Процесс сборки аккумуляторной батареи, серия 4 – сборка полуфабриката
Систему аккумуляторных батарей можно метафорически сравнить с "
армия
«которая должна работать непрерывно в течение 5–10 лет, при этом каждый компонент должен играть определенную роль и функцию:
-
Элементы аккумуляторной батареи
: Подобно солдатам в боевом подразделении (основная задача: хранить и выдавать электрическую энергию), они служат основой армии.
-
Система управления аккумулятором
(БМС)
: действует как командный центр, отвечающий за получение инструкций, сбор данных, принятие решений, отдачу команд и обеспечение защиты.
-
Система терморегулирования
: выполняет функции системы логистической поддержки, отвечающей за нагрев или охлаждение для поддержания оптимального рабочего состояния аккумулятора.
-
Датчики
: Выступать в качестве разведчиков, собирая важную информацию.
-
Жгуты проводов и разъемы
: Выступать в качестве коммуникационной и транспортной сети, облегчая передачу информации и подачу электроэнергии.
-
Другие компоненты
: Подобно различным источникам питания, они, хотя и не являются основными, существенно влияют на производительность системы.
Сборка полуфабрикатов подразумевает объединение всех этих подразделений, систем снабжения, связи и транспорта в сплоченную и боеспособную «армию».
01 Предварительная обработка коробки
В настоящее время корпуса аккумуляторных батарей в основном изготавливаются из экструдированных профилей из алюминиевого сплава, которые сначала обрабатываются, а затем соединяются с помощью сварки CMT, аргонодуговой сварки, сварки трением с перемешиванием (FSW).
лазерная сварка
и другие методы сварки.
Внутреннюю часть коробки обычно необходимо покрыть изоляционным порошком, чтобы исключить потенциальные риски утечки. Дно коробки обычно равномерно покрыто вспененным полиуретаном, чтобы защитить пластину жидкостного охлаждения, а также сыграть определенную роль в сохранении тепла.
Коробка должна пройти строгую очистку и проверку герметичности. Поставщик должен провести полную проверку коробки перед поставкой, чтобы убедиться, что герметичность квалифицирована перед поставкой.
Предварительная обработка коробки обычно включает:
-
Монтаж и крепление высоковольтного/низковольтного
плагины (положительные и отрицательные быстрые плагины, быстрые плагины для низковольтной связи)
-
Крепление сборной шины
-
П
Установка ограничительных прокладок модуля (для предотвращения прямого контакта между ячейкой аккумулятора и пластиной жидкостного охлаждения корпуса)
02 Склеивание
Склеивание является ключевым этапом
сборка аккумуляторной батареи
, в основном используется для обеспечения герметизации, фиксации и теплопроводности между коробкой и модулем, а также между модулями.
Герметик в основном используется между корпусом и модулем для предотвращения попадания влаги, пыли и других внешних загрязнений в корпус и обеспечения стабильности внутренней среды аккумуляторной батареи.
Поскольку между модулем и пластиной жидкостного охлаждения или нагревательной пленкой имеется определенный зазор, между ними для соединения добавляется слой теплопроводящего клея, что не только повышает общую прочность конструкции аккумуляторной батареи, но и улучшает эффективность рассеивания тепла аккумуляторного элемента.
Теплопроводящий клей
: Как правило, он состоит из двух компонентов, А и В:
-
Клей А
является основным клеем производительности
-
Клей Б
— помочь клею А затвердеть.
В реальном производственном процессе завода, чтобы ускорить производственный ритм, обычно используется клеевая машина для распыления теплопроводного клея. В особых случаях для ручного распыления могут также использоваться пневматические клеевые пистолеты.
Теплопроводящий клей, выполняющий только функцию теплопроводности, обычно имеет более низкую вязкость, в то время как теплопроводящий структурный клей имеет более высокую вязкость, которая обладает как теплопроводным, так и определенным фиксирующим эффектом.
Методы склеивания
: дозирование клея, нанесение клея, распыление клея и заполнение клеем.
-
Нанесение клея
: в основном используется для фиксации жгутов проводов и предотвращения окисления при сварке
-
Покрытие клеем
: в основном используется для фиксации между ячейками батареи или теплопроводности между ячейками батареи и корпусом коробки
-
Распыление клея
: в основном используется для фиксации и теплопроводности в нижней части корпуса коробки (в основном используется для немодульных решений)
03 Подъем модуля в коробку
После сварки модуля его необходимо зажать и зафиксировать с помощью инструмента, а затем поднять в указанное положение в корпусе коробки. Подъемный инструмент обычно специально разработан, а сила зажима должна быть умеренной, что должно обеспечить устойчивость модуля, не вызывая его повреждения. Инструмент должен гарантировать, что модуль не будет трястись или падать во время процесса подъема.
После входа в коробку торцевая пластина модуля крепится к монтажному отверстию на балке коробки с помощью тяги (нестандартный длинный болт). После этого на встроенную крышку необходимо закрепить слой изоляционного листа, чтобы исключить прямой контакт персонала с высоковольтным полюсным наконечником.
04 Установка подключаемой панели и BMS
После того, как модуль поднят в коробку, необходимо установить BMS и различные разъемы. Общие разъемы включают: высоковольтные разъемы, низковольтные разъемы, пожарные гидранты, взрывозащищенные клапаны, MSD (выключатели обслуживания) и т. д. В настоящее время схема проектирования, принятая основными интеграторами пакетов, заключается в интеграции этих разъемов на панели разъемов.
Такая конструкция может упростить процесс установки и ускорить производственный цикл в процессе изготовления. Кроме того, для крышки батарейного отсека нужно только открыть монтажное отверстие панели, вместо того, чтобы открывать монтажное отверстие для каждого штекера.
Некоторые аккумуляторные блоки также могут иметь панель, которая является панелью обслуживания, поскольку BMS с большей вероятностью выйдет из строя в течение длительной эксплуатации аккумуляторного блока. BMS можно извлечь из аккумуляторного блока через панель обслуживания, не снимая всю крышку аккумуляторного отсека, что очень хлопотно, а частое снятие крышки отсека может повлиять на герметичность аккумуляторного блока, что приведет к снижению уровня защиты IP.
05 Монтаж последовательных медных шин и жгутов связи
Аккумуляторные батареи в настоящее время в основном представляют собой «бесмодульные конструкции». Последовательное и параллельное соединение между ячейками осуществляется с помощью CCS (интегрированных шин), тогда как последовательное и параллельное соединение между модулями осуществляется с помощью медных шин.
Медные шины делятся на мягкие и твердые типы. Мягкие медные шины изготавливаются путем ламинирования нескольких слоев медной фольги, полимерной диффузионной сварки и термоусадочной пленки. Мягкие медные шины можно сгибать, они более гибкие, просты в установке и обладают лучшей вибростойкостью, но стоят дороже, чем твердые медные шины. Твердые медные шины изготавливаются путем резки, гибки и термоусадочной пленки меди T2.
Стоит отметить, что более длинные медные шины необходимо закрепить на торцевой пластине или коробке модуля, обычно с помощью пластиковых хомутов или непосредственно приклеив их с помощью вспененного клея.
Хотя текущая структура аккумуляторной батареи была значительно упрощена, связь между CCS и BMS по-прежнему должна осуществляться через низковольтные жгуты. Датчики температуры и напряжения на CCS отвечают за сбор сигналов, а коммуникационный жгут отвечает за передачу данных между BMS и CCS.
Для обеспечения стабильности передачи сигнала решающее значение имеет экранирование и изоляционная обработка жгутов проводов связи, которые могут эффективно предотвратить влияние внешних электромагнитных помех на сигнал.
