
随着新能源汽车的普及,动力电池作为其核心部件,越来越受到人们的关注。单个电芯的能量往往有限,难以满足一些大型设备的需求。于是,多个电芯便组合在一起形成了电池模组。这就好比将一个个单独作战的士兵组成了一支小部队,通过合理的编排和协作,发挥出更强大的战斗力,而从单个电芯组合在一起形成电池模组的过程就是电池包的生产工艺流程。
【电池包:新能源汽车的“心脏”】
电池包的生产制造是一个复杂的过程,包括安装连接、盖上盖子和测试。在安装连接阶段,会先对箱体进行清洁和涂胶,然后安装连接器和热管理系统组件,最后将模组或电芯模块固定到箱体里。
1.电芯分选——OCV测试
锂电池 pack 分选旨在保证性能一致性与提升安全性,通过挑选出性能相近的电芯或模组,确保电池包在各种工况下稳定输出功率、精准预估续航里程,同时凭借对保护电路及电芯一致性的严格检测,防止过充过放与降低短路风险,避免因个别电芯异常引发安全事故或性能波动,为新能源设备稳定高效运行筑牢基础。
2.去尘除污——等离子清洗
等离子清洗在动力电池PACK生产中的作用主要体现在去除电芯表面污染物、提高表面能以增强粘附力、改善电化学性能、减少安全隐患、为涂胶工序做准备、环保无污染以及提高清洗的均匀性和一致性,从而提升电池的整体性能和可靠性。
3.电池粘合固定——电芯贴胶
动力电池PACK贴胶的主要作用是确保电芯与电芯之间、电芯与模组结构之间以及模组与电池包外壳之间的固定和密封,以提高电池组的结构稳定性、防止电芯在振动或冲击下移位,同时提供必要的电气绝缘和防水防尘保护,增强电池组的整体安全性和可靠性。
4.电芯层叠集成——堆叠挤压技术
动力电池PACK堆叠的目的是为了将多个电芯或模组按照特定的排列方式层叠组合,以实现所需的电压和容量,同时优化空间布局,提高整体能量密度,并确保电池包的结构稳定性和热管理效率,从而满足新能源汽车对电池性能和安全性的要求。
5.模组加固锁定——模组套钢带
动力电池PACK套钢带的主要目的是增强模组的结构强度和稳定性,保护电芯免受损伤,延长使用寿命。钢带还能辅助热管理,维持电池温度均匀,屏蔽电磁干扰,保障电子设备正常运行,并具有隔热、阻燃功能,提高安全性。
备注:在较低的温度下,胶水的固化速度会减慢,可能需要更长的时间来达到所需的强度,所以模组套钢带后在低温气候需要胶水固化炉固化胶水。
动力电池PACK胶水固化的目的是为了确保电池内部各组件之间的牢固结合,提供必要的结构强度和稳定性,防止电芯在振动或冲击下移位,同时胶水固化后形成的密封层还能提供防水、防尘和隔热的效果,增强电池的整体防护性能,确保电池在各种环境下的安全和可靠性。
6.极柱定位与清洁——极柱寻址和激光清洗工艺
极柱寻址和激光清洗的主要目的是确保焊接质量并提高生产效率。极柱寻址通过视觉系统精确识别极柱位置,为激光清洗和焊接提供准确的定位。激光清洗则去除极柱表面的氧化层、残留电解液和其他污染物,为焊接创造良好条件,优化产品质量,提高生产线成品率。这一过程不仅提升焊接强度和电池模组的整体性能,还降低生产成本,实现绿色环保生产。
7.连接系统装配——CCS安装
安装CCS(Cell Contact System,电池接触系统)的是为了建立电芯与电池管理系统(BMS)之间的电气连接,确保电流的高效传输,同时提供结构上的固定作用,保证电芯在PACK中的稳定性,以及在充放电过程中的安全性和可靠性。CCS组件通常包括汇流排和接触件,它们是电池PACK中关键的电气和机械接口。
8.焊接系统整合——激光焊接工艺
激光焊接的目的是为了实现电芯、模组或PACK内部连接件之间的精确、高效和稳定的电气连接,这种焊接方式可以提供高强度的焊点,确保电池组的结构完整性和电气安全性,同时减少接触电阻,提高电池组的导电性能,并且由于其非接触性,还能避免对敏感元件的损伤,提升生产效率和产品质量。
9.焊接质量验证——焊后检查、清理
焊后检查和清理的目的是为了确保焊接质量符合标准,检测焊接点是否有缺陷,如虚焊、冷焊或焊穿等问题,并及时清除焊接过程中产生的焊渣、金属碎屑等残留物,以防止这些残留物对电池性能和安全造成影响,同时也为后续的电池组装和测试提供一个清洁的表面,确保电池PACK的整体性能和可靠性。
10.焊接质量验证——EOL综合测试
模组下线之前的EOL综合测试的目的是为了验证电池模组的性能和安全性,确保其在电化学参数、电气连接、热管理、保护功能等方面均符合设计标准,从而保障电池模组在集成到最终电池包之前具备高质量和可靠性,减少后续生产中的返工和维修成本,提高整体生产效率。
11.集成组装——PACK组装线
做完综合测试就可以模组下线后,上PACK组装线了。
组装线还包括以下工序:
模组上线:将测试合格的电池模组转移到PACK组装线。
组件准备:准备所有必要的PACK组件,包括BMS、冷却系统、外壳、连接件等。
组装:在自动化或半自动化的组装线上,将电池模组与其他组件组装在一起,形成完整的电池包。
电气连接:确保所有的电气连接都正确无误,包括模组之间的连接和与BMS的连接。
密封和冷却系统安装:安装密封件以确保电池包的防水和防尘性能,同时安装冷却系统以管理电池的温度。
性能测试:进行包括电压、内阻、绝缘电阻、充放电性能等在内的一系列性能测试。
安全测试:进行安全测试,如过充、过放、短路、温度测试等,确保电池包的安全性。
数据记录:记录所有测试数据,用于质量追溯和后续分析。
最终检验:进行最终的视觉和功能检验,确保电池包的外观和功能都符合要求。
包装和出货:通过最终检验的电池PACK进行包装,准备出货。
以上就是锂离子电池PACK生产流程的深度解析。通过这一系列的介绍,bmw11222(中国区)有限公司详细了解了从电芯的制备、模组的组装,到最终电池PACK的集成和测试的每一个关键步骤。每一个环节都体现了现代电池制造技术的精密与复杂,以及对安全性、性能和效率的不懈追求。
感谢您的关注和学习,希望这些知识能够帮助您更好地理解锂离子电池PACK的制造过程。如果您对电池技术有更多的兴趣或疑问,欢迎继续探索和讨论。让bmw11222(中国区)有限公司共同期待和推动新能源技术的发展,为实现绿色、可持续的未来贡献力量。