随着新能源汽车的快速发展,动力电池迎来了一个新的机遇和挑战。庞大的市场需求是动力电池的机遇所在,但高质量电池产能不足则为当下面临的巨大挑战,国内有多数车企提到:高质、稳定、量足的动力电池供应商没那么好找。
成本要下降、质量要提升、产能要提升是产业链对动力电池的迫切要求。在这个市场环境下,国内大多数电池厂纷纷扩充自动化产线,同时对现有产线进行技术改造,根据自身实际情况,产线需实现全自动或者半自动生产。
目前自动化产线主要有两种方案:
1、核心工位采用自动化装备和自动测试系统为主,其它工位采用人工和工装有机结合的半自动化生产线;
2、采用全自动化和信息化为主的智能制造生产线,
电池智造在实施过程中都以“过程检测和信息化管理”为核心,以品质管控为优考虑原则,尽最大可能实现自动化,实现全自动化并没有那么“急”。
接下来就以模组自动化生产线过程检测系统和系统自动化生产线过程检测系统为例,详细解读如何通过过程检测和信息化管理实现动力电池系统大规模智能化制造。
1.模组自动化生产线过程检测系统
1)电芯分选测试系统
方法:通过测试仪器与自动化相结合,基于电压、内阻、容量(下载)测试设备的基础上自行自动分选配组。
作用:保证动力电芯的一致性。
2)极性判断测试
方法:针对电芯组装支架后,采用ccd或电压测试判断电池的正负极。
作用:防止电芯正负极错误,busbar放置后导致短路而造成安全事故。
3)低压绝缘测试
方法:针对电芯组装后未放置busbar之前,采用绝缘测试检测电芯与电芯、电芯与金属外壳之间的绝缘。
作用:判断模组绝缘性。
4)焊点跟踪测试
方法:在焊接过程中通过ccd或检测电压或电流的方式;通过软件跟踪记录的方式。
作用:判断焊接品质和焊接数量
5)电池从控模块(mbb)测试
方法和目的:在电池模组组装之前对mbb的电压和模度采集、均衡及静态消耗电流测试,保证上线的每个mbb的功能是完好;
6)模组电压及通讯功能测试
方法:针对模组焊接后,通过采集线检测模组串电压和温度;通过can通讯检测mbb通讯功能。
目的:确保模组性能和功能正常。
7)模组eol测试
方法:针对模组焊接完成后,采用绝缘耐压仪检测模组总正、总负与外壳的绝缘和耐压。
作用:检测模组安规性能
2.系统自动化生产线过程检测系统
1)线束连接测试
方法:在线束与bms对接之前,采用线束检测仪对低压线束进行电压采集测试,防止线束交叉焊接。
作用:确保线束连接正确。
2)bms主控模块测试(bmcu)
方法和作用:电池模组和bms接线之前对bms的主控模块的所有功能进行测试,如:电池电压及是流精度测试,过充、过放、过温及过流等保护性能测试、高压互锁测试、充电功能测试等。
3)拧紧系统的扭力控
方法:在电池包系统装配过程中,针对连接器、模组固定、高压连接、上下盖拧紧进行扭力管控、螺丝数量记录路径管控(自动化)。
作用:确保每颗螺丝扭力值和螺丝数量
4)气密性测试
方法:电池包系统上下盖拧紧固定后,采用气密性测试仪对电池包系统进行气密性测试。
作用:检测电池包系统密封性。
5)电池包系统eol测试
方法:电池包系统连接完成后,采用eol综合测试仪(绝缘耐压仪、高精度万用表、can通讯)+充放电测试系统,检测电池包安规+性能+通讯等性能测试并对电池包系统进行实际工况和模拟工况测试。
目的:针对电池包组装过程中可能发生的故障与安全问题进行测试验证,确保出货给客户的产品是安全可靠的。
由于动力电池包是新能源汽车的核心部件,它的品质和稳定性直接关系到乘客的安全,是新能源汽车行业的基石,而产品的技术设计、产品测试实验和制造工艺是保障动力电池系统品质和稳定性的核心。
动力电池系统的智能化制造,抓住“过程检测系统和信息管理系统”两大核心,是实现生产品质控制的主要方法,采用精度高的电池测试设备和自动化设备相结合的方式将会极大提高电池生产企业的生产质量和生产水平。