動力電池競爭力的核心:表麵(miàn)精密加工技術優(yōu)化製(zhì)造(zào)過程和終端品(pǐn)質
07-11-2024
  動(dòng)力電池競爭力的核(hé)心:表麵(miàn)精密(mì)加工技術優化製造過程和終端品(pǐn)質
  動力電(diàn)池作為(wéi)新能源(yuán)汽車性能和續航能力的核(hé)心,其迭代升(shēng)級在極大程度上依賴於精密零部件關鍵技(jì)術的突破。
  ——PME觀點
  動力電池精密零件
  市場需求與(yǔ)技術共振
  新能(néng)源汽車市場持續發熱
  帶動電池零(líng)件製造技術前行
  得益(yì)於(yú)雙碳(tàn)政策和新能源汽車銷量的持續攀升,動力電池的需求也隨之增(zēng)加。中國不僅是全球最(zuì)大的鋰電池需求和供(gòng)應(yīng)市場,而且在產業變革中保持領先。截至2022年底(dǐ),中國的動力電池產能約占全球的77%,預測到2030年市場規模將達到(dào)1584GWh。
  中國動力電池市規模及預測(GWh)
  動(dòng)力(lì)電池作為新能源汽車的能(néng)量(liàng)來源,直接(jiē)關聯著車輛的續航能力、成本和(hé)駕駛體驗等關鍵(jiàn)性能指(zhǐ)標。電池(chí)能量密度與功率密度的平衡、製造精度與(yǔ)一致性、使用壽命與穩定性以及安全性都是至關重要(yào)的考慮因素。
  在這其中,表麵精密加工技術的作用不容忽視。隨著新能源汽車市場的迅猛發展,對動力電(diàn)池(chí)的性能要求(qiú)也在不斷提(tí)升。表麵精密加工技術正是在這一背景(jǐng)下應運而起,不僅(jǐn)能減(jiǎn)少(shǎo)材料浪費、提高生產效率,還有助於大幅降低生產成本,從而助(zhù)推整(zhěng)個新能源(yuán)汽車行(háng)業的發展。以高精度的設備和工藝為依托,表(biǎo)麵精密加工技(jì)術能夠實現對動力電池(chí)各個組成(chéng)部分的精確(què)加工,進而提升(shēng)電池的(de)整體性能。從精密(mì)磨削、去毛刺打(dǎ)磨到工業清(qīng)洗和表麵處理技術,每一步的優化都為電(diàn)池性能的提升奠定了堅實基礎。
  相關政(zhèng)策也在積極鼓勵新能源汽車關鍵部件和技術的開發(fā),強調要加大對動力電池關鍵技(jì)術(shù)的攻(gōng)關力度,以推動行業的持續發展和創新。例如,《關於加強新能源汽車與電網融合(hé)互動的實施意見》和《產(chǎn)業結構調整指導目錄(2024年本)》等都明確提(tí)出了對動力電池技術研發的支持和指導。
  高質量的動力電池產品依賴於(yú)
  先進的(de)技術和(hé)高效的製造流程
  毫無疑問,表麵精密加工(gōng)技術便是提升電池零件製造(zào)精度的主要(yào)手(shǒu)段,更是確保產品一致性的關鍵所在。
  在電池生產過程(chéng)中,長電極片材被精確(què)鋸切成單獨的電池單體(電芯),保證其尺寸與形狀(zhuàng)的精確性;這些單(dān)體隨後通過激(jī)光焊接技術連接成模(mó)組,或者將接線片(piàn)與匯流排相連,以確保(bǎo)可靠的電氣連接和結構完整(zhěng)性;組裝完成後,對背板進行打磨,以去(qù)除毛刺和鋒利邊緣,確保其平滑和一致性;接下來,工業清洗步(bù)驟去除加工過程中可能(néng)產生的雜質、塵埃或冷卻(què)劑殘留,保障電池模組的(de)清潔度和性能。這一流程就包括了材料準備、模組組(zǔ)裝、後處理(去(qù)毛刺打磨)、工業清洗等關鍵步驟。

