Cos'è un modulo batteria?
Modulo batteria è un'unità di accumulo di energia intermedia tra la cella della batteria e il pacco batteria. Il modulo batteria è costituito da un numero di celle della batteria collegate in serie e parallelo, più elementi strutturali ausiliari che servono a raggruppare la corrente, raccogliere dati, fissare e proteggere le celle della batteria.
Per quanto riguarda il modulo batteria, spesso vediamo espressioni come 2P4S, dove P si riferisce alla connessione in parallelo e S si riferisce alla connessione in serie. Collegando in serie in parallelo due gruppi di quattro celle della batteria, otteniamo un modulo batteria 2P4S con un totale di otto celle della batteria.
Sommario
A cosa serve il modulo batteria?
In poche parole, i moduli batteria vengono utilizzati per ottenere la tensione desiderata, capacità e potenza erogata. Questi moduli batteria possono essere utilizzati come elementi costitutivi per pacchi batteria più grandi, fornendo una soluzione scalabile ed efficiente per una varietà di applicazioni.
I moduli batteria svolgono un ruolo vitale nei sistemi di accumulo di energia e di trasmissione di potenza. Il loro scopo principale è immagazzinare energia elettrica e fornirla quando necessario come fonte di energia affidabile ed efficiente. I moduli batteria combinano più celle della batteria per ottenere una tensione più elevata, capacità e potenza rispetto a una singola cella della batteria.
Combinando le celle della batteria nel modulo batteria, i produttori possono creare unità standardizzate più facili da gestire, sostituire ed espandere. Questo approccio modulare consente di costruire pacchi batteria più grandi combinando più moduli batteria, consentendo di personalizzare le soluzioni di alimentazione per applicazioni specifiche.
Essenzialmente, un modulo batteria colma il divario tra una singola cella della batteria e un sistema completo di accumulo di energia, fornendo un versatile, soluzione gestibile e sicura per immagazzinare e fornire energia in una varietà di applicazioni.
Nascita del Modulo Batteria
Una cella di batteria, dal punto di vista della produzione meccanica, soffre di scarse caratteristiche meccaniche e interfacce esterne ostili, tra gli altri problemi:
- Le dimensioni, la forma e altri stati fisici esterni non sono stabili, con il processo del ciclo di vita produrrà evidenti cambiamenti.
- La mancanza di un'installazione meccanica semplice e affidabile e di un'interfaccia di fissaggio.
- La mancanza di una connessione di uscita comoda e semplice e di un'interfaccia di monitoraggio dello stato.
- La sua debole protezione meccanica e isolante.
A causa di questi problemi con una cella della batteria, è necessario aggiungere uno strato aggiuntivo per affrontarli e rendere la cella della batteria più facile da assemblare e integrare. Il modulo batteria è costituito da poche fino a una o due dozzine di unità cellulari con uno stato esterno relativamente stabile, meccanica conveniente e affidabile, interfacce di uscita e monitoraggio, così come un isolamento e una protezione meccanica più forti, che è una buona soluzione al problema di una singola cella.
I principali vantaggi dei moduli batteria standard includono:
- Può realizzare più facilmente la produzione automatizzata, e ha un'elevata efficienza produttiva, la qualità del prodotto e i costi di produzione sono più facili da controllare.
- Può formare un alto grado di standardizzazione, contribuire a ridurre significativamente i costi della linea di produzione e migliorare l’efficienza produttiva. Interfacce e specifiche standard affinché il mercato possa competere pienamente con la scelta a due vie, e mantenere una migliore operabilità di utilizzo della scala.
- Affidabilità eccellente, l'intero ciclo di vita degli aspetti meccanici e di isolamento della batteria può costituire una buona protezione.
- Costi delle materie prime relativamente bassi, non causerà troppa pressione sui costi di assemblaggio finale del gruppo propulsore.
- Il valore della più piccola unità mantenibile è relativamente piccolo, che ha un effetto significativo sulla riduzione dei costi post-vendita.
Struttura dei componenti del modulo batteria
Come si vede nella foto sopra, il modulo batteria è composto principalmente da celle della batteria, pannelli isolanti, piastre terminali, CCS(Sistema di connessione cellulare), pannelli di copertura superiore, e fondo coibentato.
Questi non sono assoluti, il modulo batteria può adattare la propria struttura compositiva in base alle diverse situazioni progettuali. Per esempio, se la batteria deve funzionare in un ambiente a bassa temperatura, è possibile aggiungere una pellicola riscaldante. Non si desidera utilizzare il nastro da imballaggio per il fissaggio, è possibile sostituirlo anche con la piastra laterale.
Processo di assemblaggio del modulo batteria
Semplicemente parlando, Il processo di assemblaggio del modulo batteria consiste nel collegare e assemblare più celle della batteria con la struttura del telaio, Sistema di connessione cellulare (CCS), componenti isolanti e altre parti, e poi fai tutti i tipi di test. Di seguito è riportato il processo di assemblaggio dettagliato di un modulo batteria.
1. Cella batteria in linea
Il braccio robotico dispone le celle della batteria in entrata nel telaio del materiale, che viene tirato dal carrello AGV alla parte di carico in loco per il caricamento. Ogni posizione con una cornice materiale viene rilevata automaticamente. Se manca il materiale, la funzione di rilevamento visualizzerà un avviso tempestivo attraverso il sistema di luci di sicurezza e MES (Sistema di gestione delle informazioni sulla produzione).
