用于保持棱柱形电池单元的固定单元的制作方法

1.本公开涉及用于在涂覆步骤期间和固化步骤期间保持棱柱形电池单元的固定单元、用于涂覆棱柱形电池单元的方法、相应的系统、电池单元在这种方法中的用途以及包括根据这种方法提供的电池单元的车辆。


背景技术：

2.在现有技术中，用于电动车辆的电池单元是已知的。这些电池单元涂覆有uv可固化绝缘涂层，使得电池单元可被布置成彼此接触并且与其它部件接触，而不必提供额外的电绝缘。这允许车辆中的电池单元的非常密集且更灵活的布置。这种uv涂层通常使用气雾枪喷涂，并且不像普通油漆那样随时间和/或在烘箱中固化/干燥，而是必须暴露于uv光以触发固化。已经发现，当去除相应的掩模或覆盖物时，涂层经常以不期望的和不可预测的方式破裂。
3.鉴于此，已经发现进一步需要简化用uv可固化电绝缘涂层对电池单元的涂覆。


技术实现要素：

4.鉴于上述情况，本公开的目的是简化用uv可固化电绝缘涂层对电池单元的涂覆。
5.通过阅读以下描述变得显而易见的这些和其它目的通过独立权利要求的主题来解决。从属权利要求涉及本公开的优选示例。
6.根据第一方面，一种用于在涂覆步骤期间和固化步骤期间保持棱柱形电池单元的固定单元，包括：至少一个裙部元件，其在涂覆位置与固化位置之间可移动，并且其中裙部元件被构造成在涂覆位置中遮蔽电池单元的区域并且在固化位置中不遮蔽电池单元的该区域；至少一个夹持元件，其被构造成在涂覆步骤和固化步骤期间保持电池单元，其中夹持元件被构造成在裙部元件的涂覆位置中在电池单元的由裙部元件遮蔽的区域中保持电池单元。
7.换句话说，本公开提供一种用于在涂覆步骤和固化步骤期间保持棱柱形电池单元的固定单元，其中在将涂料喷涂到电池单元上时，裙部元件处于涂覆位置，但是当施加uv光以固化时，裙部元件移动/缩回到固化位置，使得裙部元件不再与电池单元接触。该可移动的裙部元件可以在其位置之间快速移动，而不妨碍其它操作，从而允许快速且有效的过程，否则该过程会需要多个步骤。从而，可以提供一种解决方案，其中电池单元可以被夹持和掩蔽，但是防止涂层在固定单元上或在固定单元与电池单元之间的界面上固化。然后，在没有这些不期望的结果的情况下，电池单元在期望的位置精确地同时接收涂层。作为结果，本公开描述了一种保持和掩蔽电池单元的新的动态方式，其允许涂覆所有六侧而不牺牲输送和掩蔽需求。本公开允许利用能够机械地结合到电池单元的绝缘涂层同时涂覆棱柱形电池单元的所有六侧。
8.术语“固定单元”在本情况下应被广义地理解并且涉及被构造成在涂覆和固化步骤期间保持/固定/安装电池单元的任何装置。术语“电池单元”在本情况下应被广义地理解
并且涉及任何基本上棱柱形、例如基本上矩形形状的电池单元。在涂覆位置中遮蔽电池单元的区域意味着没有涂层可以到达该遮蔽的区域上，其中在固化位置中不遮蔽电池单元的区域意味着裙部不再与施加的涂层和电池单元接触。术语“裙部元件”在本情况下应被广义地理解并且涉及可以在涂覆位置与固化位置之间移动的任何装置，例如裙部元件也可以由两件式“蛤壳(clam shell)”提供，或者裙部元件折叠起来和/或从侧面移入以形成裙部。术语“夹持元件”在当前情况下应被广义地理解并且涉及允许在涂覆和固化期间保持电池单元的任何装置，其中术语保持在这方面应被广义地理解并且具体地涵盖夹持元件和电池单元的夹持、搁置、支撑、形状配合和/或力配合连接。电池单元的通常不应被涂覆的特征/元件特别是端子元件、通风孔(多个通风孔)、qr码等。术语“遮蔽”意味着电池单元的对应区域被裙部元件以这样的方式覆盖/保护使得在涂覆步骤期间没有涂层能够到达遮蔽的区域上。典型地，涂层典型地通过围绕电池单元的轴线被引导的喷嘴或类似装置从电池单元的侧面施加。
