專利名稱：電池組制造方法以及用于其的制造過程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池組制造方法以及一種用于電池組的制造過程 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，更具體而言，涉及一種通過一連續(xù)操作由多個(gè)電池組電池
(battery cell)制造電池組的方法以及一種用于其的制造過程監(jiān)測(cè)
系統(tǒng)，該制造方法包括以下步驟將電池組電池裝入承載夾具(carrier
jig)中，同時(shí)將絕緣底蓋安裝到各個(gè)電池組電池的底端；在將金屬包 層中的每個(gè)定位在所述電池組電池中的一對(duì)應(yīng)電池組電池的頂端的一
側(cè)之后，通過焊接將金屬包層結(jié)合到各個(gè)電池組電池的頂端；將粘合 劑施加到每個(gè)絕緣安裝構(gòu)件的底端或每個(gè)電池組電池的頂端，以將絕 緣安裝構(gòu)件結(jié)合到各個(gè)電池組電池的頂端；在將保護(hù)電路模塊中的每 個(gè)定位在所述絕緣安裝構(gòu)件中的一對(duì)應(yīng)絕緣安裝構(gòu)件的頂端之后，利 用預(yù)定的焊接設(shè)備將保護(hù)電路模塊電連接到各個(gè)電池組電池；將粘合 劑施加到每個(gè)保護(hù)電路模塊的頂端的外表面或每個(gè)絕緣頂蓋的內(nèi)表 面，并將絕緣頂蓋以這樣的方式結(jié)合到各個(gè)保護(hù)電路模塊或各個(gè)電池 組電池，即，絕緣頂蓋圍繞各個(gè)保護(hù)電路模塊；將電池組從承載夾具 取出；利用電池組測(cè)試設(shè)備對(duì)各個(gè)電池組的性能進(jìn)行測(cè)試，并將測(cè)試 數(shù)據(jù)(A)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器；將每個(gè)電池組的外表面包裹在保護(hù)膜中， 利用條形碼讀取器測(cè)試附接到保護(hù)膜外表面的條形碼，并將測(cè)試數(shù)據(jù) (B)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器；以及利用傳感器測(cè)量每個(gè)電池組的尺寸，并 將測(cè)量數(shù)據(jù)(C)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)設(shè)備的日益發(fā)展以及對(duì)這種移動(dòng)設(shè)備的需求增加，對(duì)二 次電池的需求也急劇增加。在二次電池中，有一種鋰二次電池，其具 有高能量密度、高工作電壓以及優(yōu)良的保存和使用壽命特性，已被廣 泛地用作各種電子產(chǎn)品和移動(dòng)設(shè)備的能量源。
然而，在鋰二次電池中含有各種可燃材料。因此，存在發(fā)生危險(xiǎn) 的可能性，因?yàn)殇嚩坞姵乜赡苡捎谶^度充電、過電流或外部物理沖擊而過熱或爆炸。換言之，鋰二次電池具有低安全性。因此，正溫度
系數(shù)(PTC)元件和保護(hù)電路模塊(PCM)，作為用于有效地控制鋰二 次電池的諸如過度充電或過電流之類的異常狀態(tài)的安全元件，被安裝 在鋰二次電池中，同時(shí)PTC元件和PCM被連接到鋰二次電池的電池組 電池。
通常，PCM通過焊接經(jīng)由導(dǎo)電鎳板連接到電池組電池。也即，鎳 板通過焊接連接到PCM的對(duì)應(yīng)電極頭(electrode tab),然后該鎳板 通過焊接連接到電池組電池的對(duì)應(yīng)電極端子。以這種方式，PCM連接 到電池組電池以制造電池組。
包括PCM在內(nèi)的安全元件與電池組電池的電極端子保持電連接同 時(shí)與電池組電池的其他部分電絕緣是必須的。
同時(shí)，在電池組裝配線上執(zhí)行將部件——包括諸如PCM之類的保 護(hù)電路構(gòu)件——結(jié)合到電池組電池的頂端的過程。這種裝配線的構(gòu)造 可以根據(jù)需要改變。通常，該裝配線被構(gòu)建為順序地執(zhí)行安裝金屬包 層的過程、安裝絕緣安裝構(gòu)件的過程、安裝保護(hù)電路模塊的過程以及 安裝絕緣頂蓋的過程。
同時(shí)，電池組由于其特性而對(duì)溫度和濕度敏感，電池組的質(zhì)量可 能由于流水線(process line)的部分改變、工人的狀態(tài)、季節(jié)性原 因等而改變。也即，電池組是一種基于電化學(xué)反應(yīng)的裝置，因此電池 組對(duì)環(huán)境條件敏感。而且，小部件通過一系列過程被精細(xì)地裝入并相 互連接于有限的空間中以制造電池組，因此電池組的質(zhì)量可能由于在 一些設(shè)備中產(chǎn)生的誤差、 一些工人的不熟練操作等而降低。
此外，在使用大規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng)制造電池組的過程中，可能由于制 造過程中的小誤差而導(dǎo)致嚴(yán)重的電池組缺陷。該事實(shí)已從一些電池組 制造商大量召回電池組的現(xiàn)象中得到確認(rèn)。電池組的缺陷與電池組的 安全方面相關(guān)，因此，電池組缺陷在電池組質(zhì)量的降低之上。
然而，該問題的根本解決方案尚須提出。這是因?yàn)殡姵亟M通過精 確的裝配過程被大量制造，因此在生產(chǎn)線中不易確認(rèn)小的誤差，以及 因?yàn)殡姵亟M的缺陷或電池組質(zhì)量的降〗氐僅在電池組實(shí)際應(yīng)用于對(duì)應(yīng)詔: 備之后才被確認(rèn)。因此，僅在收到來自消費(fèi)者的關(guān)于電池組的投訴之 后，才能通過反向追蹤(back tracing)在電池組生產(chǎn)過程中導(dǎo)致的問題來對(duì)電池組進(jìn)行一些改進(jìn)。
因此，非常需要一種能夠通過構(gòu)建電池組裝配線和制造過程監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)來解決上述問題從而大大提高電池組質(zhì)量和生產(chǎn)率的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，做出本發(fā)明以解決上述問題以及尚須解決的其它技術(shù)問題。
具體地，本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一種電池組制造方法，其 能夠改進(jìn)電池組裝配質(zhì)量并能夠快速處理電池組缺陷。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種電池組制造過程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 其能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電池組裝配線并收集測(cè)量數(shù)據(jù)以分析電池組的與質(zhì)量 相關(guān)的數(shù)據(jù)，由此提高電池組的質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，上述和其它目的可以通過提供一種通過一 連續(xù)操作由多個(gè)電池組電池制造電池組的方法來實(shí)現(xiàn)，所述制造方法
包括以下步驟(a)將電池組電池裝入承栽夾具中，同時(shí)將絕緣底蓋 安裝到各個(gè)電池組電池的底端；(b )在將金屬包層中的每個(gè)定位在所 述電池組電池中 一對(duì)應(yīng)電池組電池的頂端的一側(cè)之后，通過焊接將金 屬包層結(jié)合到各個(gè)電池組電池的頂端；(c )將粘合劑施加到每個(gè)絕緣 安裝構(gòu)件的底端或每個(gè)電池組電池的頂端，以將絕緣安裝構(gòu)件結(jié)合到 各個(gè)電池組電池的頂端；(d)在將保護(hù)電路模塊中的每個(gè)定位在所述 絕緣安裝構(gòu)件中一對(duì)應(yīng)絕緣安裝構(gòu)件的頂端之后，利用預(yù)定的焊接設(shè) 備將保護(hù)電路模塊電連接到各個(gè)電池組電池；(e )將粘合劑施加到每 個(gè)保護(hù)電路模塊的頂端的外表面或每個(gè)絕緣頂蓋的內(nèi)表面，并將絕緣 頂蓋以這樣的方式結(jié)合到各個(gè)保護(hù)電路模塊或各個(gè)電池組電池，即， 該絕緣頂蓋圍繞各個(gè)保護(hù)電路模塊；(f )將電池組從承載夾具取出； (g )利用電池組測(cè)試設(shè)備對(duì)各個(gè)電池組的性能進(jìn)行測(cè)試，并將測(cè)試數(shù) 據(jù)(A )傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器；(h )將每個(gè)電池組的外表面包裹在保護(hù) 膜中，利用條形碼讀取器測(cè)試附接到保護(hù)膜外表面的條形碼，并將測(cè) 試數(shù)據(jù)(B)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器；以及(i)利用傳感器測(cè)量每個(gè)電池 組的尺寸，并將測(cè)量數(shù)據(jù)(C)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器。
