滑轨539，反馈单元540，位移传感器541，第二反馈单元550，电动缸551，缸筒5511，伸缩杆5512，电池组件600。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本发明实施例所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本发明实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。

此外，技术术语“第一”“第二”等仅用于描述目的，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。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”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；也可以是机械连接，也可以是电连接；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。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实施例中的具体含义。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源***，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。

在电池的自动化生产线中，电池的顶盖与壳体通过焊接实现密封装配。在焊接之前，需要先将顶盖铆接于壳体中并确保顶盖与壳体的端面处于同一平面上，以保证顶盖与壳体的焊接面对齐。同时为了使顶盖与壳体间的焊缝满足要求，需要在四周通过夹具将壳体边缘夹紧，以减小顶盖与壳体间的缝隙。

顶盖与壳体间的焊接一般通过激光焊接的方式进行，而激光焊接的离焦量对焊接质量的影响较大，离焦量是激光焦点离作用物质间的距离，激光焊接通常需要一定的离焦量，因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高，容易蒸发成孔，离开激光焦点的各平面上，功率密度分布相对均匀。因此在激光焊接的过程中，对顶盖与壳体定位的准确性提出了很高的要求。

在目前的生产线中，电池组件通过下压装置上的限位结构实现顶盖与壳体的顶面与焊接基准面对齐，具体地，即在结构尺寸设定时，保证下压装置下压至最大行程处时，顶盖与壳体顶面与焊接基准面对齐。同样地，通过在夹紧装置上设置限位结构，实现对壳体侧面的夹紧，以使焊缝大小满足焊接要求。

本申请发明人注意到，对于采用限位结构实现顶盖与壳体的顶面与焊接基准面对齐的方式，当下压装置与电池组件的接触面之间或限位结构表面上存在杂质时，会造成下压装置的最大行程减小，导致顶盖与壳体的顶面定位不足，进而造成后续焊接失败，电池报废等情况。同样地，当夹紧装置与电池组件的侧面之间或夹紧装置上的限位结构表面存在杂质时，会使夹紧装置对壳体的夹紧力不足以及夹紧力分布不均，从而造成壳体与顶盖间的缝隙过大，影响后续焊接的效果。

基于此，本申请提出一种电池组件装配方法，该方法应用于焊接过程中电池组件夹具上，通过将下压装置向下移动的实际下压位移量与预设的标下压位移量之差的绝对值与预设的下压阈值进行比较，确定电池组件的下压定位是否满足要求，当满足要求后，再分别将夹紧装置的第一位移量与预设的第一标准位移量之差的绝对值与第一位移阈值进行比较、将夹紧装置的第一夹紧力与预设的第一标准夹紧力之差的绝对值与第一夹紧力阈值进行比较，确定是否装配完成。本申请通过电池组件在夹具上装配时同步获得各项装配数据，并将各项装配数据与标准数据进行比较，从而在装配过程中便可以确保电池组件的定位、夹紧等条件是否满足要求，当满足要求后，便可以对装配在夹具上的电池组件进行焊接，确保焊接的成功率，避免因电池组件在夹具上装配不佳而造成焊接失败，造成电池组件报废等情况。

请参阅图1，图1为本申请一些实施例提供的电池100的***结构示意图。电池100包括箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。其中，箱体10用于为电池单体20提供容纳空间，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11与第二部分12相互盖合，第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构，第一部分11可以为板状结构，第一部分11盖合于第二部分12的开口侧，以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间；第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然，第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在电池100中，电池单体20可以是多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内；当然，电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式，多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体10内。电池100还可以包括其他结构，例如，该电池100还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体20之间的电连接。

其中，每个电池单体20可以为二次电池或一次电池；还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

请参阅图2，图2为本申请一些实施例提供的电池100中，电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3，电池单体20包括有端盖21、壳体22、电芯组件23以及其他的功能性部件。

