淺談PACK
PACK,英文意思是打包、包裹的意思。在電池行業,工程師們把沒有組裝成可以直接使用的電池叫電芯,而把連接上PCM板,有充放電控制、BMS等功能的成品電池叫電池,也是我們說的PACK包,由數量若干的電芯組合而成,可以理解成PACK=m模組*n電芯組成。
電芯我們按照外形,主要分為方形、圓柱、軟包電芯。我們主要考察電芯的容量、電壓、內阻、電流,在進入PACK組裝前,還需要檢測電芯的尺寸(含長寬高)、外觀檢測(是否氧化、漏液)。
PACK包最重要的兩個組成部分,是電芯和保護線路板(也叫PCM板),二次鋰離子電池之所以需要保護,是因為鋰離子電池本身不能過充、過放、過流、短路和超高溫充放,故而鋰電池鋰電組件總會匹配一塊保護板和電流保險器。
鋰離子動力電池的生產工藝,我個人主要分為三個大的工藝,單電芯處理,模組裝配、PACK裝配(仁者見仁,有些廠家會根據自己需求進行分類)。
電芯篩選,即對分容結束後的電池,通過分檔(一般按照容量、電壓、內阻),把電芯特性相近的分在一檔,並通過電池的厚度尺寸檢測。我們在電芯成組後,總是希望在使用過程中,電池的一致性很好。篩選後對電芯進行包膠,一層塑料的絕緣膜。
配組,結合前面電芯的數據,再根據汽車廠家對PACK包的要求,通過串並聯起來(串聯電壓增加,並聯容量增加),使得PACK包滿足需要的功率、容量、電壓。並把電芯特性一致的電池,組合到一個模組裡面,通過CMT焊接,電芯裝入模組後並固定,主要的工藝有配組、等離子清洗、電芯堆疊、組裝散熱板、組裝絕緣罩、EOL測試。
PACK裝配則是把模組放入箱體,並把銅牌、線束等裝配起來,主要的工藝有BDU、BMS插件入箱、銅牌線束組裝、電性能測試、EOL測試、氣密性測試等。
現在的PACK主要還是在電池廠家和PACK廠家手裡,電池廠家生產完電池後,通過物流線運送電芯到PACK車間組裝即可;PACK廠家則是自己不生產電芯,通過購買電池企業的裸電芯,分容後進行模組和PACK包的裝配。近幾年,有車企逐漸進入PACK的趨勢,就像沒有一家車企不想把發動機技術控制在自己手裡一樣,為了便於數據管理,車企也有把PACK控制在自己手裡(也有部分車企走零部件外包、購買後運用先進的自動化技術裝配路線)。
電池廠PACK的一般流程是,整車廠提出需求,提供包的體積、所需要的功率、續航里程、電壓、檢測項目;電池廠收到客戶需求後,開始結合自身情況,亦或是使用已由產品,亦或是開發新的產品,建新的工廠,產品開發部門根據需求,開發合適的模組,交付樣品供車檢驗;樣品交付車企檢驗通過後,電池廠家根據需求,連續生產電芯裝配模組。
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