因此，在根據(jù)本發(fā)明的電池組制造方法中，利用粘合劑來實(shí)現(xiàn)絕 緣安裝構(gòu)件和對(duì)應(yīng)的電池組電池的頂端之間的結(jié)合以及絕緣頂蓋和對(duì)應(yīng)的電池組電池之間的結(jié)合，由此在其間實(shí)現(xiàn)比常規(guī)配合型結(jié)合方法 更可靠的結(jié)合。
而且，在電池組裝配線上執(zhí)行測(cè)試過程，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池組的狀 態(tài)，由此快速確認(rèn)電池組是否是有缺陷的。而且，在測(cè)試線上所測(cè)試 和測(cè)量的數(shù)據(jù)被傳送并儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)服務(wù)器中。因此，可根據(jù)需要定量 分析儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，由此簡單地實(shí)現(xiàn)過程的改進(jìn)。
此外，在電池組裝配線上收集與生產(chǎn)和質(zhì)量相關(guān)的信息，諸如電 池組的性能、條形碼以及電池組的尺寸。所收集的信息可以被自動(dòng)地 儲(chǔ)存、分析，并被構(gòu)建成數(shù)據(jù)庫，使得該信息可以容易地與其它系統(tǒng) (生產(chǎn)控制系統(tǒng)和質(zhì)量控制系統(tǒng))連接。而且，可保存和管理生產(chǎn)和 質(zhì)量信息，并可實(shí)時(shí)追蹤產(chǎn)品并監(jiān)測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量，由此防止產(chǎn)品缺陷。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中，該制造方法還可包括，在步驟(c),在
后^利用擠壓設(shè)備擠壓每個(gè)絕緣安裝構(gòu)件;頂端，以更可靠地實(shí)現(xiàn)絕 緣安裝構(gòu)件和各個(gè)電池組電池的頂端之間的結(jié)合，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn) 化。
而且，該制造方法還可包括，在步驟(e)利用預(yù)定的擠壓設(shè)備擠 壓每個(gè)絕緣頂蓋的頂端，由此更可靠地實(shí)現(xiàn)絕緣頂蓋和對(duì)應(yīng)的保護(hù)電 路模塊或?qū)?yīng)的電池組電池之間的結(jié)合，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化。
可利用多個(gè)擠壓設(shè)備對(duì)各個(gè)電池組電池實(shí)施擠壓過程。然而，優(yōu) 選地利用 一個(gè)擠壓設(shè)備對(duì)各個(gè)電池組電池實(shí)施擠壓過程，從而實(shí)現(xiàn)生 產(chǎn)交付時(shí)間(fabrication lead time)的減少。
具體地，在對(duì)粘合劑和總長度有影響的絕緣安裝構(gòu)件粘結(jié)和絕緣 頂蓋粘結(jié)之后，可以設(shè)定最優(yōu)擠壓時(shí)間，隨后可以安裝擠壓裝置?？?替代地，該擠壓裝置可以設(shè)有定時(shí)器，使得該擠壓裝置執(zhí)行擠壓操作 一預(yù)定時(shí)間段，然后執(zhí)行自動(dòng)卸載操作(discharging operation)。
通常，當(dāng)執(zhí)行擠壓過程的時(shí)間段短于根據(jù)電池組的生產(chǎn)說明設(shè)定 的預(yù)定時(shí)間時(shí)，可能難以確保期望的結(jié)合力。另一方面，當(dāng)執(zhí)行擠壓 過程的時(shí)間段長于預(yù)定時(shí)間時(shí)，擠壓效率降低，并且存在粘合劑滲漏 的可能性，因此這不是優(yōu)選的。因此，擠壓設(shè)備可被構(gòu)建為包括定時(shí) 器以執(zhí)行擠壓過程 一預(yù)定時(shí)間段。
10同時(shí)，如前所述，在將粘合劑施加到絕緣安裝構(gòu)件和各個(gè)電池組 電池頂端并擠壓絕緣安裝構(gòu)件以實(shí)現(xiàn)絕緣安裝構(gòu)件和各個(gè)電池組電池 頂端之間的結(jié)合的過程中，以及在將粘合劑施加到絕緣頂蓋和各個(gè)電 池組電池并擠壓絕緣頂蓋以實(shí)現(xiàn)絕緣頂蓋和各個(gè)電池組電池之間的結(jié) 合的過程中，可能產(chǎn)生許多缺陷。為此，為確保電池組的裝配質(zhì)量這 些過程是重要的。因此，優(yōu)選使粘合劑施加和擠壓過程自動(dòng)化，從而 確保優(yōu)良的電池組質(zhì)量。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中，粘合劑可通過自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)(bonding dispenser)施加。在這種情況下，可連續(xù)地精確執(zhí)行粘結(jié)操作，從而 通過自動(dòng)化提高電池組的生產(chǎn)率和質(zhì)量。在常規(guī)電池組生產(chǎn)線上沒有 使用自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)，因此難以使電池組的整個(gè)制造過程自動(dòng)化。
當(dāng)粘合劑被施加到預(yù)定區(qū)域時(shí)，自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)使粘合劑能夠自動(dòng)被 施加到多個(gè)區(qū)域。因此，自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)在要求精度和大規(guī)模生產(chǎn)的生產(chǎn) 線——諸如電池組生產(chǎn)線——上是有效的。
另外，當(dāng)使用自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)時(shí)，可以根據(jù)待結(jié)合構(gòu)件的特性來改變 粘合劑施加方法，以增強(qiáng)粘合力。例如，在粘結(jié)絕緣安裝構(gòu)件的過程 中粘合劑可以點(diǎn)連結(jié)方式施加，在粘結(jié)絕緣頂蓋的過程中粘合劑可以 線連結(jié)方式施加。
測(cè)試數(shù)據(jù)(A)可以是從由以下項(xiàng)組成的組中選出的一條或多條信 息每個(gè)電池組的開路電壓、電流和電阻以及每個(gè)電池組的保護(hù)電路 模塊的功能(function)。
測(cè)試數(shù)據(jù)(B)可以是從由以下項(xiàng)組成的組中選出的一條或多條信 息條形碼的印刷質(zhì)量以及關(guān)于由該條形碼指示的電池組序列號(hào)的比 較信息。
測(cè)量數(shù)據(jù)(C)可以是從由以下項(xiàng)組成的組中選出的一條或多條信 息每個(gè)電池組的長度、寬度、厚度和重量。
同時(shí)，數(shù)據(jù)服務(wù)器可以被可操作地連接到用于自動(dòng)控制每個(gè)電池 組質(zhì)量的設(shè)備("質(zhì)量控制設(shè)備")，該質(zhì)量控制設(shè)備可被構(gòu)建為基 于數(shù)據(jù)(A)至數(shù)據(jù)(C)執(zhí)行以下步驟中的至少一個(gè)(i)確認(rèn)電池
組是否有缺陷；(n)確認(rèn)在操作過程中對(duì)電池組制造過程的監(jiān)測(cè)或
改進(jìn)是否必要；以及(iii)將每個(gè)電池組的產(chǎn)品信息分類和儲(chǔ)存。因此，該質(zhì)量控制設(shè)備可以收集諸如數(shù)據(jù)(A)到數(shù)據(jù)(C)之類 的信息，并通過諸如統(tǒng)計(jì)分析之類的定量分析方法利用所收集的信息 來改進(jìn)過程或產(chǎn)品。這大大提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量，因而非常優(yōu) 選。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中，該質(zhì)量控制設(shè)備可包括數(shù)據(jù)服務(wù)器， 其用于儲(chǔ)存基于每個(gè)電池組的種類(規(guī)格)設(shè)定對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)(A)和數(shù) 據(jù)(C)的最優(yōu)化范圍的信息("標(biāo)準(zhǔn)信息")；以及中央處理單元， 其用于將儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)服務(wù)器中的測(cè)試數(shù)據(jù)(A)和測(cè)量數(shù)據(jù)(C)與儲(chǔ) 存在數(shù)據(jù)服務(wù)器中的標(biāo)準(zhǔn)信息進(jìn)行比較和處理儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)服務(wù)器中的 測(cè)試數(shù)據(jù)(A)和測(cè)量數(shù)據(jù)(C)。
