利元亨長(zhǎng)電芯裝配線痛點(diǎn)解決方案

摘要

利元亨在新能源動(dòng)力電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了軟包電池、方形電池從電芯到模組pack的整線交付，在CTP長(zhǎng)電芯方面也有著完備的整線解決方案。

在政策導(dǎo)向和質(zhì)量、成本雙重倒逼作用下，新能源技術(shù)需要不斷向“提質(zhì)增效”演進(jìn)。一種成本降低20%以上，體積能量密度提升30%以上，綜合續(xù)航能力至少提升20%的無(wú)模組電池包出現(xiàn)了，學(xué)名CTP（Cell To Pack）。“刀片電池”是CTP產(chǎn)品的代表之一。產(chǎn)品革新是動(dòng)力鋰電池發(fā)展的第一驅(qū)動(dòng)力，而智能制造水平則是鋰電池企業(yè)最核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。

長(zhǎng)電芯極片長(zhǎng)度引發(fā)的“全工序”痛點(diǎn)，影響鋰電池產(chǎn)品良率及產(chǎn)線效率！利元亨在新能源動(dòng)力電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了軟包電池、方形電池從電芯到模組pack的整線交付，在CTP長(zhǎng)電芯方面也有著完備的整線解決方案。

長(zhǎng)電芯裝配線痛點(diǎn)解決方案

▲利元亨CTP長(zhǎng)電芯裝配線

1、長(zhǎng)電芯極耳折彎工藝

因來(lái)料電芯連接片厚度大，連接片折彎需要比較大的壓力，要用力位反饋全閉環(huán)控制技術(shù)，單次推動(dòng)容易使極耳在這個(gè)過(guò)程中折斷，利元亨創(chuàng)新采用兩次成型折彎技術(shù)，循序漸進(jìn)，在保證極耳不受損的情況下，高效完成極耳折彎工藝。

2、長(zhǎng)電芯激光頂蓋焊接技術(shù)

長(zhǎng)電芯頂蓋焊接與傳統(tǒng)的電芯頂蓋焊接不同，需旋轉(zhuǎn)電芯配合焊接頭的擺動(dòng)軌跡完成焊接，焊縫狹窄，容易焊偏，焊接難度大。利元亨采用特有的緊固方式對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行完全緊固，避免轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)生位移。并使用深度視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)，準(zhǔn)確抓取電芯運(yùn)動(dòng)軌跡，焊接平臺(tái)通過(guò)軟件進(jìn)行差補(bǔ)處理，同步配合焊接頭的運(yùn)動(dòng)，對(duì)準(zhǔn)狹窄焊縫，實(shí)現(xiàn)電芯頂蓋的高速精準(zhǔn)焊接。目前能夠穩(wěn)定的保持焊接優(yōu)率。

3、全方位除塵，有效防止電芯短路

焊接和機(jī)構(gòu)間的摩擦，讓電芯生產(chǎn)過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生的粉塵，粉塵失控容易造成電芯短路起火，因此長(zhǎng)電芯生產(chǎn)過(guò)程中有著嚴(yán)苛的車間潔凈度要求，利元亨創(chuàng)新方案采用內(nèi)外部除塵結(jié)合的方式：內(nèi)部采用AAF空氣過(guò)濾器配合除塵系統(tǒng)抽風(fēng)換氣，對(duì)內(nèi)部游離粉塵進(jìn)行清潔，確保設(shè)備潔凈。外部嚴(yán)格控制粉塵的產(chǎn)生，避免使用有粉塵產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的機(jī)構(gòu)與元器件，對(duì)產(chǎn)線各段設(shè)置粉塵監(jiān)管點(diǎn)。并通過(guò)對(duì)關(guān)鍵因子的DOE設(shè)計(jì)，結(jié)合流體分析工具、3D增材制造等方法，得出最優(yōu)的焊接口除塵方案，全方位無(wú)死角除塵。

4、關(guān)鍵包膜機(jī)構(gòu)，精準(zhǔn)包裹電芯

一直以來(lái)，因?yàn)殚L(zhǎng)電芯的藍(lán)膜拉扯容易變形、包膜容易形成氣泡等原因，包膜機(jī)構(gòu)成為長(zhǎng)電芯組裝線的一大難題。針對(duì)這個(gè)難題，利元亨技術(shù)團(tuán)隊(duì)做了如下嘗試：取膜部分采用伺服+C5級(jí)直線模組驅(qū)動(dòng)移位及備料循環(huán)等方式，最終攻克CTP長(zhǎng)電芯的包膜難題。

5、型貼膠極耳撕裂問(wèn)題

針對(duì)極耳貼膠撕裂問(wèn)題，利元亨備用了多種貼膠方式，Z形膠采用先貼底部連接片后貼隔膜的方式，L形膠采用先整形后匹配貼膠的方式，不同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)采用相對(duì)應(yīng)的貼膠方式，從根源上解決極耳貼膠撕裂。

長(zhǎng)電芯PACK線痛點(diǎn)解決方案

1、兼容范圍廣

利元亨CTP長(zhǎng)電芯pack組裝線可兼容最大2500*1350，最小700*1200的包體，適應(yīng)多種車型的電池包體，實(shí)現(xiàn)高兼容、高柔性生產(chǎn)。

2、整線全物流AGV對(duì)接

利元亨pack組裝線可實(shí)現(xiàn)600kg的電芯全物流AGV周轉(zhuǎn)，自動(dòng)化程度高，克服因包體重量過(guò)大轉(zhuǎn)運(yùn)難的問(wèn)題。

3、焊接良率高達(dá)

焊接是pack里的核心工藝，一個(gè)焊點(diǎn)不良往往會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電池包報(bào)廢。利元亨使用機(jī)器人帶焊接頭機(jī)構(gòu)，多角度完成pack的雙側(cè)面加頂部焊接，并配合單獨(dú)壓力監(jiān)控裝置，實(shí)現(xiàn)高達(dá)99.9%的焊接良率。

4、連接片焊后, 基于3D視覺(jué)的高精度檢測(cè)

連接片的焊接品質(zhì)幾乎決定著電池包整體的導(dǎo)通優(yōu)良性，過(guò)大或過(guò)小的焊縫截面積都將使得電池包的電性能與標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生較大偏離， 因此連接片的焊后檢測(cè)在pack組裝中尤為重要。利元亨方案在連接片焊后，基于3D視覺(jué)的高精度檢測(cè)，檢測(cè)目標(biāo)高，嚴(yán)格把控連接片焊后品質(zhì)。

目前，利元亨CTP長(zhǎng)電芯組裝線和PACK線創(chuàng)新方案已在合作企業(yè)項(xiàng)目中得到充分驗(yàn)證，受到客戶的一致好評(píng)。

責(zé)任編輯：xj

原文標(biāo)題：【普沃思?技術(shù)π】利元亨CTP長(zhǎng)電芯產(chǎn)線技術(shù)方案

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