端盖21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地，端盖21可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成，这样，端盖21在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体20能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖21上可以设置有如电极端子21a等的功能性部件。电极端子21a可以用于与电芯组件23电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中，端盖21上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖21的材质也可以是多种的，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中，在端盖21的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。

壳体22是用于配合端盖21以形成电池单体20的内部环境的组件，其中，形成的内部环境可以用于容纳电芯组件23、电解液以及其他部件。壳体22和端盖21可以是独立的部件，可以于壳体22上设置开口，通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地，也可以使端盖21和壳体22一体化，具体地，端盖21和壳体22可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体22的内部时，再使端盖21盖合壳体22。壳体22可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，壳体22的形状可以根据电芯组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。

电芯组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电芯组件23。电芯组件23主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电芯组件的主体部，正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳23a。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳23a连接电极端子21a以形成电流回路。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种电池组件装配方法，该方法应用于电池组件夹具，电池组件夹具包括下压装置和夹紧装置。具体请参阅图3，图中示出了本申请一实施例提供的电池组件装配方法的流程。电池组件装配方法包括：

步骤S10：获取下压装置向下移动的实际下压位移量；

具体地，由于控制单元控制下压装置按压并带动电池组件向下移动，因此可以通过在下压装置上设置位移传感器或驱动反馈机构(例如可以是电动缸)，使得控制单元可以获取下压装置向下移动的实际下压位移量，从而间接获取电池组件向下移动的实际下压位移量；

步骤S20：检测实际下压位移量，判断实际下压位移量与预设的标准下压位移量之差的绝对值是否小于或等于预设的下压阈值；

具体地，控制单元首先将实际下压位移量与预设的标准下压位移量比较求得差的绝对值，然后通过将求得的差的绝对值与预设的下压阈值比较，确定实际下压位移量是否满足要求；

若实际下压位移量与预设的标准下压位移量之差的绝对值小于或等于预设的下压阈值，说明实际下压位移量满足要求，则进行

步骤S30：控制夹紧装置从电池组件的第一侧面对电池组件进行夹紧；

具体地，控制单元控制夹紧装置从电池组件的第一侧面对电池组件进行夹紧，可以理解，在具体操作过程中，可以仅从电池组件的第一侧面对电池组件进行夹紧，也可以在从第一侧面进行夹紧的基础上，再从电池组件的另一侧面对电池组件进行夹紧，电池组件的另一侧面可以与第一侧面相邻，也可以与第一侧面相对；

步骤S40：获取夹紧装置的第一实际位移量和夹紧装置从电池组件的第一侧面进行夹紧的第一夹紧力；

具体地，可以通过在夹紧装置上设置位移传感器、力传感器、驱动反馈装置等使得控制单元可以获取夹紧装置的第一实际位移量和夹紧装置从电池组件的第一侧面进行夹紧的第一夹紧力；