也即，該質(zhì)量控制設(shè)備可包括數(shù)據(jù)服務(wù)器(包括數(shù)據(jù)庫)，其 用于儲(chǔ)存基于每個(gè)電池組的種類(規(guī)格)設(shè)定對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)(A)和數(shù)據(jù) (C)的最優(yōu)化范圍的標(biāo)準(zhǔn)信息；以及中央處理單元，其用于將儲(chǔ)存在 數(shù)據(jù)服務(wù)器中的測(cè)試數(shù)據(jù)(A)和測(cè)量數(shù)據(jù)(C)與儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)服務(wù)器 中的標(biāo)準(zhǔn)信息進(jìn)行比較和處理儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)服務(wù)器中的測(cè)試數(shù)據(jù)(A )和 測(cè)量數(shù)據(jù)(C)。
在這種情況下，確認(rèn)電池組是否有缺陷的步驟可以包括，基于標(biāo) 準(zhǔn)信息來確認(rèn)電池組的數(shù)據(jù)(A)或數(shù)據(jù)(C)是否處于容許的缺陷誤 差范圍內(nèi)。
也即，當(dāng)電池組的數(shù)據(jù)(A)或數(shù)據(jù)(C)不在容許的缺陷誤差范 圍內(nèi)時(shí)，確定電池組是有缺陷的。另一方面，當(dāng)電池組的數(shù)據(jù)(A)或 數(shù)據(jù)(C)在容許的缺陷誤差范圍內(nèi)時(shí)，確定電池組是好的。
確認(rèn)對(duì)電池組制造過程的監(jiān)測(cè)或改進(jìn)是否必要的步驟可以包括， 基于標(biāo)準(zhǔn)信息來確認(rèn)電池組的數(shù)據(jù)(A)或數(shù)據(jù)(C)的平均值是否在 容許的過程誤差范圍內(nèi)。
確認(rèn)對(duì)電池組制造過程的監(jiān)測(cè)或改進(jìn)是否必要的步驟為雖然電 池組沒有缺陷但也確認(rèn)產(chǎn)品質(zhì)量是否下降的步驟。因此，容許的過程 誤差范圍可被設(shè)定為窄于容許的缺陷誤差范圍。例如，當(dāng)容許的缺陷 誤差范圍被設(shè)定為是標(biāo)準(zhǔn)信息的10%的范圍時(shí)，容許的過程誤差范圍 可被設(shè)定為5%的范圍。
而且，確認(rèn)對(duì)電池組制造過程的監(jiān)測(cè)或改進(jìn)是否必要的步驟可以不對(duì)單獨(dú)電池組執(zhí)行，而是用預(yù)定數(shù)量的電池組的平均值執(zhí)行，這不
同于確認(rèn)電池組是否有缺陷的步驟。例如，當(dāng)測(cè)試數(shù)據(jù)(A)或測(cè)量數(shù) 據(jù)(C )的平均值不在容許的過程誤差范圍內(nèi)時(shí)一_這指示電池組質(zhì)量 的降低，可以執(zhí)行監(jiān)測(cè)或改進(jìn)電池組制造過程的步驟。
當(dāng)流水線中的導(dǎo)致電池組質(zhì)量降低的誤差不能容易地被一般的監(jiān) 測(cè)方法或系統(tǒng)確認(rèn)時(shí)，確認(rèn)對(duì)電池組制造過程的監(jiān)測(cè)或改進(jìn)是否必要 的步驟是非常有用的。例如，可能由于生產(chǎn)線上特定設(shè)備的重復(fù)操作 而產(chǎn)生機(jī)械磨損，因此可能產(chǎn)生微小的裝配過程誤差。該裝配過程誤 差可能太小而不會(huì)導(dǎo)致有缺陷的電池組，因此難以確認(rèn)裝配過程誤差。 然而，在制造過程中電池組的數(shù)據(jù)信息可以不同于在正常狀態(tài)下電池 組的數(shù)據(jù)信息。因此，在確認(rèn)對(duì)電池組制造過程的監(jiān)測(cè)或改進(jìn)是否必 要的步驟，可以確認(rèn)這種不同，以執(zhí)行對(duì)對(duì)應(yīng)的過程的監(jiān)測(cè)和/或改進(jìn)。
確認(rèn)對(duì)電池組制造過程的監(jiān)測(cè)或改進(jìn)是否必要的步驟可以#:應(yīng)用 以確認(rèn)由于工作環(huán)境——諸如特定工人的傾向、溫度、濕度等——的 變化以及生產(chǎn)線上設(shè)備的變化而導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量變化。例如，塑料樹 脂的尺寸可能會(huì)由于基于時(shí)間的流逝的溫度變化甚至一天內(nèi)的溫度變 化、季節(jié)性溫度變化等而改變。塑料樹脂尺寸的這種改變可以導(dǎo)致成 品電池組尺寸的改變。因此，可基于數(shù)據(jù)信息來確認(rèn)尺寸的微小變化， 并控制相應(yīng)過程以得到最優(yōu)條件。
在根據(jù)本發(fā)明的電池組制造方法中，步驟(a)可以包括(al) 將用于每個(gè)電池組電池的絕緣底蓋安裝到承載夾具的對(duì)應(yīng)的安裝槽 中；(a2)將雙面膠帶附接到每個(gè)電池組電池的底端；(a3)在這樣 的狀態(tài)下將電池組電池裝入承載夾具中一一在該狀態(tài)下電極端子從每 個(gè)電池組電池的頂端向上暴露，使得每個(gè)絕緣底蓋結(jié)合到所述電池組 電池中一對(duì)應(yīng)電池組電池的底端；以及(a4)將承載夾具向前(或向 后)移動(dòng)一步，并重復(fù)執(zhí)行步驟(al)到U3)。
也即，將每個(gè)電池組電池的絕緣底蓋安裝在承載夾具的對(duì)應(yīng)的安 裝槽中，將雙面膠帶附接到每個(gè)電池組電池的底端，在這樣的狀態(tài)下 將電池組電池裝入承載夾具——在該狀態(tài)下電極端子從每個(gè)電池組電 池的頂端向上暴露，使得每個(gè)絕緣底蓋結(jié)合到所述電池組電池中一對(duì) 應(yīng)電池組電池的底端，將承載夾具向前移動(dòng)一步，從而連續(xù)地實(shí)現(xiàn)絕緣底蓋和對(duì)應(yīng)的電池組電池的底端之間的結(jié)合。
在另一實(shí)施例中，步驟(b)可以包括(bl)將其中形成有多個(gè) 通孔的金屬包層裝栽蓋安裝到承栽夾具的上端；(b2)通過金屬包層 裝載蓋的通孔將金屬包層定位在各個(gè)電池組電池的電極端子的頂端； (b3)利用焊接設(shè)備從上方向下焊接金屬包層，以將金屬包層結(jié)合到 各個(gè)電池組電池的電極端子；以及(b4)將承載夾具向前(或向后) 移動(dòng)一步，并重復(fù)執(zhí)行步驟(b3)。
也即，在焊接金屬包層的過程中金屬包層裝載蓋可以進(jìn)一步安裝 至承載夾具的上部，可在金屬包層裝載蓋中形成通孔，通過所述通孔， 暴露。 -'， ，，p '曰
具體地，將其中形成有多個(gè)通孔的金屬包層裝載蓋安裝在承載夾 具的上端，通過金屬包層裝載蓋的通孔將該金屬包層定位在各個(gè)電池 組電池的電極端子的頂端，利用焊接設(shè)備從上方向下焊接金屬包層， 以將該金屬包層結(jié)合到各個(gè)電池組電池的電極端子，將承栽夾具向前 移動(dòng)一步，從而連續(xù)地實(shí)現(xiàn)金屬包層和對(duì)應(yīng)電池組電池的電極端子之 間的焊接。
因此，在如上所述的、通孔被形成在金屬包層裝栽蓋中的結(jié)構(gòu)中， 可利用焊接設(shè)備從金屬包層裝載蓋上方通過通孔焊接該金屬包層的上 端焊接區(qū)域，以將焊接設(shè)備精確地引導(dǎo)至金屬包層的上端焊接區(qū)域， 并從根本上防止其他區(qū)域在電池組電池電極端子和對(duì)應(yīng)的金屬包層之
間的焊接過程中可能被損壞的可能性。例如，金屬包層和位于對(duì)應(yīng)電 池組電池頂端的電極端子之間的結(jié)合可以通過點(diǎn)焊實(shí)現(xiàn)。
