新能源汽車動力電池系統(tǒng)檢修 課件 2.3 動力蓄電池Pack技術(shù)

項目二動力電池箱組裝與檢測任務(wù)三動力蓄電池Pack技術(shù)新能源汽車動力蓄電池及管理技術(shù)

1.了解動力電池PACK過程2.了解動力電池PACK設(shè)計要求3.了解動力電池PACK出廠前測試知識目標學(xué)習(xí)目標1.能夠獨立完成單體電池的測試與配對2.能夠獨立完成模組與總成的組裝測試技能目標職業(yè)素養(yǎng)目標1.嚴格遵守崗位操作規(guī)程，確保工具、設(shè)備和自身的安全。2.具備良好的職業(yè)道德，尊重他人勞動，不竊取他人成果。3.具有良好的團隊協(xié)作精神和較強的組織溝通能力。4.養(yǎng)成定期反思與總結(jié)的習(xí)慣，改進不足，精益求精。5.正確認識自身崗位，熱愛本職工作，時刻保持恭敬心與敬畏心。6.堅持與時俱進，善于思考，敢于創(chuàng)新，提高工作效率。1隨著新能源汽車市場爆發(fā)，動力電池產(chǎn)能逐步擴大，對其性能的要求也越來越高。通常地，鋰離子電池生產(chǎn)的自動化水平直接關(guān)系著電池的品質(zhì)，因此全自動化在鋰電池行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用日益被關(guān)注。而繼《中國智能制造2025》規(guī)劃發(fā)布后，智能制造更是開始上升為國家戰(zhàn)略，作為即將從事該行業(yè)的你，是否了解動力電池PACK智能生產(chǎn)過程呢？任務(wù)導(dǎo)入1動力蓄電池PACK組成13模組的固定與連接2動力蓄電池模組組裝目

錄4動力蓄電池PACK的設(shè)計要求以及測試任務(wù)實施5動力蓄電池PACK組成PART01一.動力蓄電池PACK組成

動力電池PACK是一種電池的制作工藝，通過對單體電池的加工組裝生成的電池組和電池包的過程。利用機械設(shè)備將多個單體電芯通過串并聯(lián)的連接起來，并考慮系統(tǒng)機械強度、熱管理、BMS匹配等問題。動力電池PACK組成重要包括電芯模塊、殼體、電氣系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、BMS幾個部分。動力鋰電池PACK組成一.動力蓄電池PACK組成03電氣系統(tǒng)04熱管理系統(tǒng)01電芯模塊

02殼體05動力蓄電池管理系統(tǒng)BMS動力電池PACK結(jié)構(gòu)動力蓄電池模組組裝PART02模組工藝設(shè)計時，需要考慮模組電性能的一致性，確保Pack整體性能達到或滿足整車的要求。為了保證模組電性能的一致性，需要測量電芯的電壓、內(nèi)阻和容量，將一致性相近的電芯進行分組?？紤]到制造工藝、成本、電芯性能等因素，Pack廠家一般會按自己的標準重新對電芯進行分選。電芯分選需要考慮分選標準的問題，標準制定得合理會減少剩余閑置的電芯，提升生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。還需要對電芯的外觀進行檢查，比如檢查電芯有無絕緣膜破損、絕緣膜起翹、電芯漏液、正負極端面污漬等不良品。一.動力蓄電池PACK組成（一）電芯的分選配對在電芯模組設(shè)計中，模組結(jié)構(gòu)是多種多樣的，主要根據(jù)客戶和車型的需求來確定，最終導(dǎo)致模組的制造工藝也不一樣。模組一般由電芯、上下支架、匯流排（有的也稱連接片）、采樣線束、絕緣板等主要部件組成。圓柱電芯模組結(jié)構(gòu)示意圖一.動力蓄電池PACK組成（二）電芯成組

模組連接方式一.動力蓄電池PACK組成（三）單體連接方式先并聯(lián)后串聯(lián)混聯(lián)方式先串聯(lián)后并聯(lián)典型圓柱電芯模組工藝流程圖一.動力蓄電池PACK組成（四）模組搭建01電芯分選考慮模組電性能的一致性02電芯入下支架指把電芯插入下支架的電芯定位孔中難點在于電芯與下支架孔之間的配合公差，可以把下支架孔前端開成喇叭口03電芯極性判斷安全檢查：指檢查電芯的極性是否符合文件要求；會產(chǎn)生短路，導(dǎo)致產(chǎn)品毀壞，嚴重的可能導(dǎo)致人員受傷05模組間距檢測指檢測電芯極柱端面與支架表面的間距檢測，檢查配合程度，是否固定到位，為是否滿足焊接條件進行提前預(yù)判04蓋上支架指把上支架蓋到電芯上，并把電芯固定在支架內(nèi)，比電芯入下支架困難06清洗等離子清洗，有效地去除電芯極柱端面的污物、粉塵等，，為電阻焊接提前做準備，減少不良品一.動力蓄電池PACK組成（四）模組搭建07匯流排安裝把匯流排安裝固定到模組上，以便電阻點焊1）考慮匯流排與電芯的位置精度2）考慮對匯流排的隔離08電阻焊接指通過電阻焊的方式把匯流排與電芯極柱面熔接在一起，含激光焊和錫焊09焊接檢查設(shè)備一般對焊接的參數(shù)都有監(jiān)控，監(jiān)測到參數(shù)異常，設(shè)備都會自動報警；目前效果不理想，實際結(jié)合人工檢查外觀和人工挑撥匯流排的方式11蓋絕緣板把模組的匯流排進行絕緣保護起來絕緣板不能高出支架的上邊緣，同時絕緣板與支架邊框之間的間隙最好小于1mm10打膠兩種用途：固定電芯以及把電芯和模組的熱量通過導(dǎo)熱膠傳遞出去考慮：（1）膠水的安全環(huán)保性能（2）膠水的表干時間（3）膠水的用量12模組EOL測試生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)（四）模組搭建一.動力蓄電池PACK組成下支架開喇叭口示意圖支架示意圖匯流排示意圖激光焊接機模組EOL測試一.動力蓄電池PACK組成（四）模組搭建模組的固定與連接PART03動力電池模組尺寸確定后，需要考慮固定和連接方式。電池模組的固定和連接有兩個作用：1）固定和連接電池單體自身，使之成為一個整體，并且具備足夠的機械強度和剛度；2）是預(yù)留模組對外的連接、固定方式和位置。按使用功能分類，固定和連接可以分為機械固定和連接、電氣固定和連接。三.模組的固定與連接（一）連接方式主要發(fā)揮機械承載的作用，設(shè)計時需要考慮機械固定和連接的強度和剛度。電池模組主要靠復(fù)合PCB板、連接匯流排和塑膠支架進行機械固定。（1）連接匯流排設(shè)計

可以由銅、鎳、鋁等材質(zhì)制作而成，截面為矩形或倒角（圓角）矩形的長導(dǎo)體（現(xiàn)一般為圓角銅排），起輸送電流和連接電氣設(shè)備的作用。

圓角銅排（2）復(fù)合PCB板設(shè)計柔性電路板FBC，又稱撓性板，是由在柔性介質(zhì)表面制作有導(dǎo)體線路來組成，起到縱向過流和保護的作用，核心是熔絲。

復(fù)合PCB板（二）機械固定與連接三.模組的固定與連接不僅需要考慮固定和連接的強度，還需要考慮過流能力、是否有電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象等。對插電壓采集模塊端膠殼及端子的選型、線材的使用、溫度采集線標簽命名方式等。電池箱通信線詳見書電池箱通