动力电池作为电动汽车的重要组成部分,对温度、安全性和性能都有很高的要求。因此,电动汽车电池的装配问题也成为电动汽车装配过程中的焦点。本文从电动汽车电池组装的角度出发,来了解电动汽车电池的组装有哪些困难。
电动汽车电池组装关键工艺
动力电池系统是一个复杂的系统,由BMS电池管理系统、多个电池模块、外壳等组成。电池组由多个模块组成,每个模块由多个串联和并联的电池组成。
电动汽车电池组总成主要是布置和固定多个模块,以及测试接线盒。在组装过程中,许多站点都涉及安全连接,这些电动汽车电池组装过程直接关系到车辆和乘客的安全。电动汽车电池的关键组装过程如下:
高低压连接器总成
蓄电池组和BMS上有许多高电压和低电压接头。这些接口的组装功能包括:
● 安全部件需要收集数据反馈,必须使用传感器工具;
● 拧紧时,通常是手持工具和手持工具。最好使用枪型工具,以便于抓握和拧紧;
● 扭矩范围不宽,因此最好选择紧凑型工具。
高压线束的安装
蓄电池组中总共有正极和负极高压线束需要连接和组装。当模块充电并通电时,连接到此部件的电压高达数百伏。
通常,车站的接地将被绝缘,以保护车站免受高压电池的伤害。此外,电动汽车电池总成还需要进行绝缘处理。车站这部分的绝缘处理不仅影响电池的安全,也影响操作人员的安全。
高压铜排的连接和安装
高压铜排用于连接模块之间的导电,电流大,使用密集,组装复杂。作为电池导电的关键结构,电动汽车电池总成的安全性也非常重要,汽车电池总组件的疏忽很可能导致电池短路。
车载电池模块安装
电池组由多个电池模块组成。电动汽车电池组总成需要适度的密封性,每个结构部件都有足够的强度,以防止由于电池内部的外力而变形或损坏。
电池模块由多个串联和并联的动力电池组成。电动汽车电池组总成需要将电池模块固定在铝盒中。通常,长螺栓用于穿过模块并固定在盒子底部的螺母上。还有双层模块形式的电池组以节省空间,并将有模块安装支架用于固定上部模块。
顶盖安装
为了满足重量轻、效率高的需求,电池组通常使用铝制外壳。数十个螺栓用于连接和组装电池组铝外壳的上盖和下盒。
螺栓数量多,分布规律,拧紧方向垂直向下。装配时必须按顺序拧紧,以确保上盖的拧紧应力均匀分布。
电动汽车电池组装的主要难点及解决方案
从以上五款动力电池的关键组装工艺中,我们可以了解到电动汽车电池组装最困难的地方是过电流部件、绝缘和紧固顺序的问题。
过流部件问题
动力电池中有许多部件会在组装过程中或组装后通过电流,这些部件被称为过电流部件。这些过电流点通常是连接端子。
如果连接端子没有锁定,端子连接处的接触会很差,并且会有很大的接触电阻,这相当于在电路中串联一个电阻器。由于这个电阻,当电流流动时,这里会产生热量。当大电流流动时,端子上会有很大的电压降,这会过热,并可能烧坏端子。
解决方案:基于此,建议使用传感器型电动工具实时监测拧紧过程曲线,以确保装配端子达到正确的扭矩,防止出现假配合和假扭矩。
绝缘问题
电池模块将在生产工厂进行充电和放电,模块的安装和更换通常在充电条件下进行。因此,使用手持有线工具有导电金属传导的风险,最终形成回路。
电势差通过螺栓到达拧紧工具,然后到达控制器。该人员持有的工具也将串联到回路上。
在这种工作条件下有很大的风险,因为在400-600V下产生的短期电流可能是致命的。在电动汽车电池总成中,有许多电压高达几百伏的总成位置。在这些位置组装螺栓时,绝缘处理尤为重要。
解决方案:在使用带有电动工具电池的电动组装工具时,为了防止人身伤害、消除环境危害和产品责任案件,严格遵守工具使用的绝缘要求非常重要。此外,还可以使用一些绝缘工具。
剩余扭矩问题
在电动汽车电池组装中,上盖站、连接器组装站等特别容易出现扭矩衰减的问题。
这主要是由于在连接位置安装了弹性材料、密封件等,因此在组装过程中要特别注意螺栓拧紧的顺序,并使用多个阶段的不同螺栓组装拧紧速度来缓解螺栓的扭矩衰减。必要时,还可以使用数字显示扭矩扳手来检测螺栓的剩余扭矩,以进行质量控制。
解决方案:在电动汽车电池总成中,由于不同原因导致的扭矩衰减需要通过不同的方式解决。
拧紧顺序问题
如上所述,在拧紧和组装电池组上盖等大型扁平部件时,需要确保应力分布均匀,因此有拧紧顺序要求。通过控制螺栓的拧紧顺序,确保应力分布尽可能均匀,也可以在一定程度上缓解扭矩衰减的发生。
解决方案:通常,工厂中常用的紧固顺序控制是使用符合人体工程学的手臂,通过编码器实现对位置点的控制。这种方法更传统,但不是电池组盖螺栓定位的最佳解决方案。
由于电池组的上盖通常具有相对较大的尺寸范围,因此很难用力臂覆盖布置,人员也很难操作,并且在覆盖过程中容易出现盲点。
未来电动汽车电池组件技术展望
动力电池作为电动汽车的重要组成部分,在前十大动力电池公司中一直走在电动汽车电池组装技术创新的前沿。
各种工具可以更好地适应动力电池的装配条件,帮助动力电池的关键部件实现全装配紧固数据的可靠追溯。特别是对于无线电动工具,对于动力电池扭矩不太大、产品工作范围大的情况,可以很好地平衡便携性、灵活性和高性能。
此外,电动汽车电池自动组装系统也广泛应用于动力电池的组装。从电池组的顶盖到模块的组装,都能有效提高防错水平,提高产品组装质量。这样可以加快生产节奏,节省人力资源,实现降本增效。