步骤S50：检测第一实际位移量，判断第一实际位移量与预设的第一标准位移量之差的绝对值是否小于或等于预设的第一位移阈值；

具体地，控制单元将第一实际位移量与预设的第一标准位移量比较求得差的绝对值，然后通过将求得的差的绝对值与预设的第一位移阈值比较，确定第一实际位移量是否满足要求；

若第一实际位移量与预设的第一标准位移量之差的绝对值小于或等于预设的第一位移阈值，说明第一实际位移量满足要求，则进行

步骤S60：检测第一夹紧力，判断第一夹紧力与预设的第一标准夹紧力之差的绝对值是否小于或等于预设的第一夹紧力阈值；

具体地，控制单元将第一夹紧力与预设的第一标准夹紧力比较求得差的绝对值，然后通过将求得的差的绝对值与预设的第一夹紧力阈值比较，确定第一夹紧力是否满足要求；

若第一夹紧力与预设的第一标准夹紧力之差的绝对值小于或等于预设的第一夹紧力阈值，说明第一夹紧力满足要求，则装配完成。

本申请发明人在研究中发现，当夹紧装置的位移量较小，而夹紧力合适时，可能存在夹紧装置与电池组之间的接触面适配性较差，夹紧装置与电池组之间仅有部分接触，从而使得夹紧装置对电池表面的夹紧力分布不均，造成端盖与壳体之间的焊缝仅有部分满足要求；当夹紧装置的位移量较大，而夹紧力合适时，可能存在电池组件发生挤压变形的情况；当夹紧装置的位移量合适，而夹紧力较小时，电池组件在生产过程中可能存在误差，造成电池组件尺寸过小；当夹紧装置的位移量合适，而夹紧力较大时，一方面可能是电池尺寸过大，另一方面还有可能是电池表面不齐，使夹紧装置与电池表面部分接触，电池表面受力不均，同样会导致仅有部分焊缝满足要求。

基于上述问题，本申请一方面通过确定实际下压位移量与预设的标准下压位移量之差的绝对值小于或等于预设的下压阈值后，再进行夹紧操作，确保电池组件焊接面与基准面对齐，使焊接的离焦量满足要求，确保焊接效果，另一方面在夹紧操作中，通过同时确定所述第一实际位移量与预设的第一标准位移量之差的绝对值小于或等于预设的第一位移阈值、所述第一夹紧力与预设的第一标准夹紧力之差的绝对值小于或等于预设的第一夹紧力阈值，不仅保证夹紧装置的位移量满足要求，同时还保证了电池组件受到的夹紧力也满足要求，进而确保电池组件不会存在生产尺寸有误差、焊缝不满足要求的情况，可以有效避免发生焊接失败、电池组件报废等情况。

请参阅图4，图中示出了本申请一实施例提供的电池组件装配方法的另一流程。根据本申请的一些实施例，若实际下压位移量与预设的标准下压位移量之差的绝对值大于预设的下压阈值，则进行

步骤S21：控制下压装置向上移动复位并再次下压。

具体地，若在步骤S20中控制单元检测得出实际下压位移量与预设的标准下压位移量之差的绝对值大于预设的下压阈值，说明实际下压位移量不满足要求，此时控制单元控制下压装置向上移动复位后，再次下压并带动电池组件向下移动，然后重复步骤S10和S20，若后续在步骤S20中检测得出实际下压位移量与预设的标准下压位移量之差的绝对值小于或等于预设的下压阈值，则进行步骤S30，若后续在步骤S20中检测得出实际下压位移量与预设的标准下压位移量之差的绝对值仍然大于预设的下压阈值，则既可以再次控制下压装置向上移动复位并再次下压，也可以进行人工干预检查原因。

通过在实际下压位移量与预设的标准下压位移量之差的绝对值大于预设的下压阈值时，控制下压装置复位并再次下压，可以快速排除因下压装置或结构上的一些偶然性原因导致的下压位移量不达标的情况，减少装配的时间成本。

请继续参阅图4，根据本申请的一些实施例，若第一实际位移量与预设的第一标准位移量之差的绝对值大于预设的第一位移阈值，则控制夹紧装置复位并再次进行夹紧。

具体地，若在步骤S50中控制单元检测出第一实际位移量与预设的第一标准位移量之差的绝对值大于预设的第一位移阈值，说明第一实际位移量不满足要求，则进行

步骤S51：控制夹紧装置复位；

然后再进行步骤S30和步骤S40。

具体地，由于需要同时保证第一实际位移量和第一夹紧力均满足要求，因此在步骤S50中只要检测出第一实际位移量与预设的第一标准位移量之差的绝对值大于预设的第一位移阈值，此时不需要再检测出第一夹紧力是否满足要求，控制单元都需要控制夹紧装置复位并再次夹紧，然后再次进行步骤S30、S40及S50，当后续检测出的第一实际位移量与预设的第一标准位移量之差大于预设的第一位移阈值时，可以再次重复进行步骤S30、S40及S50，也可以人工干预检查原因，同样可以快速排除因夹紧装置或结构上的一些偶然性原因导致的下压位移量不达标的情况，减少装配的时间成本。

