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自动化动力电池模组Pack汇流排焊接线

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  • 添加日期:2022年10月18日

动力电池组是组成动力电池系统的次级结构之一,动力电池模组是由多个单体电芯串并联组装而成,单体电芯之间连接与紧固,要求连接片与电池的极柱接触电阻小、抗振动、牢靠程度高。而汇流排的焊接可以说是动力电池组焊接比较重要的,所有生产厂家汇流排的使用及厚度都不一样,所以厂家会根据自己的生产要求来定制电池汇流排激光焊接设备,动力电池制造过程焊接方法与工艺的合理选用,将直接影响电池的成本、质量、安全以及电池的一致性,兆恒机械可以根据客户要求定制激光焊接设备,并配置合适的工装夹具以满足动力电池组自动化生产需求。


1 激光焊接原理

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       激光焊接是利用激光束优异的方向性和高功率密度等特性进行工作,通过光学系统将激光束聚焦在很小的区域内,在极短的时间内使被焊处形成一个能量高度集中的热源区,从而使被焊物熔化并形成牢固的焊点和焊缝。

 

2.动力电池模组汇流排激光焊接要求:
  动力电池模组常用的汇流排有:镍片、铜铝复合汇流排、铜汇流排、总正总负汇流排、铝汇流排,也会用到铜软连接、铝软连接、铜箔软连接等。

     汇流排和软连接的加工质量需要从以下方面去评估:
  1)汇流排材料材质是否符合要求,汇流排的材质不达标将会增加电阻率,尤其需要确认是否符合ROHS相关要求。
  2)汇流排关键尺寸加工是否到位,关键尺寸的超差有可能会在装配过程中导致高压器件之间的安全距离不够,并造成严重的安全隐患。
  3)软连接与硬区的结合力,以及软区的应力吸收状况。
  4)实际加工的软连接及汇流排的过流能力是否达到设计标准,绝缘的热塑套管部位是否存在破损的情况。

 

3.动力软包电池汇流排激光焊接方法:
  1)焊接难点:
  材料薄,多片叠焊易虚焊,导致强度不够,导电性不好。


  解决方案:
  控制来料平整度;
  设计优良性能的夹具,控制装夹间隙。


  2)焊接难点:
  焊缝连接宽度不够导致强度不够。
  解决方案:
  选用小纤芯光纤激光器,采用摆动焊接。


  动力方形电池汇流排激光焊接方法:
  1)焊接难点:
  材料薄,多片叠焊易虚焊,导致强度不够,导电性不好。
  解决方案:
  控制来料平整度;
  设计优良性能的夹具,控制装夹间隙。


  2)焊接难点:
  焊缝连接宽度不够导致强度不够。
  解决方案:
  选用小纤芯光纤激光器,采用摆动焊接。


4.激光焊接优点:

        能量集中,焊接效率高、加工精度高,焊缝深宽比大。激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引,可放置在离工件适当之距离,可在工件周围的夹具或障碍间再导引,其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥。

        热输入量小,热影响区小,工件残余应力和变形小;焊接能量可精确控制,焊接效果稳定,焊接外观好;非接触式焊接,光纤传输,可达性较好,自动化程度高。焊接薄材或细径线材时,不会像电弧焊接般易有回熔的困扰。用于动力电池的电芯由于遵循“轻便”的原则,通常会采用较“轻”的铝材质外,还需要做得更“薄”,一般壳、盖、底基本都要求达到1.0 mm 以下,主流厂家目前基本材料厚度均在0.8 mm 左右。

        能为各种材料组合提供高强度焊接,尤其是在进行铜材料之间和铝材料之间焊接的时候更为有效。这也是唯一可以将电镀镍焊接至铜材料上的技术。

 

在新型的电动车上为了车辆在不降低安全系数的前提下实现降低整车重量,以提高电池的续航能力,研发出了新型的Busbar电池模组

Busbar是一种多层复合结构连接排也叫复合母排,可算是配电系统的高速公路。与传统的、笨重的、费时和麻烦的配线方法相比,Busbar具有易于设计、低阻抗、抗干扰、可靠性好、可节省大量空间、装配简洁快捷等特点。

Busbar的作用主要是实现电芯与电芯之间的电连接,从而构成所需要的串、并联关系,另一方面Busbar本身因为与电芯直接连接,又可以作为电芯电压和温度的采样点。

 

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GPM 生产的EV 方壳Pack 汇流排焊接生产线节拍1.5个模组/分钟,每天可生产接近2K 电池模组

 

兆恒机械生产的自动动力电池模组Pack汇流排焊接线,具备精密组装+高精度搬送装置+视觉焊接质量检测+焊接于一体,结合了国内外高端电动汽车厂商对动力电池生产技术的要求不断优化出来的高速、高效、高质量

的动力电池模组Pack焊接线,本自动焊接线具备高效光纤激光器和高聚光能可以提高加工速度,拥有回流循环式运行加工方式,可多工位同时进行动力电池组的焊接,可以大幅提高产能,同时使用数字振镜进行高精度定位照射,以确保精准的焊接要求,每一个焊点在焊接后,设备上方的移动式激光检测会实时针对每一个焊点进行焊接品质检测,以确保每一组动力电池都是最高质量标准状态出厂交付于客户。

 

东莞兆恒机械始于精密机械加工,但不止于精密机械加工,兆恒机械拥有超过18年的精密零件制造及设备OEM/ODM经验,持续为国内外众多设备企业OEM/ODM过众多设备,其中有不少设备是世界五百强企业的高端自动化设备,涉及行业有农业,新能源,汽车,半导体,医疗等行业,兆恒基于年均20年的多国籍技术管理团队和高端的进口硬件设备群,及执行德、日系严谨的质量管理系统得以保驾护航,受到客户持续的信赖和好评,如果您正在寻找精密机械加工或者设备OEMODM制造商,欢迎联系我们,并来图定制!我们将竭诚为您服务!