動力電池競爭力的核心:表麵精密加工技術優化製造過(guò)程和(hé)終端品質
07-11-2024
  動力電池競(jìng)爭力的核心:表麵(miàn)精密加工技術優化製造(zào)過程和終端品(pǐn)質
  動力電池作為新能源汽車性能和續航能力的核心,其迭(dié)代升級在極大程度上依賴於精密零(líng)部件關(guān)鍵技術的突破。
  ——PME觀點
  動力電池精密零件
  市(shì)場需求與技術共振
  新能源汽(qì)車(chē)市場持續發熱
  帶動電池零件(jiàn)製造技術前行
  得益於雙(shuāng)碳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。中國不僅是全球最大的鋰電池需(xū)求和供應市場,而且在產業變革中保持領(lǐng)先。截至2022年底,中國的動力電池產能約占(zhàn)全球的77%,預測到2030年(nián)市(shì)場規模將達到1584GWh。
  中國動力電池市(shì)規模及(jí)預測(GWh)
  動力電(diàn)池作為新(xīn)能源汽車的能(néng)量來源,直接關聯著車(chē)輛的續航能力、成本和駕駛體(tǐ)驗等關鍵性能指標。電池能量密度與功率密度的平(píng)衡(héng)、製造精度與一致性、使用(yòng)壽命與穩定性(xìng)以及安全性都是至關重要的考慮(lǜ)因素。
  在這其中,表麵精密加(jiā)工技術的(de)作用不容(róng)忽(hū)視。隨著新能源汽車市場的迅猛(měng)發展,對(duì)動力電(diàn)池的性能要求也在不斷(duàn)提升。表(biǎo)麵精密加工技術正是在這一背景下(xià)應運而起,不僅能減少材料浪(làng)費、提高生產效率(lǜ),還有助於大幅降低生產(chǎn)成本,從而助推整個新能源汽車行業的發展。以(yǐ)高精度的設備和工藝(yì)為依托,表麵(miàn)精密加工技術能夠實現對動力電池各個組(zǔ)成(chéng)部分的精確加工(gōng),進(jìn)而提升(shēng)電池的整體性能。從精密磨削(xuē)、去毛刺打磨到工業清洗和表麵處理技術,每(měi)一步的優化都為電池性能的提(tí)升奠定了堅實基礎。
  相關政策也在積極鼓(gǔ)勵新能源汽車關鍵部件和技術的開發,強調要加大(dà)對動力電池關鍵技術的攻關(guān)力度,以推動(dòng)行業的持續發展和創新(xīn)。例如,《關於加強新能源汽車與電網融合(hé)互動(dòng)的實施意(yì)見》和《產業(yè)結構調整指導目錄(2024年(nián)本)》等都明確提出了對動力電池技術研發的支(zhī)持和(hé)指導(dǎo)。
  高質量的動力電池產品依賴於
  先進(jìn)的技術和高效的製造(zào)流程
  毫無疑問(wèn),表麵精密加工技術便是提升電池零件製造精度的主要手(shǒu)段,更是確保產品一致性(xìng)的關鍵所在(zài)。
  在電(diàn)池生產過程中,長(zhǎng)電(diàn)極片材被精確鋸切(qiē)成單獨的電池單體(電芯),保證其尺寸與形狀(zhuàng)的(de)精確性;這些(xiē)單體隨後通過激光焊接技術(shù)連接成模組,或者將接線片與匯流排相連,以確保可靠的電氣連接和結構完整性;組裝完成後,對背板進行打(dǎ)磨,以去除毛刺和鋒利(lì)邊緣,確保其平滑和一致性;接下來,工業清洗步驟去除加工過(guò)程中可能產生的雜質、塵埃或冷卻劑殘留,保障電池模組的清潔度和性(xìng)能。這一流(liú)程就包括了材料準備、模組組裝、後(hòu)處理(去(qù)毛刺打磨)、工業清洗(xǐ)等關鍵步驟。