9.值得注意的是，本文中描述的任何公开内容和实施方式涉及上文或下文列出的方法和设备/单元/装置，反之亦然。由任何方面、实施方式和示例提供的益处同样适用于所有其它方面、实施方式和示例，反之亦然。
10.如本文中使用的，“确定”也包括“发起或造成确定”，“生成”也包括“发起和/或造成生成”，并且“提供”也包括“发起或造成确定、生成、选择、发送和/或接收”。“发起或造成执行动作”包括触发计算节点或装置执行相应动作的任何处理信号。
11.在一种实施方式中，裙部元件在其涂覆位置可以与电池单元接触，并且裙部元件在其固化位置可以定位在距电池单元一定距离处。在一个示例中，电池单元可以被放置在固定单元上并且移动(例如，借助于移动带)通过喷涂室/喷涂站，在喷涂室/喷涂站处，电池单元可以被喷涂有涂层。在涂覆期间，裙部元件可以与电池单元接触并且覆盖电池单元的不应被涂覆的区域。在一个示例中，电池单元的不应被涂覆的区域定位在底部处。然后，具有涂覆的电池单元的固定单元从喷涂室/喷涂站移动(例如，借助于移动带)到固化站。在固化站中，裙部元件处于其固化位置，该固化位置被设置在距电池单元一定距离处。该距离以这样的方式调节使得固化装置(例如uv光)可以到达也在电池单元的遮蔽区域附近的所施加的涂层。在一个实例中，电池单元与处于其固化位置的裙部元件之间的距离可以在5mm与30mm之间，优选地在10mm与25mm之间，并且最优选地为大约10mm。
12.在一种实施方式中，夹持元件可以包括至少一个钳元件，该至少一个钳元件被构造成使得电池单元的突出端子元件可由该至少一个钳元件保持或支撑。在这方面，钳元件可以仅接收端子元件，使得端子元件搁置在钳元件内。在一个示例中，钳元件可以以这种方式被构造成在钳元件与电池单元的端子元件之间提供形状配合和/或力配合连接。
13.在一种实施方式中，夹持元件可以包括至少一个夹持器钳元件，该至少一个夹持器钳元件被构造成夹持电池单元的突出端子元件。在一个示例中，夹持器钳元件可以包括弹簧元件或提供用于夹持电池单元的端子元件的对应的力负载的其它装置。
14.在一种实施方式中，夹持元件可以包括至少一个抽吸机构，该至少一个抽吸机构包括被构造成保持电池单元的至少一个吸盘。
15.在一种实施方式中，夹持元件可以包括至少一个块元件，该至少一个块元件被构造成定位在电池单元的两个端子元件之间，使得电池单元可由该至少一个块元件保持或支
撑。块元件可以以这样的方式被构造成使得电池单元搁置在块元件上，例如不接触电池单元的端子元件。块元件也可以以这样的方式设计使得块元件被摩擦地夹紧/布置在电池单元的端子元件之间。
16.在一个实施方式中，夹持元件可以包括至少一个夹持器块元件，该至少一个夹持器块元件被构造成定位在电池单元的两个端子元件之间，使得电池单元可由该至少一个夹持器块元件夹持。在一个示例中，夹持器钳元件可以包括一个或更多弹簧元件或提供用于在电池单元的端子元件之间夹持夹持器块元件的对应的力负载的其它装置。
17.在一种实施方式中，固定单元可以包括至少两个夹持元件。这允许在电池单元的相应端子元件处设置夹持元件，以便能够提供特别安全的布置。在一个示例中，固定单元可以包括两个不同的夹持元件或两个相同的夹持元件。
18.在一种实施方式中，裙部元件可以被构造成掩蔽电池单元的布置有端子元件和电池单元的其它特征的一侧的矩形区域。电池单元的通常不应被涂覆的特征/元件特别是端子元件、通风孔(多个通风孔)、qr码等。
19.在一种实施方式中，裙部元件可以具有矩形横截面，该矩形横截面具有60mm与540mm之间、优选地大约260mm的长度，以及10mm与50mm之间、优选地大约20mm的宽度。
20.在一种实施方式中，固定单元可以被构造成保持棱柱形电池单元，该棱柱形电池单元具有100mm与600mm之间、优选地大约300mm的长度，10mm与50mm之间、优选地大约30mm的宽度，以及80mm与150mm之间、优选地大约110mm的高度。
