鋰電池作為高壓電池，因其能量密度高、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、充電快等優(yōu)點(diǎn)，受到3C數(shù)碼、電動(dòng)工具等行業(yè)的青睞，對(duì)新能源汽車(chē)行業(yè)的貢獻(xiàn)尤為突出。

接下來(lái)，我們將幫助大家了解鋰離子動(dòng)力電池組的分類(lèi)、組成、工藝流程和生產(chǎn)線。

 

鋰離子動(dòng)力電池組的基本介紹

 

 

 

鋰離子動(dòng)力電池組的分類(lèi)

1.什么是鋰離子動(dòng)力電池組

鋰電池電芯、鋰電池模塊和鋰電池鋰離子電源組的一般區(qū)別：

電池單體：構(gòu)成電池鋰離子電源組和電池鋰離子電源組的最基本元素，一般可提供的電壓在3v-4v之間；

電池鋰離子電池：由多個(gè)單體集合在一起形成一個(gè)物理模塊，提供更高的電壓和容量。

電池鋰離子電源組： 一般是由多個(gè)電池鋰離子電源組組成。同時(shí)，還增加了電池管理系統(tǒng)（bms），這是電池廠提供給用戶(hù)的最終產(chǎn)品。

 

 

作為鋰離子動(dòng)力電池組的核心部件，目前根據(jù)電池的形狀主要分為三類(lèi)：棱形外殼、圓柱體和軟性鋰離子動(dòng)力電池組（聚合物電池）。正負(fù)電極以不同的方式被封裝在相應(yīng)的外殼中。

 

 

2.電池模塊

通過(guò)組裝單體電池，通過(guò)母線將電池組成不同的串聯(lián)和并聯(lián)，可以采用螺絲焊接、電阻焊接、超聲波焊接、超聲波鋁線焊接和激光焊接?？紤]到生產(chǎn)產(chǎn)量、效率和連接點(diǎn)的內(nèi)阻，目前激光焊接是許多電池制造商的首選。

 

 

 

鋰離子動(dòng)力電池組的組成

主要包括電池模塊、機(jī)構(gòu)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)和BMS幾個(gè)部分。

1.電池模塊
電池模塊負(fù)責(zé)儲(chǔ)存和釋放能量，為汽車(chē)提供動(dòng)力。

2.機(jī)制系統(tǒng)
主要由電池鋰離子動(dòng)力包上蓋、托盤(pán)、各種金屬支架、端板和螺栓組成，起到支撐、抗機(jī)械沖擊、機(jī)械振動(dòng)和環(huán)保（防水防塵）的作用。

3.電氣系統(tǒng)
主要由高壓跳線或高壓線束、低壓線束和繼電器組成。高壓線束可以看作是鋰離子動(dòng)力電池組的 “大動(dòng)脈”，它將動(dòng)力電池系統(tǒng)的心臟動(dòng)力源源不斷地傳輸給各個(gè)需要的部件。

低壓線束可以看作是鋰離子動(dòng)力電池組的 “神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，它實(shí)時(shí)傳輸檢測(cè)信號(hào)和控制信號(hào)。

4.熱管理系統(tǒng)
熱管理系統(tǒng)主要有四種類(lèi)型：空氣冷卻、水冷卻、液體冷卻和相變材料。以水冷系統(tǒng)為例，熱管理系統(tǒng)主要由冷卻板、冷卻水管、隔熱墊和導(dǎo)熱墊組成。

5.BMS
電池管理系統(tǒng)Battery management system。它主要由CMU和BMU組成。

●CMU：電池監(jiān)測(cè)單元，負(fù)責(zé)測(cè)量電池的電壓、電流和溫度等參數(shù)，以及平衡等功能。當(dāng)CMU測(cè)量這些數(shù)據(jù)時(shí)，它通過(guò)前面提到的電池 “神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) “將數(shù)據(jù)傳輸給BMU。

●BMU：電池管理單元電池管理單元。
它負(fù)責(zé)評(píng)估由CMU傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)異常，它將保護(hù)電池，發(fā)出減少電流的請(qǐng)求，或切斷充放電路徑，以防止電池超過(guò)允許的使用條件，同時(shí)也管理電池的功率和溫度。

根據(jù)之前設(shè)計(jì)的控制策略，判斷出需要報(bào)警的參數(shù)和狀態(tài)，并將報(bào)警信息發(fā)送給車(chē)輛控制器，最后傳達(dá)給駕駛員。以下是相關(guān)的十大電池管理系統(tǒng)供應(yīng)商。

 

 

工藝流程

電池鋰離子動(dòng)力包是新能源汽車(chē)的核心能源，為整車(chē)提供驅(qū)動(dòng)力。作為新能源汽車(chē)的核心部件，其質(zhì)量直接決定了整車(chē)的性能。鋰電池制造設(shè)備一般分為三種類(lèi)型：前端設(shè)備、中端設(shè)備和后端設(shè)備。

設(shè)備的精度和自動(dòng)化水平將直接影響產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和一致性。雖然電芯和模塊的種類(lèi)不同，但鋰離子動(dòng)力電池組的組成和工藝一般都是一樣的。主要分為裝配工藝、氣密性測(cè)試工藝、軟件編寫(xiě)工藝、電氣性能測(cè)試工藝等。

 

 

生產(chǎn)線的介紹

鋰離子動(dòng)力電池組的組裝過(guò)程中，有很多柔性電路和壓裝緊固。自動(dòng)化難度高，投入產(chǎn)出比不高。因此，后端設(shè)備的自動(dòng)化程度會(huì)低于前段和中段，但它與圓柱體、棱形殼體、軟質(zhì)鋰離子動(dòng)力包中的三種鋰離子動(dòng)力包電池兼容。

可能需要自動(dòng)化的工作崗位：

●下殼體自動(dòng)上線
●模塊自動(dòng)上線進(jìn)入殼體
●模塊固定并緊固
●上線并緊固上蓋
●自動(dòng)涂抹A/B型熱敏膠（根據(jù)工藝）。
●自動(dòng)涂抹密封膠（根據(jù)工藝）。
●成品下線
此外，有人會(huì)提出，銅牌安裝和螺絲擰緊、氣密性測(cè)試、EOL測(cè)試也需要自動(dòng)方法。這種情況比較少，穩(wěn)定性也難以保證。

后端鋰離子動(dòng)力電池組生產(chǎn)線批量生產(chǎn)設(shè)備主要有兩種操作方式：

1. AGV+裝配小車(chē)
過(guò)去主要用在汽車(chē)廠，現(xiàn)在電池廠也在慢慢推廣這種模式
2. 輸送線+托盤(pán)模式
輥道線/輥道摩擦線/多鏈條輸送線

 

 

 

總結(jié)

隨著動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展逐漸成熟，鋰電池組的模塊化技術(shù)也將越來(lái)越成熟。鋰離子動(dòng)力電池組技術(shù)的發(fā)展涉及多學(xué)科、多領(lǐng)域的知識(shí)，需要跨學(xué)科的技術(shù)整合。

總而言之，包括十大動(dòng)力電池企業(yè)在內(nèi)的汽車(chē)企業(yè)要想大規(guī)模生產(chǎn)出在壽命、穩(wěn)定性、可靠性、安全性等方面完全滿足新能源汽車(chē)要求的動(dòng)力電池組產(chǎn)品，需要進(jìn)行大量的工程實(shí)踐和試驗(yàn)驗(yàn)證。而產(chǎn)品的不斷優(yōu)化和升級(jí)過(guò)程。