在另一實(shí)施例中，步驟(c)可以包括(cl)將金屬包層裝載蓋 從承載夾具移去，并將其中形成有多個(gè)通孔的絕緣安裝構(gòu)件裝載蓋安 裝到承載夾具的上端，每個(gè)所述通孔對(duì)應(yīng)于每個(gè)絕緣安裝構(gòu)件的外周 的形狀；(c2 )以點(diǎn)連結(jié)方式將粘合劑施加到每個(gè)電池組電池的頂端或 每個(gè)絕緣安裝構(gòu)件的底端；(c3 )將絕緣安裝構(gòu)件定位在絕緣安裝構(gòu)件 裝載蓋的對(duì)應(yīng)的通孔中；(c4 )利用擠壓設(shè)備向下擠壓各個(gè)絕緣安裝構(gòu) 件，以將絕緣安裝構(gòu)件結(jié)合到各個(gè)電池組電池的頂端；以及(c5)將 承載夾具向前(或向后)移動(dòng)一步，并重復(fù)執(zhí)行步驟(c4)。
14在粘結(jié)絕緣安裝構(gòu)件的過程中，絕緣安裝構(gòu)件裝載蓋可以進(jìn)一步 安裝到承載夾具的上部，可在絕緣安裝構(gòu)件裝載蓋中形成通孔，每個(gè) 所述通孔對(duì)應(yīng)于每個(gè)絕緣安裝構(gòu)件的外周的形狀。
具體地，將金屬包層裝載蓋從承載夾具移去，將絕緣安裝構(gòu)件裝 載蓋安裝到承載夾具的上端，以點(diǎn)連結(jié)方式將粘合劑施加到每個(gè)電池 組電池的頂端或每個(gè)絕緣安裝構(gòu)件的底端。隨后，將絕緣安裝構(gòu)件插 入絕緣安裝構(gòu)件裝載蓋的對(duì)應(yīng)通孔中，利用擠壓設(shè)備向下擠壓各個(gè)絕 緣安裝構(gòu)件的上部，以將絕緣安裝構(gòu)件可靠地結(jié)合到各個(gè)電池組電池 的頂端。隨后，將承載夾具向前移動(dòng)一步。因此，可連續(xù)地實(shí)現(xiàn)電池 組電池頂端和對(duì)應(yīng)絕緣安裝構(gòu)件底端之間的結(jié)合。
由于每個(gè)通孔被成形為對(duì)應(yīng)于每個(gè)絕緣安裝構(gòu)件的外周的形狀的 結(jié)構(gòu)，所以優(yōu)選地可防止絕緣安裝構(gòu)件的位錯(cuò)，該位錯(cuò)可能在絕緣安 裝構(gòu)件和對(duì)應(yīng)電池組電池頂端之間的結(jié)合過程中發(fā)生。
而且，將絕緣安裝構(gòu)件的底端結(jié)合到對(duì)應(yīng)電池組電池的頂端的步 驟可以基于粘結(jié)方法選擇性地實(shí)施。粘合劑以點(diǎn)連結(jié)方式施加是優(yōu)選 的。因此，可精確地和安全地實(shí)現(xiàn)將絕緣安裝構(gòu)件結(jié)合到對(duì)應(yīng)電池組
電池頂端的粘結(jié)過程，以提高粘合劑的適用性(applicability),并 以增強(qiáng)的粘合力實(shí)現(xiàn)該結(jié)合。
在另一實(shí)施例中，步驟(d)可以包括(dl)將絕緣安裝構(gòu)件裝 栽蓋從承載夾具移去，將其中形成有多個(gè)通孔的保護(hù)電路模塊裝栽蓋 安裝到承載夾具的上端，每個(gè)所述通孔對(duì)應(yīng)于每個(gè)保護(hù)電路模塊的外 周的形狀；(d2 )通過保護(hù)電路模塊裝載蓋的通孔將保護(hù)電路模塊定位 在各個(gè)絕緣安裝構(gòu)件的上部；(d3)利用焊接設(shè)備將各個(gè)電池組電池 的、通過形成在相應(yīng)絕緣安裝構(gòu)件中的開口而暴露的電極端子焊接到 相應(yīng)保護(hù)電路模塊的連接端子；以及(d4 )將承載夾具向前(或向后) 移動(dòng)一步，并重復(fù)執(zhí)行步驟(d3)。
在將絕緣安裝構(gòu)件結(jié)合到對(duì)應(yīng)保護(hù)電路模塊的過程中，保護(hù)電路 模塊裝載蓋可以進(jìn)一步安裝到承栽夾具的上部，可在保護(hù)電路模塊裝 載蓋中形成通孔，每個(gè)所述通孔對(duì)應(yīng)于每個(gè)保護(hù)電路模塊的外周的形 狀。
具體地，將絕緣安裝構(gòu)件裝載蓋從承載夾具移去，將保護(hù)電路模塊裝載蓋安裝到承載夾具的上端，將保護(hù)電路模塊插入保護(hù)電路模塊 裝載蓋的通孔中，并將各個(gè)電池組電池的電極端子通過形成在相應(yīng)絕 緣安裝構(gòu)件中的開口焊接到相應(yīng)保護(hù)電路模塊的連接端子，從而容易 地實(shí)現(xiàn)絕緣安裝構(gòu)件和對(duì)應(yīng)保護(hù)電路模塊之間的結(jié)合。而且，將承載 夾具向前移動(dòng)一步，以連續(xù)地實(shí)現(xiàn)絕緣安裝構(gòu)件和對(duì)應(yīng)保護(hù)電路模塊 之間的結(jié)合。
由于每個(gè)通孔被成形為對(duì)應(yīng)于每個(gè)保護(hù)電路模塊的外周的形狀的 結(jié)構(gòu)，所以優(yōu)選地可防止該保護(hù)電路模塊的位錯(cuò)，該位錯(cuò)可能在絕緣 安裝構(gòu)件和對(duì)應(yīng)保護(hù)電路模塊之間的結(jié)合過程中發(fā)生。
在另一實(shí)施例中，步驟(e)可以包括(el)將保護(hù)電路模塊裝 載蓋從承載夾具移去，將其中形成有多個(gè)通孔的絕緣頂蓋裝載蓋安裝 到承載夾具的上端，每個(gè)所述通孔對(duì)應(yīng)于每個(gè)絕緣頂蓋的外周的形狀； (e2)以線連結(jié)方式將粘合劑施加到每個(gè)保護(hù)電路模塊的頂端或每個(gè) 絕緣頂蓋的內(nèi)表面；(e3)通過絕緣頂蓋裝載蓋的通孔將絕緣頂蓋定位 在各個(gè)保護(hù)電路模塊的上部；(e4 )利用擠壓設(shè)備向下擠壓各個(gè)絕緣頂 蓋，以將絕緣頂蓋結(jié)合到各個(gè)電池組電池的上部；以及(e5)將承載 夾具向前(或向后)移動(dòng)一步，并重復(fù)執(zhí)行步驟(e4)。
在粘結(jié)保護(hù)電路模塊和對(duì)應(yīng)絕緣頂蓋的過程中，絕緣頂蓋裝栽蓋 可以進(jìn)一步安裝到承載夾具的上部，可在絕緣頂蓋裝載蓋中形成通孔， 每個(gè)所述通孔對(duì)應(yīng)于每個(gè)絕緣頂蓋的外周的形狀。
具體地，將保護(hù)電路模塊裝載蓋從承載夾具移去，將絕緣頂蓋裝 載蓋安裝到對(duì)應(yīng)保護(hù)電路模塊的上部，以線連結(jié)方式將粘合劑施加到 每個(gè)保護(hù)電路模塊的頂端或每個(gè)絕緣頂蓋的內(nèi)表面。隨后，將絕緣頂 蓋插入絕緣頂蓋裝載蓋中，利用擠壓設(shè)備向下擠壓各個(gè)絕緣頂蓋的上 部，以容易地將絕緣頂蓋結(jié)合到這樣的區(qū)域——所述區(qū)域的范圍從對(duì) 應(yīng)保護(hù)電路模塊到對(duì)應(yīng)電池組電池的上部的部分外周。而且，將承載 夾具向前移動(dòng)一步，以連續(xù)地實(shí)現(xiàn)保護(hù)電路模塊和對(duì)應(yīng)絕緣頂蓋之間 的結(jié)合。
由于每個(gè)通孔被成形為對(duì)應(yīng)于每個(gè)絕緣頂蓋的外周的形狀的結(jié) 構(gòu)，所以優(yōu)選地可防止保護(hù)電路模塊的位錯(cuò)，該位錯(cuò)可能在保護(hù)電路 模塊和對(duì)應(yīng)絕緣頂蓋之間的結(jié)合過程中發(fā)生。
16而且，將絕緣頂蓋結(jié)合到對(duì)應(yīng)保護(hù)電路模塊的步驟可以基于粘結(jié) 方法選擇性地實(shí)施。例如，當(dāng)以線連結(jié)方式施加粘合劑時(shí)，可可靠地 實(shí)現(xiàn)保護(hù)電路模塊和對(duì)應(yīng)絕緣頂蓋之間的粘結(jié)。
同時(shí)，連續(xù)操作可以是從以下項(xiàng)組成的組中選出的一個(gè)將金屬 包層附接到各個(gè)電池組電池的頂端的焊接操作；將絕緣安裝構(gòu)件結(jié)合 到各個(gè)電池組電池的電極端子的粘結(jié)和擠壓操作；在這樣的狀態(tài)下將 保護(hù)電路模塊電連接到各個(gè)電池組電池的焊接操作一一在該狀態(tài)下絕 緣安裝構(gòu)件結(jié)合到各個(gè)電池組電池的頂端；以及在這樣的狀態(tài)下將絕 緣頂蓋結(jié)合到各個(gè)保護(hù)電路模塊的粘結(jié)和擠壓操作一一在該狀態(tài)下保 護(hù)電路模塊結(jié)合到位于各個(gè)電池組電池頂端的各個(gè)絕緣安裝構(gòu)件。
也即，該連續(xù)操作不被特別地限制，只要該連續(xù)操作是對(duì)電池組 電池實(shí)施的，并且，該連續(xù)操作可包括各種操作。例如，該連續(xù)操作 可以是將部件結(jié)合到每個(gè)電池組電池的上部的若干操作之一。結(jié)合可 以利用各種方法——諸如粘結(jié)、配合(fitting)、緊固(fastening) 以及焊接——實(shí)現(xiàn)。
每個(gè)電池組電池不被特別地限制，只要每個(gè)電池組電池具有向上 暴露的電極端子。例如，每個(gè)電池組電池可以是上端形成有陽極端子 和陰極端子的棱柱形二次電池。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種通過上述方法制成的棱柱形 二次電池。該棱柱形二次電池被構(gòu)造為以下結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中陰極/ 隔板/陰極結(jié)構(gòu)的電極組件與電解液一起被安裝在諸如金屬容器之類 的棱柱形電池殼中。該棱柱形二次電池在本發(fā)明所屬領(lǐng)域中是眾所周 知的，因此，將不給出其詳細(xì)描述。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了 一種電池組制造過程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 其用于在以自動(dòng)方式或半自動(dòng)方式連續(xù)制造電池組的過程中，實(shí)時(shí)追 蹤電池組并監(jiān)測(cè)電池組的質(zhì)量，以防止電池組的缺陷并確i人對(duì)該過程 的監(jiān)測(cè)或改進(jìn)是否必要。
