电池PACK一般指的是组合电池,重要指锂离子电池组的加工组装,重要是将电芯,电池保护板,电池连接片,标签纸等通过电池PACK工艺组合加工成客户要的产品。
电池PACK在现在重要集中在锂离子电池包PACK厂,都捅有自己的PACK结构设计,PACK电子设计和PACK生产车间,能根据客户的需求进行自主的开发设计,通过电池方法,电池规格书,电池样品达到客户的PACK锂离子电池定制需求确认后,再让PACK车间的PACK生产线进行生产加工,品质检验合格后出货。
针对储能动力类产品, 锂电池电池组PACK制造流程要点如下:
一、分选配组
电池分选是指选取合适的变量如电池欧姆内阻、极化内阻、开路电压。额定容量,充放电效率、自放电率等,通过分选将电池分类,将电池参数一致性较好的电池分为同一类。
主要提高电池成组后内部特性一致性,实现提高模组的使用效率和延长其使用寿命的目的。
电池分选方法主要有单因素法、多因素法、动态分选法。
1. 一种锂电池的配组方法,包括如下步骤 :
测试电芯容量 :将要分容的电芯安装到检测设备上,按要求的电流进行充放电循环 3 次,将第四次单电芯的电压充电至额定容量设定的百分比范围 ;
获取配组参考基准 :记录第 3 次电芯的放电容量、恒流充电时间和恒压充电时间等参 数 ;
电芯容量分选 :按照第 3 次循环的电芯的放电容量为标准,设定下限容量,取大于下限 容量的电芯为合格电芯 ;
电芯初步配组 :以所得恒流充电时间和恒压充电时间二者的参数为基准,将容量合格 且具有相同或相近的恒流和恒压充电时间参数的电芯进行配组 ;
电芯电压降:将配组好的电芯,在设定的环境中将电芯储存一段时间测量其电压降,确 定电压降合格标准后,分选出合格的电芯 ;
电芯最终配组 :挑选出电压降合格的电芯,以压降合格的电芯进行最终配组。
二、锂电池组电芯装配夹具,上自动电焊机
电芯装夹具时,需要按照PE工程师SOP中的电芯正负极顺序进行装配,顺序颠倒会造成电芯短路。设置好自动电焊机程序后,将夹具电芯放进,开始自动点焊。
完成自动点焊后,品质需要对自动点焊的电池组进行点检,漏点炸点处,需要补焊。
三、锂电池组焊接PCM/BMS
PCM或PCB(保护电路模块或电路板)是锂电池组的“心脏”。它将保护锂电池免受过充电,过放电和短路等,避免锂电池组爆炸,火灾和损坏。
对于低压锂电池组(<20个电池),应选择具有平衡功能的PCM,以保持每个电池的平衡和良好的使用寿命。对于高压锂电池组(> 20个电池),应考虑使用先进的BMS(电池管理系统)来监控每个电池的性能,以确保电池更安全的运行。
员工必须带有静电手环,避免PCM/BMS受到静电损坏。
根据不同电池组设计有不同的步骤。如果是设计为PCM点焊上电池组的,则不需要焊锡,品质也需要对PCM点焊到电池组进行点焊点检。
若PCM/BMS需要焊锡,连接螺丝的PACK,对焊点,螺丝连接点也需要进行点检。保证品质。电压采集线,需要按照顺序B-,B1...依次到B+;或拔下电压采集线排插后焊接,焊接完成,对采集排插进行检测,确认无误后再连接BMS。
四、半成品绝缘
对电压采集线,导线,正负极输出线,进行必要固定与绝缘。辅料常规为高温胶布,青稞纸,环氧板,扎带等。需要有安全意识,不可对电池组电压采集线或输出导线进行叠加压迫,容易导致挤压破损造成短路。
五、半成品测试
电池组加上BMS后,可以进行一次半成品测试,常规测试包括:简单充放电测试、整组内阻测试、整组容量测试、整组过充测试、整组过放测试、短路测试、过流测试。如有特殊要求需进行高温低温测试、针刺测试、跌落测试、盐雾测试等,特殊锂电池组测试,有破坏性,建议抽检。
需要注意电池组的承受能力,如整组过充测试时,BMS是否可以耐高压;短路测试时BMS是否可以承受瞬间高压高电流;过流测试时BMS是否可以承受脉冲电流等。
六、PACK包装
这一步,也需要看设计。但包装前,必须做好信号采集线,电池组正负极的绝缘。
PVC包装的电池组,过热缩机。超声封口的电池组,上超声机器。带金属外箱的电池组,进行外箱组装。这过程中,需要注意电池组轻拿轻放,避免碰撞,挤压等。导线更要做好绝缘,避免短路。
七、整组测试
整组测试仪设置好参数,电池组上整组测试仪进行测试。
主要测试项:出货电压、内阻、简易充放电。
备选测试项:过流、短路。
八、装箱出货
按开模泡棉尺寸装箱,切勿随意摆放,电池组运输时,最怕内部包装空虚。一定要保证内部有足够的泡棉进行缓冲,避免运输撞坏。大电池组PACK,安全起见,需要安排打木架出货。
以上,所有流程,品质都要跟踪管控到位。每一岗位需要熟练员工做熟练的工种,保证品质的同时,又能提升速度。
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