  下(xià)麵,通過四家企業的技術實例,具體探討一(yī)下動力電池精密零部件所涉及(jí)的表麵精密加工技術,以及它們是如何提升新能源汽車“心髒”的安全性和精確性。

動力電池競爭力的核心:表麵(miàn)精密加工技(jì)術優化製造過程和終端品質

  電池模塊/組件—單根鋸切
  昆山埃爾賽鋸切(qiē)設備有限公司
  領跑全球高端鋸切行(háng)業
  擁有23項國際專利
  昆山埃爾賽鋸切設備有限公(gōng)司(RSA)專注於高性能鋸切設備的設計、研發和製造(zào),致力於(yú)為全球管(guǎn)材和棒材(cái)加工領域的高端客戶提供全麵的鋸切解決方(fāng)案及配套服務。RSA產品和服務範圍(wéi)包括去毛刺設備、鋸切生產線、智能鏈接設備以(yǐ)及耗材供(gòng)應,並提供(gòng)鋁型材(cái)去毛刺機(jī)、鋼管下(xià)料機、圓鋸、毛刷機、鋁合金刮(guā)刀、拋光設備、切割機、切管機及(jí)拋(pāo)光機(jī)等設備。
  埃爾賽鋸切可在新能源汽車動力電池的生產(chǎn)製造中,提供精準的金屬鋸切和精細的去毛刺服務。其高性能鋸切中心RASACUT SC適用於處理新能源汽車動力電池模塊或組件,確保生產質量和(hé)精度達到嚴苛(kē)的標準。
  🔹RASACUT SC
  它是一款(kuǎn)通用、高精度、高性能的單切(qiē)鋸,適用(yòng)於處理多種尺寸的材料,不僅能(néng)在極短的設置時間內實(shí)現最大產出,還可用於鋼鐵(tiě)及數控鋸切,實現三班(bān)製作(zuò)業,因(yīn)而廣泛(fàn)用於汽車、鋼鐵貿易、家具和腳手架等領域。
  其優勢在於:應用靈活,適用範圍廣(包(bāo)括小批量生(shēng)產或大規模生產);每小時產量可達3000件,生產效率高;簡化的設置過程,縮短操作準備時間;操作流程便捷友(yǒu)好,控製麵板支持多語言(yán),無需專門編程技能。此外,還可利用可調節的進(jìn)給和退出速度確保鋸切過程的質量,並通過空氣冷卻係統保持工件的潔淨(jìng)和完整,提高(gāo)鋸片的使用壽命(mìng)和(hé)切割(gē)質量。
  電池激光焊接解決方案
  通快(中國)有限公司
  全球領先的機床
  和激光技術方案提供商
  通快(中國)有限(xiàn)公司作為工業(yè)生產領域的佼佼者,以其在機床和激(jī)光技術的市場領導地位及技術創新而著稱(chēng)。該公司的諸多創新成果影響著各行各業,為機床製造、激光技術以(yǐ)及電子領域提供了高(gāo)效的生(shēng)產解決方案。
  通快激光(guāng)為新能源汽車製造領域(yù)提供全麵解決方案,涵蓋從動力電池、電池托盤到傳動部件、逆變器、轉換器,以及白車身、汽車底盤和電機零部件(jiàn)等多個關鍵環節。
  特別是在動力電池這一市場熱點上,通快的專利焊接技術能夠克服傳統電阻焊接、超(chāo)聲(shēng)波焊接和電子(zǐ)束焊接等方(fāng)法在處理高敏感性組件時的難題,確保焊接過程的高精度和可靠性。同時(shí),其激光解決方案在加工精度(dù)、性能和可靠性方麵具有顯(xiǎn)著優勢(shì),能夠對電池托盤進行精準的激光切割、成型和激光焊接等操作,為(wéi)電池領域的創新(xīn)應用提供了強有力的支持,並推動綠色能(néng)源及可持續發展。
  此外,通快還助力汽車和電池製造商實現電動汽車(chē)電池組的高效自(zì)動化回收,通過對原材料的精準分(fèn)類和再利用,進一步促進資源的可持續利用。