具體地，該電池組制造過程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以包括電池組測(cè)試設(shè)備， 其用于獲得從由以下項(xiàng)組成的組中選出的一個(gè)或多個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)(A): 每個(gè)電池組的開路電壓、電流和電阻以及每個(gè)電池組的保護(hù)電路模塊 的功能，并將所獲得的測(cè)試數(shù)據(jù)(A)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器；條形碼讀取器，其用于獲得從由以下項(xiàng)組成的組中選出的一個(gè)或多個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)
(B):條形碼的印刷質(zhì)量以及關(guān)于由該條形碼指示的電池組序列號(hào)的 比較信息，并將所獲得的測(cè)試數(shù)據(jù)(B)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器；傳感設(shè)備， 其用于獲得從由以下項(xiàng)組成的組中選出的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)(C ): 每個(gè)電池組的長度、寬度、厚度以及重量，并將所獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)(C) 傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器；數(shù)據(jù)服務(wù)器，其用于儲(chǔ)存從電池組測(cè)試設(shè)備、傳 感設(shè)備以及條形碼讀取器接收到的數(shù)據(jù)；以及可操作地連接到數(shù)據(jù)服 務(wù)器的質(zhì)量控制設(shè)備，該質(zhì)量控制設(shè)備包括數(shù)據(jù)庫，其用于儲(chǔ)存基 于每個(gè)電池組的種類(規(guī)格)設(shè)定對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)(A)和數(shù)據(jù)(C)的最 優(yōu)化范圍的信息("標(biāo)準(zhǔn)信息")；以及中央處理單元，其用于將儲(chǔ)存在 數(shù)據(jù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)(A)和數(shù)據(jù)(C)與儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)信息 進(jìn)行比較和處理儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)(A)和數(shù)據(jù)(C)。
根據(jù)本發(fā)明的電池組制造過程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠在電池組的大規(guī)模生 產(chǎn)系統(tǒng)中實(shí)時(shí)追蹤電池組并監(jiān)測(cè)電池組的質(zhì)量，以防止成品電池組的 缺陷，并容易地確認(rèn)對(duì)該過程的監(jiān)測(cè)或改進(jìn)是否必要，從而提高電池 組的質(zhì)量。
系統(tǒng)可以基于上述方法以不同方式修改，這樣的修改應(yīng)當(dāng)被解釋為落 在本發(fā)明的范圍內(nèi)。


根據(jù)以下結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，將更清楚地理解本發(fā)明的上 述和其它目的、特征以及其它優(yōu)點(diǎn)，其中
圖l是一般地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的電池組制造方 法的過程視圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的電池組制造過程監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)的構(gòu)造圖3是示出了將電池組電池安裝到承載夾具的步驟(a)的典型視
圖4是示出了將金屬包層焊接到對(duì)應(yīng)的電池組電池的頂端的步驟 (b)的典型視圖；圖5是示出了將絕緣安裝構(gòu)件結(jié)合到對(duì)應(yīng)的電池組電池的頂端的 步驟(c)的典型視圖6是示出了將保護(hù)電路模塊定位在對(duì)應(yīng)的絕緣安裝構(gòu)件的頂端 的步驟(d)的典型視圖7是示出了將絕緣頂蓋結(jié)合到對(duì)應(yīng)的電池組電池的步驟(e)的 典型視圖；以及
圖8是示出了從承載夾具取出電池組的步驟(f )的典型視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。然 而，應(yīng)該注意，本發(fā)明的范圍不受所示出的實(shí)施方案限制。
圖1是一般地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的電池組制造方 法的過程視圖。
參見圖1,根據(jù)本發(fā)明的電池組制造方法包括以下步驟將電池 組電池裝入電池組電池傳送設(shè)備的承載夾具中，同時(shí)將絕緣底蓋安裝 到各個(gè)電池組電池的底端(10);在將金屬包層中的每個(gè)定位在所述電 池組電池中 一對(duì)應(yīng)電池組電池的頂端的一側(cè)之后，通過焊接將金屬包 層結(jié)合到各個(gè)電池組電池的頂端(未示出)，將粘合劑施加到每個(gè)絕緣 安裝構(gòu)件的底端或每個(gè)電池組電池的頂端，以將絕緣安裝構(gòu)件結(jié)合到 各個(gè)電池組電池的頂端(20);在將保護(hù)電路模塊中的每個(gè)定位在所述 絕緣安裝構(gòu)件中 一對(duì)應(yīng)絕緣安裝構(gòu)件的頂端之后，利用焊接設(shè)備將保 護(hù)電路模塊電連接到各個(gè)電池組電池(30);將粘合劑施加到每個(gè)保護(hù) 電路模塊的頂端的外表面或者每個(gè)絕緣頂蓋的內(nèi)表面，將絕緣頂蓋以 這樣的方式結(jié)合到各個(gè)保護(hù)電路模塊或者各個(gè)電池組電池，即，絕緣 頂蓋圍繞各個(gè)保護(hù)電路模塊(40);從承載夾具取出電池組(未示出)， 利用電池組測(cè)試設(shè)備測(cè)試各個(gè)電池組的性能，并將測(cè)試數(shù)據(jù)(A)傳送 到數(shù)據(jù)服務(wù)器(52);將每個(gè)電池組的外表面包裹在保護(hù)膜中，利用條 形碼讀取器對(duì)附接到保護(hù)膜外表面上的條形碼進(jìn)行測(cè)試，并將測(cè)試數(shù)
據(jù)(B)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器(54);以及利用傳感器測(cè)量每個(gè)電池組的 尺寸，并將測(cè)量數(shù)據(jù)(C)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器(56)。
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的電池組制造過程監(jiān)測(cè)
19系統(tǒng)的構(gòu)造圖。
連同圖1 一起參見圖2,該電池組制造過程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常包括電 池組裝配線940、電池組測(cè)試設(shè)備910、條形碼讀取器920、傳感設(shè)備 930、數(shù)據(jù)服務(wù)器950以及質(zhì)量控制設(shè)備960。
電池組測(cè)試設(shè)備910獲得測(cè)試數(shù)據(jù)(A )，諸如電池組的開路電壓、 電流和電阻以及電池組的保護(hù)電路模塊的功能，并將測(cè)試數(shù)據(jù)(A)傳 送到數(shù)據(jù)服務(wù)器950。