21.在一种实施方式中，固定单元可以进一步包括移动机构，该移动机构被构造成使裙部元件在涂覆位置与固化位置之间移动。在本情况下，移动机构意味着可用于使裙部元件在涂覆第一位置与固化第二位置之间来回移动的任何机构。在一个示例中，移动机构可以是齿条和小齿轮传动装置或类似物。另外，移动机构可以包括更多的电动或气动控制的主动形式。
22.进一步的方面涉及用于利用涂层涂覆棱柱形电池单元的方法，包括：提供由如上所述的固定单元保持的电池单元；用涂层涂覆电池单元，其中裙部元件定位在其涂覆位置中；固化涂层，其中裙部元件定位在其固化位置中。
23.本公开的又进一步的方面涉及一种系统，其包括如上所述的固定单元以及由固定单元保持的电池单元。
24.本公开的再进一步的方面涉及电池单元在如上所述的方法中的用途。在这方面，电池单元的用途意味着电池单元借助于上述方法涂覆。
25.还进一步的方面涉及一种车辆，其包括至少一个根据上述方法涂覆的电池单元。
附图说明
26.下面，参照附图示例性地描述本公开，在附图中：
27.图1是未涂覆的电池单元的示意图；
28.图2是经涂覆的电池单元的示意图；
29.图3是根据本公开的示例的具有处于涂覆位置的裙部元件的固定单元的示意图；
30.图4是图3的固定单元的示意图，其中裙部元件处于固化位置；
31.图5是根据本公开的进一步的示例的具有处于固化位置的裙部元件的固定单元的
示意图；
32.图6是根据本公开的又进一步的示例的具有处于固化位置的裙部元件的固定单元的示意图；
33.图7是根据本公开的再进一步的示例的具有处于固化位置的裙部元件的固定单元的示意图；
34.图8是根据本公开的还进一步的示例的具有处于固化位置的裙部元件的固定单元的示意图；
35.图9是在涂覆和固化期间的固定单元和电池单元的示意图；
36.图10是图9所示的固定单元在涂覆和固化期间的示意性剖视图；以及
37.图11是图9所示固定单元的示意性俯视图。
38.值得注意的是，附图仅是示意性表示，并且仅用于说明本公开的示例。相同或等效的元件原则上提供有相同的附图标记。
具体实施方式
39.在工业中使用uv固化的介电涂层以使具有六侧矩形形状的棱柱形电池单元电绝缘。这种绝缘涂层仅可达到六侧中的五侧，因为包括端子元件和电池单元的其它特征的第六侧典型地用于将电池单元输送通过该工艺，并且被掩蔽以保护其免于过度喷涂。本公开描述一种保持和遮蔽电池单元的新的动态方式，其允许所有六侧的涂覆而不牺牲输送和掩蔽需求。本公开允许利用能够机械地结合到电池单元的绝缘涂层同时涂覆棱柱形电池单元的所有六侧。
40.图1是未涂覆的电池单元100的示意图。电池单元100包括两个端子元件102以及通常不应被涂覆的进一步的特征/元件，例如通风孔(多个通风孔)、qr码等。端子元件102和进一步的特征/元件被布置在电池单元的一侧处的区域101中。图2是经涂覆的电池组电池100'的示意图。
41.图3和图4是根据本公开的示例的具有裙部元件11的固定单元10的示意图，其中在图3中，裙部元件11被示出为处于其涂覆位置，并且在图4中，裙部元件11被示出为处于其固化位置。如所示，固定单元10用于在涂覆步骤期间和固化步骤期间保持棱柱形电池单元100。裙部元件11在涂覆位置(参见图3)与固化位置(参见图4)之间可移动。裙部元件11被构造成在涂覆位置中遮蔽电池单元100的区域101，并且在固化位置中不遮蔽电池单元100的区域101。
