近幾年,隨著(zhù)新能源汽車(chē)市場(chǎng)快速擴張,儲能電池需求也正在加速增長(cháng),以致中國鋰離子動(dòng)力電池需求也將猛漲,其中動(dòng)力電池成為鋰離子電池產(chǎn)業(yè)增長(cháng)的主導力量。 據統計顯示,2015年中國鋰電池產(chǎn)量為46.80GWH;2016年達到62.34GWH,同比增長(cháng)33.2%。預計到2020年中國鋰離子電池市場(chǎng)規模將達到170.55GWH,未來(lái)4年復合增長(cháng)超過(guò)25%。 ![]() ![]() 鋰電池的生產(chǎn)流程: ![]() 電芯制造工藝流程: ![]() 分選流程: ![]() 自動(dòng)分選方式:以測試儀測試出的電池性能參數為依據進(jìn)行分類(lèi); ![]() 自動(dòng)分選設備(模擬圖) ![]() 人工分選方式: Ø 以外觀(guān)為依據對電池片進(jìn)行分選 Ø 檢驗方式:全檢 Ø 操作方式:人工檢查 檢測分類(lèi)標準: ![]() ![]() 由于動(dòng)力電池系統的性能和壽命跟系統成組的單個(gè)電芯一致性有著(zhù)直接的聯(lián)系,這些一致性包括電芯的質(zhì)量,尺寸,極柱外觀(guān),電壓和內阻。 電芯質(zhì)量與電芯容量有著(zhù)直接的關(guān)系,而系統容量會(huì )因為某個(gè)低容量電芯引起短板效應,即整體容量降低。 電芯尺寸差異會(huì )影響電池模塊成組,例如電芯厚度差異較大則會(huì )影響電池模塊厚度方向上的固定,電芯高度一致性差異較大則會(huì )影響后續電芯極柱的焊接,高度低的電芯極柱會(huì )與電芯連接條產(chǎn)生距離造成焊接失效或產(chǎn)生較大的焊接應力,這個(gè)應力具有在后期使用時(shí)發(fā)生斷裂的風(fēng)險。 電芯極柱外觀(guān)不良,如破損,裂紋,凹坑,銹蝕,其他雜質(zhì)都會(huì )影響后續電芯焊接工藝,造成焊接不良,導致連接失效,以及造成其他安全隱患。 電芯電壓和內阻一致性差,根據電池的短板效應,會(huì )造成電池系統整體性能和壽命下降。 綜上所述,對電芯的質(zhì)量、尺寸、極柱外觀(guān)、電壓和內阻控制是必須的,而目前行業(yè)里大部分電池系統生產(chǎn)商會(huì )對電芯的電壓和內阻進(jìn)行控制,但對電芯質(zhì)量,尺寸和極柱外觀(guān)沒(méi)有做全部控制,而且所有的測量基本靠人工用手測量,測量誤差較大,效率低下。 針對以上所述,靈猴機器人自主研發(fā)了一套方案(采用機械臂來(lái)完成電芯的自動(dòng)分選),以達到提高電芯各項指標測量的自動(dòng)化程度,減小人工測量誤差以及降低人工生產(chǎn)成本的目的。 方案描述電芯自動(dòng)分選部分,采用六軸機器人進(jìn)行搬運分選,四種NG輸出,條碼不良、厚度不良、重量不良、OCV測試不良,客戶(hù)標準料盒輸出,掃碼可查詢(xún)不良項目。 設備外觀(guān)如下圖所示: ![]() 系統框架 ![]() 工藝流程 ![]() 系統配置 機械手部件 ![]() 取料機構 ![]() 技術(shù)指標 精度: Ø 電阻:±0.5% rdg.±5dgt Ø 電壓:±0.1% rdg.±3dgt 效率:0.3S/cell 案例照片![]() 優(yōu)勢 自動(dòng)化改進(jìn)后生產(chǎn)對比表如下:
動(dòng)力電池是新能源電動(dòng)汽車(chē)的三大核心部件之一。如今,同行業(yè)競爭非常激烈,要想在未來(lái)的市場(chǎng)競爭中脫穎而出,傳統裝配工藝及生產(chǎn)方式必將被淘汰,因為,電池的主要客戶(hù)整車(chē)制造企業(yè)永遠不變的要求就是更安全、更可靠性和一致性,智能自動(dòng)化的生產(chǎn)方式已經(jīng)成為了車(chē)企考量供應商產(chǎn)品的重要指標;所以,提升動(dòng)力電池模組組裝的自動(dòng)化水平非常必要。 ![]() |