條形碼讀取器920獲得測(cè)試數(shù)據(jù)(B),諸如條形碼的印刷質(zhì)量和 關(guān)于由該條形碼指示的電池組序列號(hào)的比較信息，并將測(cè)試數(shù)據(jù)(B) 傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器950。
傳感設(shè)備930獲得測(cè)量數(shù)據(jù)(C)，諸如電池組的長度、寬度、厚 度以及重量，并將測(cè)量數(shù)據(jù)(C)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器950。數(shù)據(jù)服務(wù)器 950儲(chǔ)存從電池組測(cè)試設(shè)備910、傳感設(shè)備930以及條形碼讀取器920 接收到的數(shù)據(jù)。
質(zhì)量控制設(shè)備960包括數(shù)據(jù)庫964和中央處理單元962。數(shù)據(jù)庫 964儲(chǔ)存基于每個(gè)電池組的種類(規(guī)格)設(shè)置對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)(A)和數(shù)據(jù) (C)的最優(yōu)化范圍的信息("標(biāo)準(zhǔn)信息")。中央處理單元962將儲(chǔ)存 在數(shù)據(jù)服務(wù)器950中的數(shù)據(jù)(A )和數(shù)據(jù)(C )與儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫964中 的標(biāo)準(zhǔn)信息進(jìn)行比較和處理儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)服務(wù)器950中的數(shù)據(jù)(A )和數(shù) 據(jù)(C)。
也即，當(dāng)作為將數(shù)據(jù)(A)或數(shù)據(jù)(C)與標(biāo)準(zhǔn)信息進(jìn)行比較的結(jié) 果，數(shù)據(jù)(A)到數(shù)據(jù)(C)落在容許的缺陷誤差范圍外時(shí)，基于數(shù)據(jù) (B)確認(rèn)電池組的缺陷，并將有缺陷的電池組從電池組裝配線中移去。 而且，基于數(shù)據(jù)(A)到數(shù)據(jù)(C)針對(duì)每一預(yù)定數(shù)量的電池組確認(rèn)電 池組的質(zhì)量信息，并且，當(dāng)作為將各個(gè)電池組的質(zhì)量信息與在正常條 件下電池組的標(biāo)準(zhǔn)信息進(jìn)行比較的結(jié)果，電池組的質(zhì)量落在容許的過 程誤差范圍外時(shí)，基于該比較結(jié)果對(duì)導(dǎo)致電池組質(zhì)量降低的流水線進(jìn) 行監(jiān)測(cè)，并對(duì)其進(jìn)行任何必要的改進(jìn)。
測(cè)試數(shù)據(jù)(A)包括電池組的開路電壓、電流和電阻以及電池組的 保護(hù)電路模塊的功能。測(cè)試數(shù)據(jù)(B)包括條形碼的印刷質(zhì)量和關(guān)于由 該條形碼指示的電池組序列號(hào)的比較信息。測(cè)量數(shù)據(jù)(C)包括電池組的長度、寬度、厚度以及重量。
圖3是示出了將電池組電池安裝到承載夾具的步驟的典型視圖。
參見圖3，首先，將用于每個(gè)電池組電池800的絕緣底蓋830安 裝在承載夾具200的對(duì)應(yīng)的安裝槽222中，將雙面膠帶840附接到每 個(gè)電池組電池800的底端。隨后，將電池組電池800在這樣的狀態(tài)下 裝入承載夾具200中——在該狀態(tài)下電極端子810和820從每個(gè)電池 組電池800的頂端向上暴露，使得每個(gè)絕緣底蓋830結(jié)合到所述電池 組電池800中一對(duì)應(yīng)電池組電池的底端。
而且，磁體252被設(shè)置在承載夾具主體250的連結(jié)及拆卸區(qū)域中， 安裝槽220和222被形成在承載夾具主體250的下端內(nèi)表面和側(cè)面內(nèi) 表面。安裝槽220和222分別被成形為每個(gè)電池組電池的相對(duì)側(cè)面和 底部的形狀，所述電池組電池為棱柱形二次電池。
在這種所述承栽夾具200的一側(cè)是開放的結(jié)構(gòu)中，可容易地將絕 緣底蓋830和電池組電池800安裝到承載夾具主體250上，并可在將 電池組電池800安裝在形成在承載夾具主體250內(nèi)表面上的安裝槽 220和222中之后，將分離式的連接及拆卸構(gòu)件260結(jié)合到承載夾具 主體250。
而且，陽極端子810和陰極端子820被形成在每個(gè)電池組電池800 的頂端，使得陽極端子810和陰極端子820向上凸出。
圖4是示出了將金屬包層焊接到對(duì)應(yīng)的電池組電池的頂端的步驟 的典型視圖。
參見圖4，首先，將其中形成有多個(gè)通孔的金屬包層裝栽蓋70安 裝到承載夾具200的上端，并通過金屬包層裝載蓋70的通孔72將金 屬包層定位在各個(gè)電池組電池的電極端子的頂端。隨后，利用焊接設(shè) 備從上方往下焊接金屬包層，以將金屬包層結(jié)合到各個(gè)電池組電池的 電極端子。
圖5是示出了將絕緣安裝構(gòu)件結(jié)合到對(duì)應(yīng)的電池組電池的頂端的 步驟的典型視圖。
連同圖3和4一起參見圖5,將金屬包層裝載蓋70從承載夾具200 移去，將其中形成有多個(gè)通孔的絕緣安裝構(gòu)件裝栽蓋80安裝在承載夾 具200的上端，所述每個(gè)通孔對(duì)應(yīng)于每個(gè)絕緣安裝構(gòu)件82的外周的形狀。隨后，以點(diǎn)連結(jié)形式將粘合劑施加到每個(gè)電池組電池800的頂端 或者每個(gè)絕緣安裝構(gòu)件82的底端，將絕緣安裝構(gòu)件82定位在絕緣安 裝構(gòu)件裝載蓋80的相應(yīng)通孔中，并利用擠壓設(shè)備(未示出)向下擠壓 各個(gè)絕緣安裝構(gòu)件82,以將絕緣安裝構(gòu)件82結(jié)合到各個(gè)電池組電池 800的頂端。
圖6是示出了將保護(hù)電路模塊定位在對(duì)應(yīng)的絕緣安裝構(gòu)件的頂端 的步驟的典型視圖。
連同圖5—起參見圖6，將絕緣安裝構(gòu)件裝載蓋80從承載夾具200 移去，將其中形成有多個(gè)通孔的保護(hù)電路模塊裝載蓋90安裝到承載夾 具200的上端，每個(gè)所述通孔對(duì)應(yīng)于每個(gè)保護(hù)電路模塊92的外周的形 狀。隨后，通過保護(hù)電路模塊裝載蓋90的通孔將保護(hù)電路模塊92定 位在各個(gè)絕緣安裝構(gòu)件82的上部，并利用焊接設(shè)備(未示出)將各個(gè) 電池組電池的、通過形成在相應(yīng)絕緣安裝構(gòu)件82中的開口暴露的電極 端子焊接到相應(yīng)保護(hù)電路模塊92的連接端子。在焊接完成之后，將各 個(gè)電池組電池的電極端子豎向彎曲。
圖7是示出了將絕緣頂蓋結(jié)合到對(duì)應(yīng)的電池組電池的步驟的典型 視圖。
連同圖6—起參照?qǐng)D7，將保護(hù)電路模塊裝載蓋90從承載夾具200 移去，將其中形成有多個(gè)通孔的絕緣頂蓋裝載蓋(未示出)安裝到承 載夾具200的上端，每個(gè)所述通孔對(duì)應(yīng)于每個(gè)絕緣頂蓋94的外周的形 狀。隨后，以線連結(jié)形式將粘合劑施加到每個(gè)保護(hù)電路模塊92的頂端 或每個(gè)絕緣頂蓋94的內(nèi)表面，通過絕緣頂蓋裝載蓋的通孔將絕緣頂蓋 94定位在各個(gè)保護(hù)電路模塊92的上部，并利用擠壓設(shè)備向下擠壓各 個(gè)絕緣頂蓋94，以將絕緣頂蓋94結(jié)合到各個(gè)電池組電池800的上部。
圖8是示出了從承載夾具取出電池組的步驟的典型視圖。參見圖 8，將電池組96 — 一從絕緣底蓋到絕緣頂蓋的部件被順序地安裝在每 個(gè)電池組96中——從承載夾具200 —個(gè)接一個(gè)地取出。隨后，將每個(gè) 電池組96的外表面包裹在保護(hù)膜中，在所述保護(hù)膜上印有條形碼。
工業(yè)適用性
如根據(jù)以上描述顯而易見的，根據(jù)本發(fā)明的電池組制造方法構(gòu)建了快速處理電池組缺陷的電池組裝配線和測(cè)試線，從而大大改提高了 電池組的裝配質(zhì)量。
此外，根據(jù)本發(fā)明的電池組制造過程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)被構(gòu)建為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 電池組裝配線和測(cè)試線并收集測(cè)量數(shù)據(jù)，從而防止了電池組缺陷，有 效地監(jiān)測(cè)了過程，并提高了電池組的質(zhì)量。
此外，對(duì)電池組的裝配質(zhì)量有很大影響的粘合劑施加步驟、保護(hù) 膜附接步驟以及擠壓步驟是自動(dòng)化的，而對(duì)電池組的裝配質(zhì)量沒有影 響的傳送步驟和裝栽蓋安裝步驟是手動(dòng)執(zhí)行的，從而大大提高了電池 組的整體裝配質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了電池組的大規(guī)模生產(chǎn)，并大大提高了利潤 投資比。