42.图3和图4中所示的固定单元10进一步包括两个夹持元件12，该夹持元件12被构造成在涂覆步骤和固化步骤期间保持电池单元100，其中夹持元件被构造成在电池单元100的区域101中保持电池单元100，该区域101被处于其涂覆位置的裙部元件11(参见图4)遮蔽。夹持元件12被设置为钳元件12，该钳元件12被构造成使得电池单元100的相应的突出端子元件102可由钳元件12保持或支撑。钳元件12可以仅接收端子元件102使得端子元件102搁置在钳元件12内。钳元件12可以以这样的方式被构造成使得在钳元件12与电池单元100的端子元件102之间提供形状配合和/或力配合连接。
43.固定单元10可以进一步包括移动机构(未示出)，该移动机构被构造成使裙部元件11在涂覆位置与固化位置之间移动。移动机构可以由可用于使裙部元件11在涂覆位置与固
化位置之间来回移动的任何机构提供。在一个示例中，移动机构可以是齿条和小齿轮传动装置或类似物。
44.图5至图8示出夹持元件的进一步的示例。在所有其它方面，这些示例对应于以上讨论的示例，使得以上已经解释的内容也适用于这些示例。
45.图5是根据本公开的进一步的示例的具有处于固化位置的裙部元件11的固定单元10的示意图。在该示例中，夹持元件由夹持器钳元件13提供，该夹持器钳元件13被构造成使得电池单元100的突出端子元件102可由夹持器钳元件13夹持。在这方面，夹持器钳元件13可以包括相应的弹簧元件18或提供用于夹持电池单元102的端子元件102的对应的力负载的其它装置，从而在夹持器钳元件13与电池单元100的端子元件102之间提供力配合连接。
46.图6是根据本公开的又进一步的示例的具有处于固化位置的裙部元件11的固定单元10的示意图。在该示例中，夹持元件由抽吸机构14提供，该抽吸机构14包括被构造成在电池单元100的区域102处保持电池单元100的两个吸盘15。
47.图7是根据本公开的再进一步的示例的具有处于固化位置的裙部元件11的固定单元10的示意图。在该示例中，夹持元件由块元件16提供，该块元件16被构造成定位在电池单元100的两个端子元件102之间，使得电池单元100可由块元件16保持或支撑。块元件16可以以这样的方式被配置使得电池单元100搁置在块元件16上，例如不接触电池单元100的端子元件102。块元件16还可以以这样的方式被设计成使得块元件100被摩擦地夹紧/布置或形状配合在电池单元100的端子元件102之间。
48.图8是根据本公开的又进一步的示例的具有处于固化位置的裙部元件11的固定单元10的示意图。在该示例中，夹持元件由夹持器块元件17提供，该夹持器块元件17被构造成定位在电池单元100的两个端子元件102之间，使得电池单元100可由夹持器块元件17夹持。在一个示例中，夹持器钳元件17包括两个弹簧元件19或提供用于在电池单元100的端子元件102之间夹持夹持器块元件17的对应力负载的其它装置。
49.应当注意，本公开不限于在一个固定单元10处使用相同的夹持元件。而是，图3至图8所示的夹持元件也可以组合，例如固定单元10可以包括一个夹钳元件12和一个夹持器钳元件13或所示夹持元件12、13、14、16、17的任何其它组合。
50.图9是在涂覆和固化期间的固定单元10和电池单元100的示意图。图10是在涂覆和固化期间的固定单元100的示意性剖视图。图10是固定单元10的示意性俯视图。在所示的示例中，固定单元的夹持元件由块元件16(参见图7)提供，该块元件16被构造成定位在电池单元100的两个端子元件102之间，使得电池单元100可由块元件16保持或支撑。如所示，块元件16可以以这种方式被构造成使得电池单元100搁置在块元件16上，例如不接触电池单元100的端子元件102，其中块元件16还可以以这种方式被设计成使得块元件100被摩擦地夹紧/布置或形状配合在电池单元100的端子元件102之间。