  🔹TruFiber 6000 S
  采用(yòng)通快的激(jī)光器技術,電(diàn)池單體得以精確連接形成模塊或電池組。且在組裝電池組與托盤時,此技術確保了密封性和(hé)碰撞安全性(xìng),允許所有內部構(gòu)件及(jí)電池外殼(ké)以高精度焊接。
  新一代(dài)TruFiber S係列高功率連續光纖激(jī)光器以其低(dī)飛濺焊接、多光路輸出、高穩(wěn)定(dìng)性和可靠性等(děng)突出特性,在新能源鋰電池製造中尤為適用。顯著提高了鋰電池的良率和使用壽命,助力電池行業安全(quán)、提質、增效。
  重點一提,TruFiber 6000 S光纖激光器榮獲“榮格技術創新獎”,充分體現其在激光技術領域的領先地位和市場認可度。
  🔹電池匯流排(Busbar)焊接
  在電(diàn)池生產過程中,激(jī)光技(jì)術的應用之一是焊接電池匯流排(Busbar),即那些連接各個電芯的條狀金屬片。通過采用通快的(de)I-PFO 3D智能振鏡係統,Busbar的激(jī)光遠程焊接得以實現(xiàn),並且能對每條焊縫(féng)進行精準補償。不僅提升了生產效率,還滿足不同工裝條件下的生產需求,繼而確保(bǎo)高質量的(de)焊接成(chéng)果。
  🔹雙I-PFO飛行(háng)焊接
  該技術采用行業基準的實時激光焊接技(jì)術,能夠根據外部傳感器的信息靈活調整焊接參數,從(cóng)而提升焊接精度。相比(bǐ)傳統的靜態焊接方法,該技術可節省大量非加工時間,並配備多點焊縫位置補償功能,使得Busbar焊接的(de)整(zhěng)體(tǐ)效率提高30%以上。
  傳統(tǒng)靜態焊接(上)通快(kuài)飛行焊(hàn)接(下)
  電池背板去毛刺打磨
  常州晟驅機電科技(jì)有限公司
  專業從事(shì)智能
  打磨拋(pāo)光去毛刺設備研製
  常(cháng)州晟驅(qū)機電科技有限公司是一家集研發、生產、銷售、技術(shù)谘詢與工程安裝為一體的綜合性科研(yán)企業。多年來(lái)專注於金(jīn)屬(shǔ)與非(fēi)金屬表(biǎo)麵處理技術的研發,包括打磨、拋光、拉絲和去毛(máo)刺等。擁有為客戶提(tí)供定製化非標自動化專機、生產線的能力,同時提(tí)供工程安裝及設備運維服務。憑借強大的技術(shù)實力,晟驅能夠(gòu)根據客戶需求,量(liàng)身定製(zhì)完整的自動化成套解決方案。
  在電池的(de)製造和封裝過程中,鈑金件充當(dāng)著電池包結構支撐(chēng)和保護材料的關鍵角色(sè)。鈑(bǎn)金(jīn)件是(shì)通過加工金屬薄板(bǎn),使其變形而(ér)製成的,具有輕質、高(gāo)強度和良好的導電性等特(tè)點。不僅構成電(diàn)池(chí)包的(de)外殼,還涉及電池包的散熱、電磁屏(píng)蔽以及提高結構強度等方(fāng)麵。
  背板作為電池模組的一部分,通常就(jiù)由金屬鈑金件(jiàn)製(zhì)成(chéng)。現代電動汽車的電池背板設計(jì)越來越傾向於模塊化和集成化,要求鈑金件能夠與冷卻係統、BMS等其他組(zǔ)件兼容並易於集成。
  去毛刺打磨(mó)處理對於保證(zhèng)這些部件之間的精確配合至關重要,可以避免因尺寸不匹配或表(biǎo)麵粗糙度導致的裝配問題。而且對於采用緊固或焊接等方(fāng)式連接的電池模組,打磨後的背板可提供更好的(de)連接可靠性。此外,去毛刺打磨處理還能防止毛刺刺穿隔膜等部分導致內(nèi)部短路,減少因材料缺陷導致的性能下降等問(wèn)題。
