Полный анализ производственной линии PACK с квадратной оболочкой: ключевые процессы, технические моменты и контроль качества

С взрывным ростом новой энергетической автомобильной промышленности батарея питания с квадратной оболочкой стала одним из основных технологических маршрутов на текущем рынке аккумуляторов питания благодаря своим преимуществам, таким как высокая плотность энергии, сильная структурная стабильность и длительный срок службы. В качестве основного звена подключения аккумуляторных элементов к конечному приложению уровень процесса производственной линии PACK с квадратной оболочкой напрямую определяет производительность, безопасность и постоянство аккумуляторной батареи. В этом документе систематически делится опытом производственной линии PACK с квадратной оболочкой из четырех размеров основного процесса производственной линии, ключевых деталей процесса, технических трудностей и системы контроля качества.

PACK батареи с квадратной оболочкой относится к комбинации нескольких ячеек с квадратной оболочкой последовательно и параллельно для формирования модуля, а затем интегрирует систему управления теплом, систему управления батареей (BMS), жгут проводов высокого и низкого напряжения и коробку для формирования аккумуляторной батареи. с полной функцией питания. Основной процесс его производственной линии можно разделить на пять звеньев: предварительная обработка и сортировка ячеек, сборка модулей, окончательная сборка PACK, полная проверка и тестирование, упаковка и складирование. Каждое звено содержит несколько высокоточных технологических этапов, а детали должны строго контролироваться для обеспечения качества продукции.

Предварительная обработка и сортировка ячеек являются основой сборки модуля. Из-за небольших различий в параметрах (таких как напряжение, емкость, внутреннее сопротивление и скорость саморазряда) в процессе производства ячеек с квадратными оболочками прямая сборка приведет к неравномерной производительности модуля. Поэтому производственная линия должна быть оснащена высокоточным сортировочным оборудованием ячеек. Ячейки тестируются в нескольких измерениях с помощью тестеров внутреннего сопротивления напряжения, измерителей емкости и т. д., а ячейки с одинаковыми параметрами классифицируются как одна и та же партия, чтобы обеспечить базовую защиту для последующей сборки модуля. Кроме того, очистка поверхности ячеек также является ключевым шагом в предварительной обработке. Требуется автоматическое очистное оборудование для удаления пыли и масла с поверхности ячеек, чтобы избежать влияния на качество сварки.

Процесс сборки модуля является одним из основных процессов производственной линии PACK батареи с квадратной оболочкой. Этот процесс в основном включает в себя три этапа: укладка аккумуляторных элементов, сварка ушей полюса и упаковка модуля. Укладка аккумуляторных элементов выполняется автоматизированными роботами. Отсортированные ячейки укладываются в заданном порядке, а между ячейками размещаются термоизоляционные прокладки и буферные материалы для повышения безопасности модуля. Технология лазерной сварки обычно используется для сварки ушей полюса. Благодаря высокой точности сварки и небольшой зоне термического воздействия он может эффективно обеспечивать прочность и проводимость соединения ушей полюса. В процессе сварки требуется система мониторинга в реальном времени, чтобы определить, есть ли такие дефекты, как виртуальная и пропущенная сварка в сварном шве, с помощью технологии визуального обнаружения. Упаковка модуля включает в себя размещение сложенных и сварных аккумуляторных элементов в раме модуля из алюминиевого сплава, впрыскивание теплопроводящего клея и отверждение, а также интеграцию компонентов управления теплом на уровне модуля (таких как пластины водяного охлаждения) для достижения требований к тепловыделению модуля.

Процесс сборки PACK является ключевым шагом для преобразования модуля в полный аккумуляторный блок. Этот процесс включает в себя четыре основных этапа крепления модуля, подключения жгута проводов, интеграции BMS и герметизации коробки. В креплении модуля используется автоматическое оборудование для затяжки, а несколько модулей фиксируются в коробке PACK в соответствии с конструктивным положением, чтобы гарантировать, что расстояние между модулями соответствует проектным требованиям. Соединение жгута проводов должно завершить стыковку жгутов проводов высокого и низкого напряжения в строгом соответствии с принципиальной схемой. Точки соединения должны быть изолированы и герметизированы. Интеграция BMS заключается в связи и подключении системы управления аккумулятором к модулю для осуществления контроля состояния, контроля заряда и разряда и защиты аккумуляторного блока. Уплотнение коробки использует лазерную сварку или процесс герметизации, чтобы гарантировать, что аккумуляторная батарея достигает уровня защиты выше IP67 и предотвращает попадание воды и пыли внутрь.