51.在所示的示例中，固定单元10和其上布置的电池单元100被布置/安装在移动带20上，该移动带20可以使固定单元10和电池单元100移动通过喷涂室/喷涂站，在该喷涂室/喷涂站处，电池单元可被喷涂有涂层，并且移动通过固化站，在该固化站处，例如借助于uv光来固化所施加的涂层。在所示的示例中，块元件16被布置/安装在移动带20上。在图9和图10中，左侧的第一位置是涂覆位置，在该涂覆位置处，裙部元件11与电池单元100接触，遮蔽/覆盖电池单元100的不应被涂覆的区域101。在右侧的第二所示位置处，裙部元件11位于其
固化位置，在该固化位置处，裙部元件11被布置在距电池单元100一定距离处，其中裙部元件11到电池单元100的距离为大约10mm。该距离以这样的方式调节，使得固化装置，例如uv光，可以到达也在电池单元100的区域101附近的所施加的涂层。如所示，电池单元100的未被涂覆的区域101定位在底部处。
52.在所示的示例中，裙部元件11可以包括两个或更多引导销21，该引导销21被构造成与布置在移动带20上方并且在固定单元10的侧面的一个或两个轨道元件22接合。两个引导销21可以被设置在裙部元件11的侧面并且可以被引导穿过裙部元件11，使得它们与块元件16接触(参见图10)。由此，与引导销21接合的块元件16使裙部元件11跟随块元件16的线性移动，该线性移动由移动带20驱动。此外，引导销21可以借助于轨道元件22被引导，从而允许裙部元件10在其涂覆位置与固化位置之间上下移动。
53.本公开已经结合也作为示例的优选示例进行了描述。然而，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时，通过研究附图、本公开和权利要求书，可以理解和实现其它变型。应注意，特别地，所呈现的任何步骤可以以任何顺序执行，即本发明不限于这些步骤的特定顺序。此外，也不要求在某个位置执行不同的步骤。
54.在权利要求书中以及说明书中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。“可”或“可以”是指可选的特征。单个元件或其它单元可以实现权利要求中记载的若干实体或项目的功能。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的仅有事实不表明这些措施的组合不能用于有利的实现中。
55.附图标记列表
56.10固定元件
57.11裙部元件
58.12 钳元件
59.13 夹持器钳元件
60.14 抽吸机构
61.15 吸盘
62.16 块元件
63.17 夹持器块元件
64.18 弹簧元件
65.19 弹簧元件
66.20 移动带
67.21 引导销
68.22 轨道元件
69.100 未涂覆的电池单元
70.100'经涂覆的电池单元
71.101由裙部元件11遮蔽的区域
72.102突出端子元件

技术特征：
1.用于在涂覆步骤期间和固化步骤期间保持棱柱形电池单元(100)的固定单元(10)，包括：至少一个裙部元件(11)，其在涂覆位置与固化位置之间可移动，并且其中所述裙部元件被构造成在所述涂覆位置中遮蔽所述电池单元的区域并且在所述固化位置中不遮蔽所述电池单元的所述区域；至少一个夹持元件(12，13，15，16，17)，其被构造成在所述涂覆步骤和所述固化步骤期间保持所述电池单元(100)，其中所述夹持元件被构造成在所述裙部元件(11)的涂覆位置中在由所述裙部元件(11)遮蔽的区域(101)中保持所述电池单元(100)。2.根据权利要求1所述的固定装置(10)，所述裙部元件(11)在其涂覆位置中与所述电池单元(100)接触，并且所述裙部元件(11)在其固化位置中定位在距所述电池单元一定距离处。3.