  🔹機器人鈑金件去毛刺工作站
  該工作站結合(hé)了先進機器人技術和專為(wéi)鈑金件(jiàn)設(shè)計的去毛(máo)刺打磨工具,具備高(gāo)精度和高效率的處理能力。能夠適應各種大小和(hé)形狀的鈑金件,包括新能源汽車動力電池以及其他材質(zhì)如鋁合(hé)金、不鏽鋼、碳鋼(gāng)的表麵精密(mì)加工需求。
  其去毛刺工具針對鈑(bǎn)金件特(tè)點設計,能有效移除(chú)邊(biān)緣(yuán)和表麵的毛刺,同時保持材料的強度和結構(gòu)完整性,有助於(yú)提高電池模組的整體質量(liàng)和安全性。
  此外,該工作站具備自動識(shí)別工件輪廓和尺寸(cùn)的功能,能夠自動調整工具路徑,實(shí)現無(wú)人值守的連續作業。通過(guò)自動加載和(hé)卸載工件,顯著提高(gāo)生產效率並降低人工成本。確保電池背板等鈑金件達到高標準,提升塗層、焊接(jiē)或其他後續加工的質量。
  鋰電池結構(gòu)件工業清洗
  巴克工業裝備(蘇州)有限公司
  讓工(gōng)業(yè)清洗更輕鬆
  專注超精密(mì)零件碳氫清洗
  巴克(kè)工業裝備(蘇(sū)州)有限公司,專(zhuān)注(zhù)於工業清(qīng)洗領域的深化發展。主要產品包括全自(zì)動超(chāo)聲(shēng)波清洗線、全自動改性醇清洗機、碳氫清洗機、CNC高壓去毛刺(cì)清洗設備以及其他多種工業(yè)清洗(xǐ)設備,廣(guǎng)泛應(yīng)用於新能源(yuán)/氫能源(yuán)、航空航天、壓鑄(zhù)、汽車零部件製造和軌(guǐ)道交通等多個行業(yè),為客(kè)戶提供高質量和高性能的(de)清洗解決方案。
  大型動力電(diàn)池包殼(ké)體通常采用(yòng)鋁材料,在加工中,會使用高粘度拉伸油以保護(hù)工件表麵不受損害。然而,高溫加工會導致積碳燒結在工件表麵,增加了清洗的難度。
  隨著鋁電(diàn)池外殼應用越(yuè)發廣泛,對其(qí)精度要求也越來(lái)越高,使得清洗工藝變得更加複雜。而且當前,電池殼行業麵臨的主(zhǔ)要清洗挑戰包括鋁材上厚重的拉伸油汙和炭黑難(nán)以用普通碳氫溶劑清除、傳統的(de)水基清洗工藝耗水量巨大,同時產生大(dà)量汙水排放等。
  動力電池殼
  🔹全自動環保碳氫(qīng)清洗機+碳氫清洗劑(jì)
  巴克工業(yè)提供的全自動環保碳氫清洗(xǐ)機加上配套的環保碳氫清洗(xǐ)劑,為電池殼提供(gòng)高效的清洗方案。這一係統利用碳氫化合(hé)物優異的溶解力,專門針對油脂(zhī)類汙染物進行清除。
  其主要優勢包括(kuò):滿足環保法(fǎ)規要求;達到高(gāo)品(pǐn)質標準;確保外殼(ké)無(wú)油漬、無(wú)炭黑、無黃斑的(de)清潔狀態;表麵張力能夠通(tōng)過38#達因筆測試;維持(chí)顆粒度(dù)在小於200μm的範(fàn)圍(wéi)內。
  碳氫清(qīng)洗劑是中國目前工(gōng)業溶劑清洗中較為環保的選擇,並在歐、美(měi)、日廣泛使用。其具有出色的清洗性能、低蒸發損失、極低毒性,環保且材料相容性好。適用於五金、電子、半導體、機械、模具、粉末冶金、汽車、電機等行業。
  清洗前後對比
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