Полная ссылка на проверку и тестирование является последней линией защиты для обеспечения качества ПАКТА батареи с квадратным корпусом. Эта ссылка охватывает три категории: испытание на электрическую работоспособность, тест на адаптивность к окружающей среде и тест на безопасность. Тест на электрическую производительность включает в себя тест на емкость, тест на внутреннее сопротивление, тест на цикл заряда и разряда, тест на баланс напряжения и т. д. для проверки основных электрических характеристик аккумуляторного блока. Тест на адаптивность к окружающей среде включает в себя цикл испытаний при высокой и низкой температуре, вибрационный тест, тест на солевой брызг и т. д. для имитации экстремальных условий окружающей среды аккумуляторного блока при фактическом использовании. Тест на безопасность включает в себя испытания на перегрузку и разряд, испытания на короткое замыкание, испытания на экструзию, прокол и т. д. для оценки безопасности аккумуляторного блока в ненормальных условиях. Кроме того, производственная линия должна быть оснащена системой визуального контроля AOI для всесторонней проверки внешнего вида PACK, соединений электропроводки и паяных соединений, чтобы внешний вид и структура продукта соответствовали стандартам.

Система контроля качества является важной поддержкой производственной линии PACK аккумуляторной батареи с квадратным корпусом. Производственная линия должна создать систему отслеживания всего процесса для записи производственной информации каждой ячейки, модуля и PACK с помощью QR-кода или технологии RFID, чтобы реализовать прослеживаемость всего жизненного цикла от сырья до готовой продукции. В то же время на производственной линии необходимо внедрить интеллектуальную технологию производства, которая отслеживает и анализирует параметры производственного процесса в режиме реального времени через систему MES и своевременно обнаруживает производственные аномалии и корректирует технологические параметры. Кроме того, регулярная калибровка оборудования и обучение персонала также являются ключом к контролю качества, гарантируя, что оборудование производственной линии находится в лучшем состоянии, а операторы обладают профессиональными навыками.

Технические трудности производственной линии Battery PACK с квадратной оболочкой в основном сосредоточены на интеграции управления теплом и автоматизированного гибкого производства. С точки зрения интеграции управления теплом, из-за большого размера батареи с квадратной оболочкой, равномерность рассеивания тепла является ключевым вопросом. Производственная линия должна точно контролировать положение установки компонентов управления теплом и количество покрытия теплопроводных материалов для достижения эффективного рассеивания тепла аккумуляторной батареи. С точки зрения автоматизированного гибкого производства, с диверсификацией новых моделей энергетических транспортных средств, характеристики аккумуляторных батарей также увеличиваются. Производственная линия должна иметь возможность быстрого переключения производственных спецификаций. Благодаря модульному проектированию и интеллектуальной системе планирования может быть реализовано смешанное производство аккумуляторных батарей различных типов.

В будущем производственная линия PACK для аккумуляторов с квадратной оболочкой будет развиваться в направлении интеллекта, экологизации и эффективности. С точки зрения интеллекта будет внедрена технология цифрового двойника для имитации фактического производственного процесса с помощью виртуальной производственной линии для оптимизации технологических параметров и производственных процессов. С точки зрения экологизации будет использоваться энергосберегающее оборудование и экологически чистые материалы для снижения потребления энергии и выбросов отходов в производственном процессе. С точки зрения эффективности автоматизация производственной линии будет еще более усилена, производственный цикл будет сокращен, а эффективность производства будет улучшена. Эти тенденции развития будут способствовать технологической модернизации производственной линии PACK с квадратной оболочкой, обеспечивая сильную поддержку развитию новой энергетической автомобильной промышленности.