雖然為說明的目的已公開了本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，但是本領(lǐng) 域技術(shù)人員將意識(shí)到，在不脫離如所附權(quán)利要求中公開的本發(fā)明的范 圍和精神的情況下，各種修改、增加以及替代是可能的。
權(quán)利要求
1.一種通過一連續(xù)操作由多個(gè)電池組電池制造電池組的方法，該制造方法包括(a)將電池組電池裝入承載夾具中，同時(shí)將絕緣底蓋安裝到各個(gè)電池組電池的底端；(b)在將金屬包層中的每個(gè)定位在所述電池組電池中一對(duì)應(yīng)電池組電池的頂端的一側(cè)之后，通過焊接將金屬包層結(jié)合到各個(gè)電池組電池的頂端；(c)將粘合劑施加到每個(gè)絕緣安裝構(gòu)件的底端或每個(gè)電池組電池的頂端，以將絕緣安裝構(gòu)件結(jié)合到各個(gè)電池組電池的頂端；(d)在將保護(hù)電路模塊中的每個(gè)定位在所述絕緣安裝構(gòu)件中一對(duì)應(yīng)絕緣安裝構(gòu)件的頂端之后，利用預(yù)定的焊接設(shè)備將保護(hù)電路模塊電連接到各個(gè)電池組電池；(e)將粘合劑施加到每個(gè)保護(hù)電路模塊的頂端的外表面或每個(gè)絕緣頂蓋的內(nèi)表面，并將絕緣頂蓋以這樣的方式結(jié)合到各個(gè)保護(hù)電路模塊或各個(gè)電池組電池，即絕緣頂蓋圍繞各個(gè)保護(hù)電路模塊；(f)將電池組從承載夾具取出；(g)利用電池組測(cè)試設(shè)備對(duì)各個(gè)電池組的性能進(jìn)行測(cè)試，并將測(cè)試數(shù)據(jù)(A)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器；(h)將每個(gè)電池組的外表面包裹在保護(hù)膜中，利用條形碼讀取器測(cè)試附接到保護(hù)膜外表面的條形碼，并將測(cè)試數(shù)據(jù)(B)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器；以及(i)利用傳感器測(cè)量每個(gè)電池組的尺寸，并將測(cè)量數(shù)據(jù)(C)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的制造方法，還包括在步驟(c),利用擠壓 設(shè)備擠壓每個(gè)絕緣安裝構(gòu)件的頂端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的制造方法，還包括在步驟(e)，利用預(yù)定 的擠壓設(shè)備擠壓每個(gè)絕緣頂蓋的頂端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3的制造方法，其中所述擠壓設(shè)備具有定時(shí) 器，所述定時(shí)器對(duì)執(zhí)行擠壓操作一預(yù)定時(shí)間段是必要的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的制造方法，其中所述粘合劑通過自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)施加。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的制造方法，其中所述測(cè)試數(shù)據(jù)(A)是從由以 下項(xiàng)組成的組中選出的一條或多條信息每個(gè)電池組的開路電壓、電 流和電阻以及每個(gè)電池組的保護(hù)電路模塊的功能。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的制造方法，其中所述測(cè)試數(shù)據(jù)(B)是從由以 下項(xiàng)組成的組中選出的一條或多條信息條形碼的印刷質(zhì)量以及關(guān)于 由該條形碼指示的電池組序列號(hào)的比較信息。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的制造方法，其中所述測(cè)量數(shù)據(jù)(C)是從由以 下項(xiàng)組成的組中選出的一條或多條信息每個(gè)電池組的長度、寬度、 厚度以及重量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1的制造方法，其中所述數(shù)據(jù)服務(wù)器可操作地連 接到用于自動(dòng)控制每個(gè)電池組的質(zhì)量的設(shè)備("質(zhì)量控制設(shè)備")，所述 質(zhì)量控制設(shè)備基于數(shù)據(jù)(A)到數(shù)據(jù)(C)執(zhí)行以下步驟中的至少一個(gè)(i )確認(rèn)電池組是否有缺陷；(ii )確認(rèn)在操作過程中對(duì)電池組制造過程的監(jiān)測(cè)或改進(jìn)是否必 要；以及(iii)將每個(gè)電池組的產(chǎn)品信息分類和儲(chǔ)存。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的制造方法，其中所述質(zhì)量控制設(shè)備包括 數(shù)據(jù)庫，其用于儲(chǔ)存基于每個(gè)電池組的種類(規(guī)格)設(shè)定對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)(A)和數(shù)據(jù)(C)的最優(yōu)化范圍的信息("標(biāo)準(zhǔn)信息，，)；以及中央處理單元，其用于將儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)服務(wù)器中的測(cè)試數(shù)據(jù)(A)和 測(cè)量數(shù)據(jù)(C )與儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)信息進(jìn)行比較和處理儲(chǔ)存在數(shù) 據(jù)服務(wù)器中的測(cè)試數(shù)據(jù)(A)和測(cè)量數(shù)據(jù)(C)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10的制造方法，其中確認(rèn)電池組是否有缺 陷的步驟包括基于標(biāo)準(zhǔn)信息確認(rèn)電池組的數(shù)據(jù)(A)或數(shù)據(jù)(C)是 否在容許的缺陷誤差范圍內(nèi)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9或10的制造方法，其中確認(rèn)對(duì)電池組制造過 程的監(jiān)測(cè)或改進(jìn)是否必要的步驟包括基于標(biāo)準(zhǔn)信息確認(rèn)電池組的數(shù) 據(jù)(A)或數(shù)據(jù)(C)的平均值是否在容許的過程誤差范圍內(nèi)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1的制造方法，其中步驟(a)包括(al)將用于每個(gè)電池組電池的絕緣底蓋安裝在承載夾具的對(duì)應(yīng)的安裝槽中；(a2)將雙面膠帶附接到每個(gè)電池組電池的底端； (a3)將電池組電池在這樣的狀態(tài)下裝入承載夾具中——在該狀 態(tài)下電極端子從每個(gè)電池組電池的頂端向上暴露，使得每個(gè)絕緣底蓋 結(jié)合到所述電池組電池中一對(duì)應(yīng)電池組電池的底端；以及U4)將承載夾具向前(或向后)移動(dòng)一步，并重復(fù)執(zhí)行步驟(al) 到(a3)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1的制造方法，其中步驟(b)包括(bl)將其中形成有多個(gè)通孔的金屬包層裝載蓋安裝到承載夾具 的上端；(b2)通過金屬包層裝載蓋的通孔將金屬包層定位在各個(gè)電池組 電池的電極端子的頂端；(b3)利用焊接設(shè)備從上方向下焊接金屬包層，以將金屬包層結(jié) 合到各個(gè)電池組電池的電極端子；以及(b4 )將承載夾具向前(或向后)移動(dòng)一步，并重復(fù)執(zhí)行步驟(b3 )。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1的制造方法，其中步驟(c)包括(cl)將金屬包層裝載蓋從承載夾具移去，并將其中形成有多個(gè) 通孔的絕緣安裝構(gòu)件裝載蓋安裝到承栽夾具的上端，每個(gè)所述通孔對(duì) 應(yīng)于每個(gè)絕緣安裝構(gòu)件的外周的形狀；(c2 )以點(diǎn)連結(jié)方式將粘合劑施加到每個(gè)電池組電池的頂端或每 個(gè)絕緣安裝構(gòu)件的底端；(c3)將絕緣安裝構(gòu)件定位在絕緣安裝構(gòu)件裝載蓋的對(duì)應(yīng)的通孔中；(c4)利用擠壓設(shè)備向下擠壓各個(gè)絕緣安裝構(gòu)件，以將絕緣安裝 構(gòu)件結(jié)合到各個(gè)電池組電池的頂端；以及(c5 )將承載夾具向前(或向后)移動(dòng)一步，并重復(fù)執(zhí)行步驟(c4 )。