AHTE 2021

上海国际工业装配与传输技术展览会

2021年7月7-10日 上海新国际博览中心 E1, E2, E3, E4馆

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AHTE 2019全新起航 2019.7.3-6 上海新国际博览中心E1-E3馆,敬请期待!

认识新能源电动汽车 | 电池包装配

2020年07月30日


内燃发动机(ICE)车辆的内燃发动机系统将完全或部分地由电力传动系统取代,这给装配带来了新的挑战。其中包括在不同环境中的新装配应用,更高水平的自动化和对可追溯性的要求,但最重要的是,在操作人员装配高压零件期间,具有更高的安全标准

电动汽车的关键组件




 
电池包装配


 
No.1
高低压连接器


电动汽车中用于电力传输的高压连接器在高达数百安培的电流负载下工作,具有高质量和安全性要求。相同的标准也适用于装配,并要求具有100%可追溯性的高级拧紧解决方案。
与ICE车辆相比,电动汽车具有大量的电气组件,例如充电器, DC / AC逆变器, DC / DC转换器,电池组等。
需要许多连接器来连接这些电气组件。


 
► 装配难点与挑战

操作员需要在拧紧时单手握持拧紧连接器。
由于电池包的大小或不同组件之间的距离,需要覆盖的区域较大。
在拧紧过程中(特别是在高速组装过程中),塑料材料很容易损坏。
安全关键型应用(A类连接)。

解决方案:WIFI无线传输电池式工具

    
 
只需单手操作工具,而另一只手可以自由扶持连接器。
无电缆束缚活动区域,增加了操作灵活性
多步拧紧程序可避免塑料部件损坏,同时保持较高的节拍时间
拧紧数据的无线传输,保证完整可追溯性。

No.2
铜排母线和高压线束


在空间有限的电池包中,经常使用铜排来向车辆的各个子系统有效分配功率,拧紧铜排母线必须保证安全性和可靠性。

线束通过连接器,电缆和其他分配器为整个电动汽车提供电源和电气控制信号。需要先进的拧紧过程以确保安全性和可靠性。


高压线束连接电动汽车中的电池包,DC/AC逆变器和电动机,还连接电池包内的组件(例如不同的模组)。为了节省狭窄电池包中的空间,电动汽车经常使用铜排。
这些高压线束和铜排母线具有高电流和高电压负载(rf.800V)。高压条件下的制造操作要求操作员采取特殊的安全措施,因为这些装配应用的风险很高。

    
 
► 装配难点与挑战

电动汽车具有明显更高的电压(高达800V DC),意外接触这些汽车的带电电源可能是致命的。
电动汽车上工作时,接触带电电路的操作人员可能会遭受电击的危险,从而可能导致严重的人身伤害甚至死亡。
安全关键型应用(A类连接)。

► 解决方案:绝缘工具


 
使用绝缘工具是保护操作员和工具免受电击和损坏的许多重要步骤之一。
操作手部防护和绝缘套筒设计用于在操作人员接触到诸如高压组件(即电池模块)和电动汽车电缆等通电源时保护操作员。
设计严格遵循国际电工技术委员会(IEC)规范的要求IEC 60664-1:2007和IEC 60900:2012必须确保操作员免受电流小于1000V / AC和1500V / DC时发生电击穿。 

No.3
电池组中的模组


电池包由许多电池模组组成。模组是通过组合固定数量的电芯,放入框架中的电池组件,以保护电池免受外部冲击,高温或振动。
简而言之,模组和电芯是电池包的组成部分。一组电芯组成一个模组,一组模组组成一个电池包。
电池模组的组装需要适度的密封性,并且每个结构部件都需要足够的强度以防止电池受外力引起的变形或损坏。


 
► 装配难点与挑战

通常,需要用长螺丝拧紧模组并将模组固定在电池盒托盘上。
将模组组装到电池包中通常是高度自动化的(节拍时间短,模组数量大,模组重量高,对操作员无电击危险),并且需要具有长螺钉和高扭矩的自动拧紧和螺钉进给解决方案。
模组的集成至关重要,需要全面的可追溯性和质量控制,以避免返工。

► 解决方案:多轴拧紧与台阶式送钉系统

    
 
先进的多轴解决方案,可缩短生产时间。
高度集成的拧紧和自动送钉系统定制的螺栓台阶送钉系统,用于长螺钉。
   
No.4
电池包上盖


电池包的铝制外壳通常通过上盖和下壳之间的几十个螺栓组装,这些螺钉需要按顺序拧紧。


 
电池包组件的最终制造步骤之一是将上盖固定在下层箱体上,以合上并密封整个电池包。
通常,使用拧紧应用程序来控制夹紧力并提高电池包组的可靠性。
为了保护电池的内部免受潮气并且避免有害气体或液体从内部暴露,在上盖和箱体之间涂了密封剂。

► 装配难点与挑战

由于电池包尺寸较大,需要在短时间内拧紧大量螺钉。
需要按顺序拧紧螺钉,以确保在电池包上具有均匀的夹紧力。
由于密封材料(即橡胶材料)的作用,上盖和箱体之间的不同顺序拧紧行为会影响残余扭矩。

► 解决方案:视觉定位、定制定位或自动送钉系统

     
 
常规或高级定位解决方案,可确保顺序拧紧以进行全面质量控制。
自动送钉系统可提高生产率。
先进的拧紧策略和多步拧紧程序可确保均匀的夹紧力和密封胶的分布


AHTE 2019 | 马头展台

作为生产装配领域的“智”造专家,马头动力工具AHTE 2019展会现场带来了汽车、电子、新能源等行业的智能装配解决方案,展示了包括自动送钉系统、电池pack装配专用绝缘输出头工具、Visio视觉定位装配系统、CONNECT智能拧紧中枢及PIVOTWARE高级过程控制系统等产品及解决方案
 
8月,马头动力工具将在AHTE带来有关新能源汽车电池包装配的线上研讨会,点击下方参会按钮报名参会,精彩不容错过
 
文字、图片源自:马头动力工具,AHTE 2019

展会预告:
AHTE 华南站 2020.8.26-28,深圳会展中心
未来车身及梦工厂系列论坛暨AMTS & AHTE微型展 2020.9.2-3 上海
AHTE 重庆站 2020.10.14-16,重庆国际会议展览中心
AHTE 上海站 2021.7.7-10,上海新国际博览中心

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