  下麵,通(tōng)過四家企業的技術實例(lì),具體探討一下動力電池(chí)精密零部(bù)件所涉及的表麵精密加工技術,以及它們是如何提升新能源汽車“心(xīn)髒”的安全性和(hé)精確性。

動力電池競爭力(lì)的核心:表麵精密加工技術(shù)優化製造過程和終端(duān)品質

  電池模塊(kuài)/組件—單根鋸(jù)切
  昆山埃爾賽鋸切設備有限公司
  領跑全球高端鋸(jù)切行業(yè)
  擁有23項國際專利
  昆山埃爾賽鋸切設備有限(xiàn)公司(RSA)專注於高性能(néng)鋸切設備的設計、研發和製造,致力於為(wéi)全球(qiú)管材和棒材加工領(lǐng)域的高端客戶提供全麵的鋸切解決方(fāng)案及配套服務。RSA產品和服務範圍包括(kuò)去毛刺設備、鋸切生產線、智能鏈接(jiē)設備以及耗材供應,並提供鋁型材去毛刺機(jī)、鋼管下料機、圓鋸、毛刷機、鋁合金刮刀、拋光設備、切割機、切管機及拋(pāo)光機等設備。
  埃爾賽鋸切可在新能源汽車動力電池的生(shēng)產製造中,提供精(jīng)準的金屬鋸切和精細的(de)去毛刺服務。其高性能鋸切中(zhōng)心RASACUT SC適用於處(chù)理新能源汽車動力電池模塊或組件(jiàn),確保生(shēng)產質量和精度達到嚴苛的標準。
  🔹RASACUT SC
  它是(shì)一款通用、高精度、高性能的單切鋸,適用於處理多種尺寸的材(cái)料,不僅能在極短的設(shè)置時間內實現最大產出,還可用於鋼鐵及數控鋸切,實(shí)現三(sān)班製作業(yè),因而廣泛(fàn)用於汽(qì)車、鋼鐵貿易、家具和(hé)腳手架(jià)等領域。
  其優勢在於:應用靈(líng)活,適用範圍廣(包括小批量生產(chǎn)或大規模生產);每小時產量可達3000件,生(shēng)產效率高;簡化的設置過程,縮短(duǎn)操作(zuò)準備時間;操作流程便捷友好,控製麵板支持多語言,無需專門編程(chéng)技能。此外,還可利(lì)用可調節的進給和退出速度確保鋸(jù)切過程的質量,並通(tōng)過空氣冷卻(què)係統保持工件的潔淨和完整,提(tí)高鋸片的使用壽(shòu)命和切(qiē)割質量。
  電池激光焊接解(jiě)決方案(àn)
  通快(中國)有限公司(sī)
  全球領先的機床
  和激光技術方案提供商
  通快(中國)有限公司作為工業生(shēng)產領域的佼(jiǎo)佼者,以其在機床和激光技術的市(shì)場領導地位及技術創新而著稱。該公司的諸多創新成果影響著各行各業,為機床製造、激光技術以及電子領域提供了(le)高效的生產解(jiě)決方案(àn)。
  通快激光為新(xīn)能(néng)源(yuán)汽車製造領域提供全麵解決方案,涵蓋從動力電池、電池托盤到傳動部件(jiàn)、逆變器、轉換器,以及白車身(shēn)、汽車底盤和(hé)電機零部件等多個(gè)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(hàn)接技術能夠克服傳統電阻焊(hàn)接、超聲波焊接和電子束焊接等方法在處理高敏感性組件時(shí)的(de)難題,確保焊接(jiē)過程的高精度和可靠性。同時,其(qí)激光解(jiě)決方案在加(jiā)工精度、性能和可靠(kào)性方麵具有顯著優勢,能夠對(duì)電池托盤進行精準(zhǔn)的激光(guāng)切割、成型和激光焊接等操作,為電池領域的創新應用提供了強有力的支(zhī)持,並推動綠色能源及(jí)可持續發(fā)展。
  此外,通快(kuài)還助力汽(qì)車和電池製造商實現電動汽車電池組的高效自動(dòng)化回收(shōu),通過對(duì)原(yuán)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
