本发明提供一种锂电池模组装配装置，包括：动力头装置、动力头变位装置和装配变位装置；所述动力头装置安装在所述动力头变位装置上，所述动力头变位装置控制所述动力头装置进行装配空间范围内的位置变化；所述装配变位装置安装在所述动力头变位装置下方，用于配合所述动力头装置实现对所述装配变位装置上的锂电池电芯进行加工操作；其中，所述动力头装置包括主旋转轴以及在所述主旋转轴的轴心为圆心径向均匀分布的焊接单元、清洗单元和涂胶单元，所述焊接单元、清洗单元和涂胶单元能够在所述主旋转轴的驱动下朝向所述装配变位装置上的锂电池电芯进行加工。本发明能够减少模组的搬运次数和定位次数，保持装配定位的一致性，节省设备空间。