请继续参阅图4，根据本申请的一些实施例，若第一夹紧力与预设的第一标准夹紧力之差的绝对值大于预设的第一夹紧力阈值，则控制夹紧装置复位并再次进行夹紧。

具体地，若在步骤S60中控制单元检测出第一夹紧力与预设的第一标准夹紧力之差的绝对值大于预设的第一夹紧力阈值，说明第一夹紧力不满足要求，则进行

步骤S51：控制夹紧装置复位；

然后再进行步骤S30和步骤S40。

具体地，由于需要同时保证第一实际位移量和第一夹紧力均满足要求，因此在步骤S60中检测出第一夹紧力与预设的第一标准夹紧力之差的绝对值大于预设的第一夹紧力阈值，即使检测出的第一实际位移量满足要求，控制单元都需要控制夹紧装置复位并再次夹紧，然后再次进行步骤S30、S40及S50，当后续检测出的第一夹紧力与预设的第一标准夹紧力之差的绝对值小于或等于第一夹紧力阈值，则装配完成，当后续检测出的第一夹紧力与预设的第一标准夹紧力之差的绝对值大于第一夹紧力阈值时，可以再次重复步骤S30、S40、及S50，也可以人工干预检查原因。同样地，可以快速排除因夹紧装置或结构上的一些偶然性原因导致的下压位移量不达标的情况，减少装配的时间成本。

请继续参阅图4，根据本申请的一些实施例，该方法进一步包括：

步骤S70：控制夹紧装置从电池组件上与第一侧面相邻的第二侧面对电池组件进行夹紧；

具体地，当电池组件为长方体时，第一侧面与第二侧面为相邻的两侧面，当电池组件为圆柱体时，第一侧面和第二侧面可以分别是四分之一圆弧面，同样地，当电池组件为其他形状时，第一侧面和第二侧面相应进行调整，保证能够对电池组件的侧面进行完全夹紧即可。

并且需要说明的是，控制单元可以控制夹紧装置先从第一侧面对电池组件进行夹紧，再从第二侧面进行夹紧，也可以控制夹紧装置同时从第一侧面及第二侧面对电池组件进行夹紧。

步骤S80：获取夹紧装置的第二实际位移量和夹紧装置对电池组件的第二侧面进行夹紧的第二夹紧力；

步骤S90：检测第二实际位移量，判断第二实际位移量与预设的第二标准位移量之差的绝对值是否小于或等于预设的第二位移阈值；

若第二实际位移量与预设的第二标准位移量之差的绝对值小于或等于预设的第二位移阈值，则进行

步骤100：检测第二夹紧力，判断第二夹紧力与预设的第二标准夹紧力之差的绝对值是否小于或等于预设的第二夹紧力阈值。

第二夹紧力与预设的第二标准夹紧力之差的绝对值小于或等于第二夹紧力阈值，则装配完成。

通过增加控制夹紧装置从电池组件的第二侧面对电池进行夹紧这一步骤，并对第二实际位移和第二夹紧力进行检测，可以保证电池组件四周得到充分的夹紧，进而保证电池组件中端盖与壳体间焊缝的各点均满足焊接要求，保证焊接成功率，提升焊接效果。

可以理解，如图4中所示，在本申请的另外一些实施例中，与上述对于第一实际位移量和第一夹紧力的检测一样，若步骤S90或S100中检测出第二实际位移量和第二夹紧力中的至少一个不满足要求，则进行步骤S91：夹紧装置复位；然后再进行步骤S70、S80及S90。

