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사각 쉘 배터리 팩 생산 라인의 전체 분석: 핵심 프로세스, 기술 포인트 및 품질 관리
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2025-10-24
본 논문은 사각 쉘 배터리 팩 생산 라인의 핵심 프로세스, 핵심 프로세스(셀 분류, 레이저 용접, BMS 통합), 테스트 포인트 및 품질 관리 시스템을 체계적으로 분석하고 사각 쉘 배터리 팩 생산의 기술적 세부 사항과 향후 개발 동향을 이해하는 데 도움이 됩니다.
신에너지 자동차 산업의 폭발적인 성장과 함께 사각 쉘 전력 배터리는 높은 에너지 밀도, 강력한 구조적 안정성 및 긴 주기 수명과 같은 장점으로 인해 현재 전력 배터리 시장에서 주류 기술 경로 중 하나가 되었습니다. 배터리 셀을 엔드 포인트 애플리케이션에 연결하는 핵심 연결 고리로서 사각 쉘 배터리 팩 생산 라인의 프로세스 레벨이 배터리 팩의 성능, 안전성 및 일관성을 직접 결정합니다. 본 논문은 생산 라인의 핵심 공정, 핵심 공정 세부 사항, 기술적 어려움 및 품질 관리 시스템의 4
스퀘어 쉘 배터리 팩은 여러 개의 스퀘어 셸 셀을 직렬 및 병렬로 결합하여 모듈을 형성한 다음 열 관리 시스템, 배터리 관리 시스템(BMS), 고전압 및 저전압 배선 하니스 및 박스를 통합하여 완전한 전원 공급 기능을 갖춘 배터리 팩을 형성하는 것을 말합니다. 생산 라인의 핵심 프로세스는 셀 전처리 및 분류, 모듈 조립, 팩 최종 조립, 전체 검사 및 테스트, 포장 및 입고 등 5개의 링크로 나눌 수 있습니다. 각 링크에는
셀 전처리 및 정렬은 모듈 조립의 기초입니다. 사각 쉘 셀의 생산 공정에서 작은 파라미터 차이(전압, 용량, 내부 저항 및 자가 방전 속도 등)로 인해 직접 조립하면 모듈의 성능이 고르지 않습니다. 따라서 생산 라인에는 고정밀 셀 분류 장비가 필요합니다. 셀은 전압 내부 저항 테스터, 용량 테스터 등을 통해 다차원으로 테스트되며, 일관된 매개 변수를 가진 셀은 동일한 배치로 분류되어 후속 모듈 조립을 위한 기본 보호 기능을 제공합니다. 또한 셀의 표면 청소도 전처리의 핵심 단계입니다. 용접 품질에 영향을 미치지 않도록 셀 표면의 먼
모듈 조립 프로세스는 사각 쉘 배터리 PACK 생산 라인의 핵심 프로세스 중 하나입니다. 이 프로세스에는 주로 배터리 셀 적층, 폴 이어 용접 및 모듈 포장의 세 단계가 포함됩니다. 배터리 셀 적층은 자동 로봇에 의해 완료됩니다. 정렬된 셀은 미리 정해진 순서로 쌓이고, 열 절연 스페이서와 완충 재료를 셀 사이에 배치하여 모듈의 안전성을 향상시킵니다. 레이저 용접 기술은 일반적으로 폴 이어 용접에 사용됩니다. 용접 정확도가 높고 열에 영향을 받는 영역이 작기 때문에 폴 이어 연결의 강도와 전도성을 효과적으로 보장할 수 있습니다. 용접 과정에서 시각 모듈 포장에는 적층 및 용접 배터리 셀을 알루미늄 합금 모듈 프레임에 배치하고 열전도 접착제 및 경화를 주입하고 모듈의 열 소산 요구 사항을 달성하기 위해 모듈 수준의 열 관리 구성 요소(예: 수냉 플레이트)를 통합하는 작업이 포함됩니다.