根据权利要求1或权利要求2所述的固定单元(10)，所述夹持元件由包括容器的至少一个钳元件(12)提供，所述容器被构造成容纳和/或支撑电池单元(100)的突出端子元件(102)。4.根据前述权利要求中任一项所述的固定单元(10)，所述夹持元件包括被构造成夹持电池单元(100)的突出端子元件(102)的至少一个夹持器钳元件(13)。5.根据前述权利要求中任一项所述的固定单元(10)，所述夹持元件包括至少一个抽吸机构(14)，所述至少一个抽吸机构(14)包括被构造成保持电池单元(100)的至少一个吸盘(15)。6.根据前述权利要求中任一项所述的固定单元(10)，所述夹持元件包括至少一个块元件(16)，所述至少一个块元件(16)被构造成定位在电池单元(100)的两个端子元件(102)之间，使得所述电池单元(100)由所述至少一个块元件(16)保持或支撑。7.根据前述权利要求中任一项所述的固定单元(10)，所述夹持元件包括至少一个夹持器块元件(17)，所述至少一个夹持器块元件(17)被构造成定位在电池单元(100)的两个端子元件(102)之间，使得所述电池单元(100)由所述至少一个夹持器块元件(17)夹持。8.根据前述权利要求中任一项所述的固定单元(10)，所述固定单元(10)包括至少两个夹持元件(12，13，15)。9.根据前述权利要求中任一项所述的固定单元(10)，所述裙部元件(11)被构造成掩蔽所述电池单元(100)的布置有所述端子元件(102)和所述电池单元(100)的其它特征的一侧的矩形区域(101)。10.根据前述权利要求中任一项所述的固定单元(10)，所述裙部元件(11)具有矩形横截面，所述矩形横截面具有60mm与540mm之间、优选地260mm的长度，以及10mm与50mm之间、优选地20mm的宽度，和/或所述固定单元(10)被构造成保持棱柱形电池单元(100)，所述棱柱形电池单元(100)具有100mm与600mm之间、优选地300mm的长度，10mm与50mm之间、优选地30mm的宽度，以及80mm与150mm之间、优选地110mm的高度。11.根据前述权利要求中任一项所述的固定单元(10)，进一步包括移动机构，所述移动机构被构造成使所述裙部元件(11)在所述涂覆位置与所述固化位置之间移动。12.用于涂覆棱柱形电池单元(100)的方法，包括：提供由根据权利要求1至11中任一项所述的固定单元(10)保持的电池单元(100)；
将裙部元件定位在涂覆位置中；用涂层涂覆所述电池单元(100)；将所述裙部元件定位在固化位置中；固化所述涂层。13.一种系统，其包括根据权利要求1至11中任一项所述的固定单元(10)以及由所述固定单元(10)保持的电池单元(100)。14.电池单元(100)在根据权利要求12所述的方法中的用途。15.车辆，其包括根据根据权利要求12所述的方法涂覆的至少一个电池单元(100)。

技术总结
用于在涂覆步骤期间和固化步骤期间保持棱柱形电池单元(100)的固定单元(10)，包括：至少一个裙部元件(11)，其在涂覆位置与固化位置之间可移动，并且其中裙部元件(11)被构造成在涂覆位置中遮蔽电池单元(100)的区域(101)并且在固化位置中不遮蔽电池单元(100)的该区域(101)；至少一个夹持元件(12，13，15，16，17)，其被构造成在涂覆步骤和固化步骤期间保持电池单元(100)，其中夹持元件被构造成在裙部元件(11)的涂覆位置中在由裙部元件(11)遮蔽的区域(101)中保持电池单元(100)。域(101)中保持电池单元(100)。域(101)中保持电池单元(100)。


技术研发人员：L
受保护的技术使用者：沃尔沃汽车公司
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/10/19