当然，如果电池组件的形状不规则，无法通过两面夹紧实现四周边缘的完全夹紧，也可以根据电池组件的形状适应性增加进行夹紧的侧面数量，以到达对电池侧面的完全夹紧。

根据本申请实施例的另一个方面，提供一种电池组件夹具。具体请参阅图5，图中示出了本申请一实施例提供的电池组件夹具的结构。电池组件夹具500包括：控制单元510和分别与控制单元510电连接的下压装置520、夹紧装置530、第一反馈单元540及第二反馈单元550。下压装置520用于按压并带动电池向下移动。第一反馈单元540设置于下压装置520上，用于检测下压装置520向下移动的实际下压位移量并发送给控制单元510。夹紧装置530用于承载并夹紧电池组件，并从电池组件的第一侧面对电池组件进行夹紧。第二反馈单元550设置于夹紧装置530上，用于检测夹紧装置530的第一实际位移量和夹紧装置530从电池组件的第一侧面进行夹紧的第一夹紧力。控制单元510用于控制下压装置520向下移动，获取下压装置520向下移动的实际下压位移量，并根据实际下压位移量，控制夹紧装置530从电池组件的第一侧面对电池组件进行夹紧。控制单元510还用于获取夹紧装置530的第一实际位移量和夹紧装置530从电池组件的第一侧面进行夹紧的第一夹紧力，并根据第一实际位移量和第一夹紧力，确定装配是否完成。

请参阅图6，图中示出了本申请一实施例提供的电池组件夹具的剖视结构。如图中所示，下压装置520顶部设置有驱动机构，例如可以是图中所示的气缸521，在其他实施例中也可以是电动伸缩杆等，气缸521缸筒的顶部固定，气缸521的活塞杆与下压装置520连接，以驱动下压装置520向下移动。下压装置520的底部设置有压块522，压块522用于将电池组件600按压至夹紧装置530内，并使电池组件600的顶面与夹紧装置530夹紧时的基准面对齐。

第一反馈单元540可以是如图中所示的位移传感器541，用于检测下压装置520向下移动的下压位移量。

夹紧装置530内设置有第一夹板531，第一夹板531用于移动并对电池组件600的第一侧面进行夹紧，第一夹板531的顶面即为电池组件600顶部定位的基准面，在压块522按压电池组件600时，需要保证电池组件600的顶面与第一夹板531的顶面对齐。

第二反馈单元550可以为电动缸551，电动缸551是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，同时将伺服电机的优点，如精确转速控制、精确转数控制、精确扭矩控制，转变成精确速度控制、精确位置控制、精确推力控制，实现高精度直线运动，并且电动缸551可以实时向控制单元510反馈位移量和扭矩值。电动缸551的伸缩杆与第一夹板531连接，一方面用于驱动第一夹板531移动对电池组件600进行夹紧，另一方面向控制单元反馈伸缩杆的第一实际位移量和驱动的扭矩，进而反馈第一夹板531的第一实际位移量和对电池组件600的第一夹紧力。

通过将第一反馈单元540设置于下压装置520上，第一反馈单元540用于检测下压装置520向下移动的实际下压位移量并发送控制单元510，实现对电池组件600精确定位，通过将第二反馈单元550设置于夹紧装置530上，第二反馈单元550用于检测夹紧装置530的第一实际位移量和第一夹紧力并发送给控制单元510，保证夹紧装置530对电池组件600的夹紧位置和夹紧力的准确性，进而确保后续对电池组件600进行焊接时的离焦量、焊缝等条件满足要求。

请再次参阅图6，根据本申请的一些实施例，第一反馈单元540包括位移传感器541。

位移传感器又称为线性传感器，是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。在生产过程中，位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。按被测变量变换的形式不同，位移传感器可分为模拟式和数字式两种。模拟式又可分为物性型和结构型两种。常用位移传感器以模拟式结构型居多，包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机***。这种传感器发展迅速，应用日益广泛。