PACK 조립 프로세스는 모듈을 완전한 배터리 팩으로 변환하는 핵심 단계입니다. 이 프로세스에는 모듈 고정, 배선 하니스 연결, BMS 통합 및 박스 씰링의 네 가지 핵심 단계가 포함됩니다. 모듈 고정은 자동 조임 장비를 채택하며, 모듈 사이의 간격이 설계 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 설계 위치에 따라 여러 모듈을 PACK 상자에 고정합니다. 배선 하니스 연결은 회로도에 따라 고전압 및 저전압 배선 하니스의 도킹을 완료해야 합니다. 연결 지점은 절연 및 방수 밀봉이 필요합니다. BMS 통합은 배터리 관리 시스템을 모듈과 통신 및 박스 씰링은 레이저 용접 또는 실란트 프로세스를 채택하여 배터리 팩이 IP67 이상의 보호 수준에 도달하고 물과 먼지가 내부로 유입되는 것을 방지합니다.
전체 검사 및 테스트 링크는 사각 쉘 배터리 팩의 품질을 보장하기 위한 마지막 방어선입니다. 이 링크는 전기 성능 테스트, 환경 적응성 테스트, 안전 성능 테스트의 세 가지 범주를 다룹니다. 전기 성능 테스트에는 배터리 팩의 기본 전기 성능을 확인하기 위한 용량 테스트, 내부 저항 테스트, 충전 및 방전 사이클 테스트, 전압 균형 테스트 등이 포함됩니다. 환경 적응성 테스트에는 실제 사용 중인 배터리 팩의 극한 환경 조건을 시뮬레이션하기 위한 고온 및 저온 사이클 테스트, 진동 테스트, 염분 스프레이 테스트 등이 포함됩니다. 안전 성능 테스트에는 또한 생산 라인에는 AOI 육안 검사 시스템을 장착하여 PACK의 외관, 배선 하네스 연결부 및 솔더 조인트를 종합적으로 검사하여 제품 외관과 구조가 표준에 부합하는지 확인해야 합니다.
품질 관리 시스템은 사각 쉘 배터리 PACK 생산 라인에 대한 중요한 지원입니다. 생산 라인은 QR 코드 또는 RFID 기술을 통해 각 셀, 모듈 및 PACK의 생산 정보를 기록하는 전 공정 추적 시스템을 구축하여 원자재에서 완제품에 이르기까지 전체 수명 주기 추적성을 실현할 필요가 있습니다. 동시에 생산 라인은 MES 시스템을 통해 생산 공정의 매개 변수를 실시간으로 모니터링 및 분석하고, 생산 이상을 적시에 감지하고 공정 매개 변수를 조정하는 지능형 제조 기술을 도입해야 합니다. 또한 정기적인 장비 교정 및 인사 교육도 품질 관리의 핵심으로 생산 라인 장비
사각 쉘 배터리 PACK 생산 라인의 기술적 어려움은 주로 열 관리와 자동화된 플렉시블 생산의 통합에 초점을 맞추고 있습니다. 열 관리 통합 측면에서 사각 쉘 배터리의 크기가 크기 때문에 열 소산의 균일성이 핵심 문제입니다. 생산 라인은 배터리 팩의 효율적인 열 소산을 달성하기 위해 열 관리 구성 요소의 설치 위치와 열전도 물질의 코팅량을 정밀하게 제어해야 합니다. 자동화된 플렉시블 생산 측면에서 신에너지 차량 모델의 다양화로 배터리 팩의 사양도 증가하고 있습니다. 생산 라인은 생산 사양을 신속하게 전환할 수 있는 능력을 갖추어야 합니다. 모듈
앞으로 스퀘어 쉘 배터리 PACK 생산 라인은 인텔리전스, 그린링 및 효율성 방향으로 발전할 것입니다. 인텔리전스 측면에서는 가상 생산 라인을 통해 실제 생산 공정을 시뮬레이션하여 공정 매개 변수와 생산 공정을 최적화하는 디지털 트윈 기술이 도입됩니다. 그린링 측면에서는 에너지 절약 장비와 환경 친화적인 소재를 사용하여 생산 공정에서 에너지 소비 및 폐기물 배출을 줄일 것입니다. 효율성 측면에서는 생산 라인의 자동화가 더욱 강화되고 생산 주기가 단축되며 생산 효율이 개선됩니다. 이러한 개발 경향은 스퀘어 쉘 배터리 PACK 생산 라인의 기술 업그레이드
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