2. Test OCV/ACR della cella della batteria
Il braccio robotico afferra la cella della batteria dal telaio del materiale e corre verso il basso, realizzando automaticamente le funzioni di scansione del codice, confermando la polarità della cella della batteria, Rilevamento OCV, e confronto del valore K. Inoltre, il processo ha una funzione di rilevamento anti-opacità della polarità delle celle della batteria e una funzione anti-opacità di ricodifica delle celle della batteria. COSÌ, se c'è qualche anomalia, emetterà un allarme e posizionerà la cella della batteria sul tavolo NG.
3. Capovolgimento e pulizia delle celle della batteria
Il braccio robotico posizionerà le celle della batteria in base ai requisiti di progettazione del modulo batteria, applicare la colla sulle celle della batteria, attaccare la copertura isolante e il foglio isolante termico mentre può capovolgere più celle della batteria. Il pulitore al plasma eseguirà la relativa pulizia della cella della batteria. Il trattamento superficiale al plasma è un metodo di trattamento a secco, viene trattata solo la superficie del materiale, è un modo più sicuro per pulire le batterie agli ioni di litio.
4. Incollaggio delle celle della batteria
In base al numero di celle della batteria nel modulo batteria e alla posizione di incollaggio, il dispositivo di incollaggio delle celle della batteria viene posizionato separatamente per l'incollaggio. Le posizioni di incollaggio sono generalmente piastre terminali, piastre laterali, tamponi tampone, fogli isolanti della piastra terminale e così via.
5. Impilamento delle celle della batteria
Il braccio robotico afferra le celle della batteria sul tavolo di impilamento per impilarle. Durante il processo di impilamento, sono presenti funzioni di centraggio e modellatura per mantenere il modulo batteria su un piano. Dopo la formazione del modulo batteria impilato, informazioni quali la posizione di posizionamento delle celle della batteria nel modulo batteria devono essere inserite nel sistema per realizzare il legame tra il codice del modulo batteria e le celle della batteria, e il codice del modulo dovrebbe essere stampato nel processo successivo.
6. Raggruppamento di moduli
Una volta completato l'impilamento, il modulo batteria viene automaticamente agganciato dal braccio robotico al tavolo di formatura, e poi arrotolato dal set manuale di nastro.
7. Stampa del codice QR
Il codice QR del modulo batteria generato durante il processo di impilamento viene posizionato sul modulo batteria.
8. Quiescenza del modulo batteria
Conservare il modulo batteria nella posizione di quiescenza per la quiescenza.
9. Pulizia/fotoposizionamento della colonna palo
Dopo che il modulo batteria viene trasportato alla stazione di posizionamento visivo e di pulizia laser della colonna polare, completa la scansione automatica del codice e adotta la fotocamera 2D per scattare foto per il posizionamento. Il laser viene utilizzato per pulire la colonna polare per pulire le impurità e lo strato ossidato sulla superficie della colonna polare. Dopo la pulizia, la superficie della colonna è di colore bianco latte se sottoposta ad ispezione visiva e non presenta lucentezza metallica.
10. CCS di posizionamento
L'installazione dovrebbe garantire che la fila di alluminio non causi cortocircuiti e altri fenomeni dovuti a cambiamenti durante il processo di saldatura. Una volta completata l'installazione, rilasciare e lasciare che il modulo batteria scorra automaticamente nella stazione di saldatura.
11. Saldatura laser
Chiudere la porta della sala di saldatura, avviare l'attrezzatura, pressurizzare il meccanismo di posizionamento, in modo che il gas di protezione della saldatura venga automaticamente agganciato, in modo che il sistema a tre assi porti la portata, CCD (Dispositivo ad accoppiamento di carica) posizionamento e lente di vibrazione per completare la saldatura a sua volta. Finalmente, dopo il completamento della saldatura, rilasciare il dispositivo di compressione e altre istituzioni, aprire automaticamente la porta della sala di saldatura, il modulo e il carrello dell'attrezzatura sono stati spostati fuori dalla sala di saldatura.
12. Pulizia del cordone di saldatura
Dopo la saldatura, il cordone di saldatura viene aspirato e pulito.
13. Prova EOL
Si tratta di un test funzionale completo prima che il modulo batteria esca dalla linea di produzione. Per prima cosa scansiona il codice per confermare le informazioni sul modulo batteria, e poi iniziare il test. La sonda viene premuta e i dati del test vengono memorizzati e caricati sul computer di controllo industriale o MES (Sistema di esecuzione del processo di produzione). Alla fine della prova, la sonda viene ritirata e il modulo batteria viene rimosso.
14. Prova della tensione di isolamento
Il test di isolamento consiste nel scollegare i terminali positivo e negativo del modulo batteria dal dispositivo esterno, selezionare il misuratore di livello di tensione DC1000V per misurare la resistenza di isolamento tra il terminale positivo del modulo batteria e la parte conduttiva esterna esposta, e tra il terminale negativo del modulo batteria e la parte conduttiva esterna esposta. Secondo i requisiti, il valore di resistenza dovrebbe essere ≥ 1GQ. Il test di tenuta alla tensione consiste nel misurare la corrente di dispersione tra il polo positivo del modulo batteria e la parte conduttiva esterna esposta, tra il polo negativo del modulo batteria e la parte conduttiva esterna esposta.
15. Montaggio superiore e inferiore
Installare la piastra di copertura sulla parte superiore del modulo batteria e la pellicola isolante sulla parte inferiore.
16. Modulo batteria offline
Usa il braccio robotico per mettere offline il modulo batteria, quindi trasportare il modulo batteria nell'area di stoccaggio tramite il carrello AGV.
Questo è un video del processo di assemblaggio del modulo batteria su una linea di produzione automatica. Spero che ti possa aiutare a capire il modulo batteria. Se hai qualche domanda, che si tratti di celle della batteria, moduli batteria o linee di produzione, non esitate a contattarci.
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