通过将第一反馈单元540设置为位移传感器541，可以有效保证对下压装置520下压位移量的精确测量，进而保证电池组件600的焊接平面与焊接头之间的离焦量满足要求，保证焊接的成功率。

请参阅图7，图中示出了本申请一实施例提供的电池组件夹具中夹紧装置530的内部结构。根据本申请的一些实施例，夹紧装置530内设置有用于放置电池组件600的承载平台532，承载平台532底部通过第一弹性件533与夹紧装置530连接，第一弹性件533用于为承载平台532提供向上的弹力。

承载平台532设置于夹紧装置530内部，为具有用于放置电池组件600的平面的板状或块状结构。

第一弹性件533可以是弹簧、弹片等，第一弹性件533用于为承载平台532提供向上的弹力，在未对电池组件600进行下压时，第一弹性件533将承载平台532顶起至夹紧装置530的顶部，一方面确保电池组件600放入承载平台532时的稳定性，另一方面确保电池组件600出料时，通过第一弹性件533可以将电池组件600从夹紧装置530的顶部送出。

承载平台532底部通过第一弹性件533与夹紧装置530连接，第一弹性件533用于为承载平台532提供向上的弹力，一方面确保电池组件600放入承载平台532时的稳定性，另一方面确保电池组件600出料时，通过第一弹性件533可以将电池组件600从夹紧装置530的顶部送出。

请参阅图8，图中示出了本申请一实施例提供的电池组件夹具中夹紧装置内部的俯视结构。根据本申请的一些实施例，夹紧装置530内设置有限位板534，夹紧装置530内与限位板534相对的位置移动设置有第一夹板531，第一夹板531移动时用于从电池组件600的第一侧面对电池组件600进行夹紧，使得电池组件600被夹紧于第一夹板531与限位板534之间。

限位板534为固定在夹紧装置530中的板体结构，对于如图中所示的长方体的电池组件600装配而言，第一夹板531与限位板534平行设置，第一夹板531可以通过滑轨结构滑动设置于夹紧装置530内，第一夹板531的滑动方向为图中x轴方向。

通过在夹紧装置530内设置限位板534，在与限位板534相对的位置移动设置第一夹板531，使得第一夹板531移动时，可以将电池组件600稳固地夹紧在第一夹板531和限位板534之间。

请继续参阅图8，根据本申请的一些实施例，第二反馈单元550包括电动缸551，电动缸551与第一夹板531连接，用于驱动第一夹板531移动。

具体地，如图中所示，电动缸551包括缸筒5511和伸缩杆5512，缸筒固定于夹紧装置530上，伸缩杆5512的端部与第一夹板531连接，通过控制伸缩杆5512的滑动实现对第一夹板531的驱动。

通过将第二反馈单元550设置为电动缸551，电动缸551与第一夹板531连接，不仅实现对第一夹板531的驱动，同时还可以实现对第一夹板531的第一实际位移量以及第一夹板531对电池组件600的第一夹紧力的检测和反馈。

请继续参阅图8，根据本申请的一些实施例，第一夹板531与电动缸551之间通过第二弹性件535连接，使得第一夹板531可倾斜抵接在电池组件600的第一侧面上。

如图中所示，第一夹板531与电动缸551之间可以设置多个第二弹性件535，第二弹性件535可以是弹簧、弹片等，第一夹板531与电动缸551之间通过第二弹性件535连接，使得第一夹板531可发生一定程度的倾斜，若电池组件600的第一侧面因生产原因存在一定的倾斜，第一夹板531移动并与电池组件600的第一侧面接触以对电池组件600进行夹紧时，第一夹板531可随第一侧面的倾斜相应发生倾斜，从而使第一夹板531施加在电池组件600的第一侧面上的夹紧力分布更加均匀，对电池组件600的夹紧具备自适应调整能力，保证夹紧的可靠性。

