电池组制造设备和方法、以及电池组技术

公开了一种电池组制造设备和方法，更具体地，公开了一种允许自动化生产并且具有最小制造缺陷率的电池组制造设备。电池组制造设备制造具有组外壳和电池模块的电池组，并且包括提升机构和模块支座，提升机构具有配置成安装组外壳的框架和配置成移动框架以使得电池模块插入到组外壳的内部空间中的移动单元，模块支座配置成支撑电池模块。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池组制造设备和方法、以及电池组
本公开内容涉及一种电池组制造设备和方法、以及电池组，更具体地，涉及一种允许自动化生产并且具有最小制造缺陷率的电池组制造设备。本申请要求于2019年2月26日在韩国提交的韩国专利申请第10-2019-0022699号的优先权，通过引用将该韩国专利申请的公开内容并入本文。
技术介绍
目前市售的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂二次电池。在这些二次电池之中，由于锂二次电池因与镍基二次电池相比几乎不具有记忆效应而进行自由充电和放电、并且具有非常低的放电速率和高能量密度，因此锂二次电池备受关注。锂二次电池主要分别使用锂基氧化物和碳材料作为正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括：其中分别涂布有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板在它们之间插置隔膜的情况下进行设置的电极组件；和用于将电极组件与电解质一起密封地容纳的壳体，即，电池袋壳体。近来，二次电池不仅广泛用在诸如便携式电子装置之类的小型装置中，而且还用在诸如车辆和储能系统之类的中型和大型装置中。当用在中型或大型装置中时，大量二次电池进行电连接，以增加容量和输出。特别是，袋型二次电池由于其可容易堆叠而经常用于中型或大型装置。另外，除了用作能量储存源以外，随着近来对于大容量结构的需求增加，对包括串联和/或并联电连接的多个二次电池、用于将二次电池容纳在其中的模块壳体以及电池管理系统(BMS)的电池组的需求逐渐增加。此外，一般来说，电池组进一步包括：电池模块，电池模块具有模块壳体和容纳在模块壳体中的多个二次电池；和外壳，外壳由金属制成以容纳或保护电池模块免受外部冲击。此外，容纳在外壳中的模块壳体需要固定地结合在外壳内部，使得在其中不存在流动。这是为了防止外部冲击在电池组的内部部件(模块壳体、汇流条、二次电池等)之间导致二次内部碰撞，或者防止发生电短路。此外，在常规的电池组制造方法中，执行用于将电池模块插入和固定到外壳的内部空间中的工序。然而，人工非常难以执行该工序，因为外壳内部的电池模块与外壳之间的间隙很窄并且电池模块对于人来说抬起和移动太重。此外，工人在将电池模块插入到外壳的内部空间中的过程中会容易将电池模块掉落到地上，并且在电池模块与外壳之间会容易发生诸如震动或短路之类的缺陷。此外，插入电池模块的过程需要大量时间，这增加了制造成本。
技术实现思路
技术问题设计本公开内容来解决相关技术的问题，因此本公开内容旨在提供一种可允许自动化生产并且具有最小制造缺陷率的电池组制造设备。本公开内容的这些和其他目的和优点将从以下的详细描述理解到并且将从本公开内容的示例性实施方式变得更加显而易见。此外，将容易理解到，可通过所附权利要求及其组合中示出的手段实现本公开内容的这些目的和优点。技术方案在本公开内容的一个方面中，提供了一种制造电池组的电池组制造设备，所述电池组具有组外壳和电池模块，所述电池组制造设备包括：提升机构，所述提升机构具有配置成安装所述组外壳的框架和配置成移动所述框架以使得所述电池模块插入到所述组外壳的内部空间中的移动单元；以及模块支座，所述模块支座配置成支撑所述电池模块。此外，所述框架可具有通过将其一部分开口而形成的贯通部，使得所述模块支座穿过所述贯通部。此外，所述框架可具有错误插入检测器，所述错误插入检测器配置成检测所述组外壳是否插入在准确位置。此外，所述电池组制造设备可进一步包括：配置成允许所述电池模块可分离的可分离机构。此外，所述可分离机构包括：抓取单元，所述抓取单元包括固定构件，所述固定构件配置成结合至所述电池模块和与所述电池模块分开；和操控单元，所述操控单元配置成控制所述抓取单元的位置，使得操控所述固定构件结合至所述电池模块或与所述电池模块分开。此外，所述抓取单元可包括：至少两个夹具，所述至少两个夹具设置成彼此面对，使得所述固定构件装载到所述至少两个夹具；安装有所述夹具的至少两个安装部，所述至少两个安装部配置成使得所述至少两个夹具彼此靠近或远离移动；和其上装载所述安装部的基板，所述基板具有配置成引导所述安装部的移动的移动杆。此外，所述操控单元可包括：操纵杆，所述操纵杆配置成操作所述安装部朝向所述电池模块或者远离所述电池模块移动；和连接杆，所述连接杆具有与所述安装部连接的一端和与所述操纵杆连接的另一端，所述连接杆配置成根据所述操纵杆的操控给所述安装部传输移动力。此外，所述电池组制造设备可进一步包括：供应机构，所述供应机构配置成允许所述可分离机构在固定所述电池模块的状态下移动。此外，所述供应机构可包括：其上装载所述可分离机构的供应托盘，所述供应托盘具有供所述组外壳穿过的开口部；和传送机，所述传送机配置成提供所述供应托盘，使得将所述电池模块定位在所述模块支座上，或者将所述供应托盘排出到外部。此外，在本专利技术的另一个方面中，还提供了一种制造电池组的电池组制造方法，所述电池组具有组外壳和电池模块，所述电池组制造方法包括：准备步骤，将所述组外壳装载到提升机构上；提供步骤，提供供应托盘，使得将所述电池模块定位在模块支座上；装载步骤，将所述电池模块装载在所述模块支座上；分开步骤，将装载在所述供应托盘上的所述电池模块与可分离机构分开；提升步骤，通过所述提升机构移动所述组外壳，使得所述电池模块插入到所述组外壳的内部空间中；紧固步骤，将所述电池模块和所述组外壳彼此紧固；安装步骤，将与所述组外壳紧固的所述电池模块安装到所述可分离机构；和排出步骤，在其上装载所述可分离机构的状态下将所述供应托盘运送至下一工序，所述可分离机构安装有与所述组外壳紧固的所述电池模块。此外，在本专利技术的另一个方面中，还提供了一种使用所述电池组制造设备制造的电池组。有益效果根据本公开内容一实施方式，由于电池组制造设备包括具有配置成安装组外壳的框架和用于移动框架的移动单元的提升机构、以及配置成支撑电池模块的模块支座，因此仅通过简单地沿垂直方向运送组外壳就可容易地将电池模块插入到组外壳中，由此能够进行自动化工序。由于该原因，可显著提高制造效率。此外，与其中电池模块通过人手动地插入到组外壳中的常规情形相比，可将在插入工序过程中可能发生的、由于电池模块的掉落或组外壳与电池模块之间的碰撞而导致的缺陷的发生最小化。此外，根据本公开内容一实施方式，由于框架具有通过将其一部分开口而形成的贯通部，使得模块支座可穿过该贯通部，所以在电池模块装载在模块支座上的状态下，仅通过移动装配有组外壳的提升机构就可容易将电池模块插入到组外壳中。此外，由于制造工序简单且自动化，所以本专利技术可降低组装缺陷率。此外，根据本公开内容另一实施方式，由于框架包括用于检测组外壳的中间壳体是否插入在准确位置的错误插入检测器，因此可在电池模块插入到组外壳中时防止发生缺陷。此外，由于仅通过简单将组外壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造电池组的电池组制造设备，所述电池组具有组外壳和电池模块，所述电池组制造设备包括：/n提升机构，所述提升机构具有配置成安装所述组外壳的框架和配置成移动所述框架以使得所述电池模块插入到所述组外壳的内部空间中的移动单元；以及/n模块支座，所述模块支座配置成支撑所述电池模块。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190226 KR 10-2019-00226991.一种制造电池组的电池组制造设备，所述电池组具有组外壳和电池模块，所述电池组制造设备包括：
提升机构，所述提升机构具有配置成安装所述组外壳的框架和配置成移动所述框架以使得所述电池模块插入到所述组外壳的内部空间中的移动单元；以及
模块支座，所述模块支座配置成支撑所述电池模块。