  采用通快的激光器技術,電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(bǎo)了密封性和碰撞安全性,允許所有內部構件及電池外(wài)殼以高精度焊接。
  新一代TruFiber S係列高功率連續光(guāng)纖激光器以其低飛(fēi)濺焊接、多光(guāng)路(lù)輸出、高穩定(dìng)性和可靠性等突出特性,在新能源鋰(lǐ)電池製造中尤為適用。顯(xiǎn)著提高了(le)鋰電池的良率和使用壽命,助力電池行業安全、提質(zhì)、增效。
  重點一提,TruFiber 6000 S光纖激光器榮獲“榮格技術創新(xīn)獎(jiǎng)”,充分(fèn)體現其在激光(guāng)技術領域的(de)領先地(dì)位和市場認可度。
  🔹電池匯(huì)流排(Busbar)焊接
  在電池生產過程中,激光技術的應用(yòng)之一是焊接電(diàn)池匯流(liú)排(Busbar),即(jí)那些(xiē)連接各個電芯(xīn)的條狀金屬片。通過(guò)采用通快的I-PFO 3D智能振鏡係統,Busbar的激光遠程焊接(jiē)得以實現,並(bìng)且能對每條焊縫進行精準補償。不僅提(tí)升了生產效率,還滿(mǎn)足不同(tóng)工裝條件下的生產需(xū)求,繼而確保高質量的焊接成果。
  🔹雙I-PFO飛行焊接
  該技術采用行業基準(zhǔn)的實時激光焊接技術,能夠根據外(wài)部傳感(gǎn)器(qì)的信息靈活調整焊(hàn)接參數,從而提升焊(hàn)接精度。相比傳統的靜態(tài)焊接方法,該技術可節省大量非加工時(shí)間(jiān),並(bìng)配(pèi)備多點焊縫位置補償功能,使得Busbar焊接的(de)整體效率提高30%以上。
  傳統靜態焊接(上)通快飛行焊接(下)
  電池(chí)背板去毛刺打磨
  常州晟驅機電科技(jì)有(yǒu)限公司
  專業從事智能
  打(dǎ)磨拋光去毛刺設備研製
  常州晟驅機電科技有限公(gōng)司是一家集研發、生產(chǎn)、銷售、技術谘詢與工程安裝為一體的綜合性科研企業。多年來專注於金屬(shǔ)與非金屬表麵處理技術的研發,包括打磨、拋光、拉絲和去毛刺等。擁有為客戶提供定製化非標自動化專機、生產線的能(néng)力,同(tóng)時提(tí)供工程安裝及設備運維服(fú)務(wù)。憑借強大的技術實力,晟驅能夠根據客戶需求,量身定製完整(zhěng)的自動化成套解決方案。
  在電池的製(zhì)造(zào)和封裝(zhuāng)過程中,鈑金件充當著電池包結構(gòu)支(zhī)撐和保護(hù)材料的關鍵角色。鈑金件是通過加(jiā)工金屬薄(báo)板,使其變形而製成的,具有輕質、高強度和良好的導電性等特點。不僅構成電池包的外殼,還涉及電池包的散熱、電磁屏蔽以及提高結構強度等方麵。
  背板作為電池模組的一(yī)部分,通常就由金屬鈑金件製成。現代電動汽車的電池背板設計越來越傾(qīng)向於模(mó)塊(kuài)化和集成化,要求鈑(bǎn)金件能夠與冷卻係統、BMS等其他組件(jiàn)兼容並易於集成。
  去毛刺打磨處理對(duì)於保證這些部件(jiàn)之間的精確配合至關重要,可以避免因尺寸不匹配或表麵粗糙度導(dǎo)致的裝配問題。而且對(duì)於采用緊固或焊接等方式連接(jiē)的電池模組,打磨後的背板可提供更好的連接(jiē)可靠性。此外,去毛刺打磨(mó)處理還能防止毛刺刺穿隔膜等部(bù)分導致內部短路,減少因材料缺陷導致(zhì)的性能下降等問題。
  🔹機器人鈑金件去毛刺工(gōng)作站
  該工作(zuò)站結合了(le)先進(jìn)機器人技術和專為鈑金件設計的去毛刺打磨工具,具備高精度和高效率的處理能力。能(néng)夠適應各種大小和形狀的鈑金件,包括新能源汽車動力電池以及其他材質如(rú)鋁合金、不鏽鋼、碳鋼的表麵精密加工(gōng)需求。