请再次参阅图8，根据本申请的一些实施例，夹紧装置530内还移动设置有第二夹板536，第二夹板536移动时用于从电池组件600上与第一侧面相邻的第二侧面对电池组件600进行夹紧。

同样地，夹紧装置530内还可以固定有固定板537，第二夹板536与固定板537相对设置，对于如图中所示的长方体状电池而言，第二夹板536与固定板537相互平行设置，第二夹板536可在图中y轴方向移动，从而电池组件600的第二侧面对电池组件600进行夹紧。

通过在夹紧装置530内移动设置第二夹板536，第二夹板536移动时用于从电池组件600上与第一侧面相邻的第二侧面对电池组件600进行夹紧，实现对电池组件600完整、充分地夹紧，进而确保电池组件焊接平面上的焊缝满足要求，保证焊接成功率。

请继续参阅图8，根据本申请的一些实施例，限位板534及第一夹板531均可在第二夹板536的移动方向上进行移动。

具体地，如图8中所示，电动缸551的伸缩杆5512的端部上可以沿y轴方向设置有第一滑轨538，第一夹板531可滑动设置于第一滑轨538上，限位板534可以通过沿y轴方向设置的第二滑轨539固定于夹紧装置530上，在第一夹板531夹紧电池组件600后，当第二夹板536沿x轴方向移动并对电池组件600进行夹紧时，第一夹板531及限位板534可以随电池组件600的移动，保证第一夹板531和限位板534均与电池组件600保持相对静止。

通过将限位板534及第一夹板531设置均可在第二夹板536的移动方向上进行移动，保证了为了当第二夹板536沿x轴方向移动并对电池组件600进行夹紧时，第一夹板531及限位板534可以随电池组件600的移动，避免电池组件600与第一夹板531及限位板534之间发生摩擦造成电池组件600表面发生磨损甚至破坏。

根据本申请实施例的又一个方面，还提供一种焊接设备，焊接设备包括如上任一实施例中的电池组件夹具500。

焊接设备应用于电池的生产线当中，当电池组件600夹紧于电池组件夹具500后，下压装置520向上移动，使下压装置520与夹紧装置530之间的结构不再相互干涉，进而夹紧装置530被移送至焊接设备的焊接工位上进行焊接。

通过将第一反馈单元540设置于下压装置520上，第一反馈单元540用于检测下压装置520向下移动的实际下压位移量并发送控制单元510，实现对电池组件600精确定位，通过将第二反馈单元550设置于夹紧装置530上，第二反馈单元550用于检测夹紧装置530的第一实际位移量和第一夹紧力并发送给控制单元510，保证夹紧装置530对电池组件600的夹紧位置和夹紧力的准确性，进而确保焊机设备对电池组件600进行焊接时的离焦量、焊缝等条件满足要求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参阅前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (14)

1.一种电池组件装配方法，其特征在于，应用于电池组件夹具，所述电池组件夹具包括下压装置和夹紧装置；

所述方法包括：

获取所述下压装置向下移动的实际下压位移量；

检测所述实际下压位移量；

若所述实际下压位移量与预设的标准下压位移量之差的绝对值小于或等于预设的下压阈值，则控制所述夹紧装置从所述电池组件的第一侧面对所述电池组件进行夹紧；

获取所述夹紧装置的第一实际位移量和所述夹紧装置从所述电池组件的所述第一侧面进行夹紧的第一夹紧力；

检测所述第一实际位移量和所述第一夹紧力；

若所述第一实际位移量与预设的第一标准位移量之差的绝对值小于或等于预设的第一位移阈值、所述第一夹紧力与预设的第一标准夹紧力之差的绝对值小于或等于预设的第一夹紧力阈值，则装配完成。

2.根据权利要求1所述的电池组件装配方法，其特征在于，若所述实际下压位移量与所述预设的标准下压位移量之差的绝对值大于所述预设的下压阈值，则控制所述下压装置向上移动复位并再次下压。