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1的制造方法，其中步驟(d)包括(dl)將絕緣安裝構(gòu)件裝載蓋從承載夾具移去，將其中形成有多 個(gè)通孔的保護(hù)電路模塊裝載蓋安裝到承載夾具的上端，每個(gè)所述通孔對(duì)應(yīng)于每個(gè)保護(hù)電路模塊的外周的形狀；(d2)通過保護(hù)電路模塊裝載蓋的通孔將保護(hù)電路模塊定位在各個(gè)絕緣安裝構(gòu)件的上部；(d3)利用焊接設(shè)備將各個(gè)電池組電池的、通過形成在相應(yīng)絕緣 安裝構(gòu)件中的開口暴露的電極端子焊接到相應(yīng)保護(hù)電路模塊的連接端 子；以及(d4 )將承載夾具向前(或向后)移動(dòng)一步，并重復(fù)執(zhí)行步驟(d3 )。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1的制造方法，其中步驟(e)包括(el)將保護(hù)電路模塊裝載蓋從承載夾具移去，將其中形成有多 個(gè)通孔的絕緣頂蓋裝載蓋安裝到承載夾具的上端，每個(gè)所述通孔對(duì)應(yīng) 于每個(gè)絕緣頂蓋的外周的形狀；(e2 )以線連結(jié)方式將粘合劑施加到每個(gè)保護(hù)電路模塊的頂端或 每個(gè)絕緣頂蓋的內(nèi)表面；(e3)通過絕緣頂蓋裝載蓋的通孔將絕緣頂蓋定位在各個(gè)保護(hù)電 路模塊的上部；(e4)利用擠壓設(shè)備向下擠壓各個(gè)絕緣頂蓋，以將絕緣頂蓋結(jié)合 到各個(gè)電池組電池的上部；以及(e5 )將承載夾具向前(或向后)移動(dòng)一步，并重復(fù)執(zhí)行步驟(e4 )。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1的制造方法，其中所述連續(xù)操作是從由以下項(xiàng) 組成的組中選出的一個(gè)將金屬包層附接到各個(gè)電池組電池的頂端的 焊接操作；將絕緣安裝構(gòu)件結(jié)合到各個(gè)電池組電池的電極端子的粘結(jié) 和擠壓操作；在這樣的狀態(tài)下將保護(hù)電路模塊電連接到各個(gè)電池組電 池的焊接操作，在該狀態(tài)下絕緣安裝構(gòu)件結(jié)合到各個(gè)電池組電池的頂 端；以及在這樣的狀態(tài)下將絕緣頂蓋結(jié)合到各個(gè)保護(hù)電路模塊的粘結(jié) 和擠壓操作，在該狀態(tài)下保護(hù)電路模塊結(jié)合到各個(gè)電池組電池頂端處 的各個(gè)絕緣安裝構(gòu)件。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1的制造方法，其中每個(gè)電池組電池是棱柱形二 次電池。
20. —種通過根據(jù)權(quán)利要求1的制造方法制造的棱柱形電池組。
21. —種電池組制造過程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其用于在以自動(dòng)方式或半自動(dòng) 方式連續(xù)制造電池組的過程中實(shí)時(shí)追蹤電池組并監(jiān)測(cè)電池組的質(zhì)量， 以防止電池組的缺陷并確認(rèn)對(duì)該過程的監(jiān)測(cè)或改進(jìn)是吝必要，該電池 組制造過程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括電池組測(cè)試設(shè)備，其用于獲得從由以下項(xiàng)組成的組中選出的 一個(gè)或多個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)(A):每個(gè)電池組的開路電壓、電流和電阻以及每個(gè) 電池組的保護(hù)電路模塊的功能，并將所獲得的測(cè)試數(shù)據(jù)(A)傳送到數(shù) 據(jù)服務(wù)器；條形碼讀取器，其用于獲得從由以下項(xiàng)組成的組中選出的一個(gè)或 多個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)(B):條形碼的印刷質(zhì)量以及關(guān)于由該條形碼指示的電 池組序列號(hào)的比較信息，并將所獲得的測(cè)試數(shù)據(jù)(B)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù) 器；傳感設(shè)備，其用于獲得從由以下項(xiàng)組成的組中選出的一個(gè)或多個(gè) 測(cè)量數(shù)據(jù)(C):每個(gè)電池組的長度、寬度、厚度以及重量，并將所獲 得的測(cè)量數(shù)據(jù)(C)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器；所述數(shù)據(jù)服務(wù)器，其用于儲(chǔ)存從電池組測(cè)試設(shè)備、傳感設(shè)備以及 條形碼讀取器接收到的數(shù)據(jù)；以及可操作地連接到數(shù)據(jù)服務(wù)器的質(zhì)量控制設(shè)備，該質(zhì)量控制設(shè)備包 括數(shù)據(jù)庫，其用于儲(chǔ)存基于每個(gè)電池組的種類(規(guī)格)設(shè)定對(duì)應(yīng)于 數(shù)據(jù)(A )和數(shù)據(jù)(C )的最優(yōu)化范圍的信息("標(biāo)準(zhǔn)信息")；以及中央 處理單元，其用于將儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)(A)和數(shù)據(jù)(C)與 儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)信息進(jìn)行比較和處理儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)服務(wù)器中的數(shù) 據(jù)(A )和數(shù)據(jù)(C )。
全文摘要
本文公開了一種通過一連續(xù)操作由多個(gè)電池組電池制造電池組的方法，該制造方法包括(a)將電池組電池裝入承載夾具中，同時(shí)將絕緣底蓋安裝到各個(gè)電池組電池的底端；(b)在將金屬包層中的每個(gè)定位在所述電池組電池中一對(duì)應(yīng)電池組電池的頂端的一側(cè)之后，通過焊接將金屬包層結(jié)合到各個(gè)電池組電池的頂端；(c)將粘合劑施加到每個(gè)絕緣安裝構(gòu)件的底端或每個(gè)電池組電池的頂端，以將絕緣安裝構(gòu)件結(jié)合到各個(gè)電池組電池的頂端；(d)在將保護(hù)電路模塊中的每個(gè)定位在所述絕緣安裝構(gòu)件中一對(duì)應(yīng)絕緣安裝構(gòu)件的頂端之后，利用預(yù)定的焊接設(shè)備將保護(hù)電路模塊電連接到各個(gè)電池組電池；(e)將粘合劑施加到每個(gè)保護(hù)電路模塊的頂端的外表面或每個(gè)絕緣頂蓋的內(nèi)表面，并將絕緣頂蓋以這樣的方式結(jié)合到各個(gè)保護(hù)電路模塊或各個(gè)電池組電池，即絕緣頂蓋圍繞各個(gè)保護(hù)電路模塊；(f)將電池組從承載夾具取出；(g)利用電池組測(cè)試設(shè)備對(duì)各個(gè)電池組的性能進(jìn)行測(cè)試，并將測(cè)試數(shù)據(jù)(A)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器；(h)將每個(gè)電池組的外表面包裹在保護(hù)膜中，利用條形碼讀取器測(cè)試附接到保護(hù)膜外表面的條形碼，并將測(cè)試數(shù)據(jù)(B)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器；以及(i)利用傳感器測(cè)量每個(gè)電池組的尺寸，并將測(cè)量數(shù)據(jù)(C)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器。
文檔編號(hào)H01M10/04GK101662037SQ20091016190
公開日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月6日
發(fā)明者南相權(quán), 河晶皓, 白周桓, 金禎煥, 金秀鈴 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Lg化學(xué)