  其(qí)去毛(máo)刺工具針對鈑金件特(tè)點設計,能有效移除邊緣和表(biǎo)麵的毛刺,同時保持材料的強度和結構完整性,有助於提高電池模(mó)組的整體質量和安全性。
  此外(wài),該工作站具備(bèi)自動識別工件輪廓和(hé)尺寸的功能,能夠自(zì)動調整工具路徑,實現無人值守的連續作業(yè)。通過自動加載和(hé)卸載工件,顯著提高生產效率並降低人(rén)工成本。確保電池背板等鈑金件達到高標準,提升塗層、焊接或(huò)其他後續加工的質量。
  鋰電池結構(gòu)件工業清洗
  巴克(kè)工業裝(zhuāng)備(bèi)(蘇(sū)州)有限公司
  讓工業清洗更輕(qīng)鬆
  專注超精密零件碳氫清洗
  巴克工業裝備(蘇州)有限公司,專注於工業清洗領域的深化發展。主要產品包(bāo)括全自動(dòng)超聲波清(qīng)洗線、全自動改性醇清洗機、碳氫清洗(xǐ)機、CNC高壓去毛刺清洗設(shè)備以及(jí)其他(tā)多種工業(yè)清洗設備,廣泛應(yīng)用於新能源/氫能源、航空航天、壓(yā)鑄、汽車零部件(jiàn)製造和軌(guǐ)道交通等多(duō)個行業,為客戶提供高質量和高性(xìng)能的清洗解決方案。
  大型動力電池包(bāo)殼體通常采用鋁(lǚ)材(cái)料,在加工中,會使用高粘度拉伸油以保護工件表麵(miàn)不受(shòu)損害。然而(ér),高溫加工會導致積碳燒結在工件表(biǎo)麵,增加了清洗的難度(dù)。
  隨著鋁電池外殼應用越發廣泛,對其精度要求也越(yuè)來越高(gāo),使(shǐ)得清洗工藝變得更加複雜。而且當前(qián),電池殼行業麵臨的主要清洗挑戰包括鋁材上厚重的拉伸油汙和炭黑難以用普通碳氫溶劑清除、傳統的水基清洗工藝耗水量巨大,同時產生大量汙水排放等。
  動力(lì)電池殼
  🔹全自動環保碳氫清洗機+碳氫清洗劑
  巴克工業提供的全自動環保碳氫清洗機加(jiā)上配套的環保碳氫清洗劑,為電池殼提供高(gāo)效的清洗(xǐ)方案。這一係統利用碳氫化合物優(yōu)異的溶解力,專門針(zhēn)對(duì)油脂類汙染物(wù)進行清除。
  其主要優勢包括(kuò):滿(mǎn)足環(huán)保法規要(yào)求;達到高品(pǐn)質標準;確保外殼無油漬、無炭黑、無黃斑的清潔狀(zhuàng)態;表麵(miàn)張力能夠通過38#達因(yīn)筆測試;維持顆粒度在小於200μm的範圍內。
  碳氫清(qīng)洗劑是中國目前工業溶(róng)劑清洗中較為環保的選擇,並在歐、美、日廣泛使用。其具有出(chū)色的清洗性能、低蒸發損失、極低毒性,環(huán)保且材(cái)料相容性好(hǎo)。適用於五金、電子(zǐ)、半導體、機械、模具、粉末冶金、汽車、電機等行業。
  清洗前後(hòu)對比
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  伴隨新(xīn)能源汽車的快(kuài)速發展,動力電池的性能和(hé)安全性已成為行業焦點。為(wéi)此PME表麵精密(mì)加工博覽會特別組織了一場關於電池表麵精密加(jiā)工技(jì)術的專題線上研討會,共同探討和分享最新的研究成果與應用(yòng)案例(lì)。
  誠邀行業專業人士、技術(shù)研(yán)究者以(yǐ)及感興趣的觀眾注冊參加,共同推動新能源汽車動力電池(chí)領域的技術進步,為全(quán)球的可持續發展貢獻力(lì)量。
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