3.根据权利要求1所述的电池组件装配方法，其特征在于，若所述第一实际位移量与预设的第一标准位移量之差的绝对值大于预设的第一位移阈值，则控制所述夹紧装置复位并再次进行夹紧。

4.根据权利要求1所述的电池组件装配方法，其特征在于，若所述第一夹紧力与预设的第一标准夹紧力之差的绝对值大于预设的第一夹紧力阈值，则控制所述夹紧装置复位并再次进行夹紧。

5.根据权利要求1所述的电池组件装配方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

控制所述夹紧装置从电池组件上与所述第一侧面相邻的第二侧面对电池组件进行夹紧；

获取所述夹紧装置的第二实际位移量和所述夹紧装置对电池组件的第二侧面进行夹紧的第二夹紧力；

检测第二实际位移量和第二夹紧力；

若所述第二实际位移量与预设的第二标准位移量之差的绝对值小于或等于预设的第二位移阈值、所述第二夹紧力与预设的第二标准夹紧力之差的绝对值小于或等于预设的第二夹紧力阈值，则装配完成。

6.一种电池组件夹具，其特征在于，包括：控制单元和分别与所述控制单元电连接的下压装置、夹紧装置、第一反馈单元及第二反馈单元，

所述下压装置用于按压并带动所述电池组件向下移动；

所述第一反馈单元设置于所述下压装置上，用于检测所述下压装置向下移动的实际下压位移量并发送给所述控制单元；

所述夹紧装置用于承载所述电池组件，并从所述电池组件的第一侧面对所述电池组件进行夹紧；

所述第二反馈单元设置于所述夹紧装置上，用于检测所述夹紧装置的第一实际位移量和所述夹紧装置从所述电池组件的第一侧面进行夹紧的第一夹紧力，并发送给所述控制单元；

所述控制单元用于控制所述下压装置向下移动，获取所述下压装置向下移动的实际下压位移量，并根据所述实际下压位移量，控制所述夹紧装置从所述第一侧面对所述电池组件进行夹紧；

所述控制单元还用于获取所述夹紧装置的第一实际位移量和所述夹紧装置从所述第一侧面进行夹紧的第一夹紧力，并根据所述第一实际位移量和所述第一夹紧力，确定是否装配完成。

7.根据权利要求6所述的电池组件夹具，其特征在于，所述第一反馈单元包括位移传感器。

8.根据权利要求6所述的电池组件夹具，其特征在于，所述夹紧装置内设置有用于放置所述电池组件的承载平台，所述承载平台底部通过第一弹性件与所述夹紧装置连接，所述第一弹性件用于为所述承载平台提供向上的弹力。

9.根据权利要求6所述的电池组件夹具，其特征在于，所述夹紧装置内设置有限位板，所述夹紧装置内在与所述限位板相对的位置移动设置有第一夹板，所述第一夹板移动时用于从所述电池组件的第一侧面对所述电池组件进行夹紧，使得所述电池组件被夹紧于所述第一夹板与所述限位板之间。

10.根据权利要求9所述的电池组件夹具，其特征在于，所述第二反馈单元包括电动杠，所述电动缸与所述第一夹板连接，用于驱动所述第一夹板移动。

11.根据权利要求10所述的电池组件夹具，其特征在于，所述第一夹板与所述电动缸之间通过第二弹性件连接，使得所述第一夹板可倾斜抵接在所述电池组件的第一侧面上。

12.根据权利要求9所述的电池组件夹具，其特征在于，所述夹紧装置内还移动设置有第二夹板，所述第二夹板移动时用于从所述电池组件上与所述第一侧面相邻的第二侧面对所述电池组件进行夹紧。

13.根据权利要求12所述的电池组件夹具，其特征在于，所述限位板及所述第一夹板均可在所述第二夹板的移动方向上进行移动。

14.一种焊接设备，其特征在于，包括权利要求6-13中任一项所述的电池组件夹具。