2.根据权利要求1所述的电池组制造设备，
其中所述框架具有通过将其一部分开口而形成的贯通部，使得所述模块支座穿过所述贯通部。


3.根据权利要求2所述的电池组制造设备，
其中所述框架具有错误插入检测器，所述错误插入检测器配置成检测所述组外壳是否插入在准确位置。


4.根据权利要求1所述的电池组制造设备，进一步包括：
配置成允许所述电池模块可分离的可分离机构，
其中所述可分离机构包括：
抓取单元，所述抓取单元包括固定构件，所述固定构件配置成结合至所述电池模块和与所述电池模块分开；和
操控单元，所述操控单元配置成控制所述抓取单元的位置，使得操控所述固定构件结合至所述电池模块或与所述电池模块分开。


5.根据权利要求4所述的电池组制造设备，
其中所述抓取单元包括：
至少两个夹具，所述至少两个夹具设置成彼此面对，使得所述固定构件装载到所述至少两个夹具；
安装有所述夹具的至少两个安装部，所述至少两个安装部配置成使得所述至少两个夹具彼此靠近或远离移动；和
其上装载所述安装部的基板，所述基板具有配置成引导所述安装部的移动的移动杆。


6.根据权利要求5所述的电池组制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑焬元，朴炯珉，朴建泰，吴正浩，白周桓，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR